螺纹小径与螺纹底孔

寂静回声

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楼主絮叨叨说一堆废话，其实他就想问，螺纹成型后，螺纹小径是不是比成型前的螺纹底孔直径要小？
对于切削丝锥，理论上底孔就是螺纹牙底的基准，丝锥只切除牙侧和牙顶对应的材料。
但实际加工后小径普遍略小于底孔，原因有三个。
攻丝时丝锥对孔壁施加径向挤压力，材料产生弹性变形，丝锥退出后弹性恢复导致孔径收缩。
对 M1 这种极小螺纹，回弹绝对值可能只有 0.003 至 0.01mm，但相对于 0.75mm 的孔径占比达 0.4% 至 1.3%，足以影响通止规判定。
切削刃前方的金属被挤压，在牙底过渡区形成微小的毛刺或隆起，等效于减小了有效小径。
塑性材料攻丝时切削刃上可粘附积屑瘤，使实际切削尺寸偏大，丝锥退出后积屑瘤脱落或部分残留，牙底呈现不规则形貌。
所以结论是，切削攻丝后螺纹小径通常比底孔略小，缩小量取决于材料、丝锥状态和切削条件。

车削内螺纹的机理完全不同，预钻孔通常比最终小径小，留出切削余量，螺纹车刀逐刀径向进给，最终小径由刀具最后一刀的切深决定，与底孔没有直接的尺寸继承关系。车削相当于 "把小径切到目标值"，底孔只影响粗加工去除量。车削的牙底表面质量通常更好，因为单刃刀具切削条件可控，每刀切削力小，回弹也相对均匀。攻丝则是多刃同时切削，底孔直径直接决定小径基准，丝锥的径向挤压和切削力远大于车削，回弹和隆起效应更显著。对 M1 至 M3 的极小内螺纹，车刀刀杆刚性不足、刃磨困难，攻丝几乎是唯一可行的工艺。

还有一种挤压攻丝（无屑攻丝），机理又不同。它通过塑性变形挤压成型，底孔需要比切削攻丝大很多，M1 约取 φ0.86 至 0.88mm（经验公式 d−0.5P 附近）。成型后材料被挤向牙顶，小径明显小于底孔，缩小量可达 0.1mm 以上。挤压螺纹的牙底呈流线型，材料纤维连续，螺纹强度高，但只适用于塑性好的材料。

碳钢弹性模量约 206GPa，铝合金约 70GPa，铝仅为钢的三分之一。在相同径向应力下，铝的弹性应变量约为钢的三倍，攻丝退出后回弹量更大，小径收缩更明显。不过碳钢强度高，攻丝时切削力和径向应力也更大，两者的回弹差异不能简单按弹性模量比例换算，但总体趋势是铝件攻丝后小径收缩量大于钢件。
铝合金熔点低（约 660℃）、塑性好，攻丝时切削区温度高，极易产生积屑瘤和刀具粘附。积屑瘤使实际切削尺寸偏大，退出后脱落留下不规则牙底，导致小径离散度大。碳钢中低碳钢也会产生积屑瘤，但中高碳钢加工硬化倾向更强，牙底形貌相对稳定。
铝合金线膨胀系数约 23×10⁻⁶/℃，碳钢约 11.5×10⁻⁶/℃，铝是钢的两倍。攻丝切削热使工件升温，铝件孔径膨胀更多，冷却到室温后收缩量更大。对 M1 而言，温差 10℃时铝的孔径变化约 0.00023mm，钢约 0.00011mm，单看绝对值不大，但在 M1 的公差尺度下叠加回弹效应后不可忽略。
实际工艺上，铝合金攻丝常采用略大于标准的底孔（有时取 d−P 再加 0.02 至 0.05mm），以补偿回弹和冷却收缩，同时需要更锋利的丝锥、更低的切削速度和充分的润滑（煤油或专用铝切削液）。碳钢攻丝用标准底孔即可，乳化液润滑，尺寸稳定性更好。
对 M1 这种精密小螺纹，铝件建议 100% 通止规检验，钢件可按批次抽检。