精密螺丝作为现代工业中不可或缺的基础元件，其螺纹设计直接影响着连接强度、密封性能和传动效率。根据国际标准与行业实践，精密螺丝的螺纹类型可划分为自攻螺纹、机械螺纹、管螺纹及特殊功能螺纹四大类，每类螺纹均通过独特的牙型结构与制造工艺满足特定场景需求。
一、自攻螺纹：无需预攻的快速连接方案
自攻螺纹是精密螺丝中应用最广泛的类型之一，其核心特征在于牙型尖锐且螺距较大，能够直接在塑料、薄金属板等非金属或软质材料上攻出配套螺纹。这种设计省去了传统机械连接中预先钻孔攻丝的步骤，显著提升了装配效率。
牙型结构与分类
自攻螺纹的牙型通常分为AB型、B型和C型三大类：
AB/B型：通用型自攻螺纹，牙型角度为60°，适用于木材、塑料等低强度材料。其螺纹深度较浅，攻丝时阻力较小，但连接强度适中。
C型：粗牙自攻螺纹，牙型角度为45°，螺纹深度增加30%，适用于软质金属（如铝板）或高密度塑料。其独特的牙型设计可分散应力，避免材料开裂。
高频淬硬型：通过热处理工艺提升螺纹表面硬度，适用于金属板材连接。例如，在汽车钣金件中，此类螺纹可承受振动而不松动。
应用场景
自攻螺纹广泛应用于消费电子、家电及汽车内饰领域。例如，智能手机外壳的组装常采用C型自攻螺丝，其粗牙设计可确保在0.5mm厚的镁铝合金外壳上形成稳固连接；而空调外壳的塑料件则多使用AB型自攻螺丝，兼顾连接强度与成本效益。
二、机械螺纹：高精度传动的核心元件
机械螺纹需与预先加工好的内螺纹孔配合使用，其牙型均匀、螺距精确，是精密机械传动与承重连接的首选方案。根据牙型角度与用途，机械螺纹可进一步细分为公制螺纹、英制螺纹及梯形螺纹。
公制螺纹（M系列）
公制螺纹采用60°牙型角，以毫米为单位标注规格（如M3×0.5）。其牙底设计为圆弧形，可分散应力并提升抗疲劳性能。根据螺距差异，公制螺纹分为粗牙与细牙两类：
粗牙螺纹：螺距较大（如M8×1.25），适用于通用机械连接，如设备外壳固定。
细牙螺纹：螺距较小（如M8×1），单位长度内螺纹数量更多，适用于需要高密封性或精密调节的场景，如液压系统管路连接。
英制螺纹（UNC/UNF系列）
英制螺纹同样采用60°牙型角，但以英寸为单位标注规格（如1/4-20 UNC）。其分为粗牙（UNC）与细牙（UNF）两类，广泛应用于航空、船舶等英制标准体系领域。例如，飞机发动机外壳的紧固件多采用UNF细牙螺纹，其精密螺距可确保在高温高压环境下维持连接稳定性。
梯形螺纹（Tr系列）
梯形螺纹牙型为等腰梯形，牙型角30°，兼具传动效率与自锁性能。其螺距较大（如Tr12×3），常用于机床丝杠、千斤顶螺杆等需要承载轴向力的场景。例如，数控机床的Z轴导螺杆采用梯形螺纹，通过螺母与螺纹的配合实现精准位移控制，重复定位精度可达0.001mm。
三、管螺纹：流体密封的专用设计
管螺纹是针对管道连接开发的特殊螺纹类型，其核心功能是通过螺纹间的紧密配合实现流体密封。根据密封方式差异，管螺纹可分为非密封管螺纹与密封管螺纹两大类。
非密封管螺纹（G系列）
非密封管螺纹牙型角为55°，采用圆柱螺纹结构（如G1/2），需配合密封垫圈或生料带使用。其广泛应用于低压水路、气路系统，如家庭水管接头、空调制冷剂管路。例如，家用净水器的进水口常采用G1/2螺纹，通过橡胶密封圈防止漏水。
密封管螺纹（R/NPT系列）
密封管螺纹通过锥度设计实现自密封：
R/Rp螺纹：欧洲标准锥管螺纹，锥度1:16，牙型角55°（如R1/2）。其通过螺纹变形挤压密封材料形成密封层，适用于液压系统管路。
NPT螺纹：美国标准锥管螺纹，锥度1:16，牙型角60°（如NPT1/2）。其密封原理与R螺纹类似，但牙型角更大，适用于高压气体管道。例如，工业气瓶的阀门接口多采用NPT螺纹，可承受20MPa以上压力。
四、特殊功能螺纹：应对极端场景的创新设计
为满足特殊工况需求，行业还开发了锯齿形螺纹、滚珠螺纹等创新型螺纹结构。
锯齿形螺纹（B/S系列）
锯齿形螺纹牙型不对称，一侧牙型角30°（承载面），另一侧3°（导向面）。这种设计使其仅能承受单向轴向力，但传动效率与强度显著提升。例如，压力机的螺杆采用锯齿形螺纹，可承受50吨以上压力而不变形。
滚珠螺纹
滚珠螺纹通过滚珠在螺纹滚道内的滚动实现传动，摩擦系数仅为滑动螺纹的1/3。其制造精度需达到IT5级，常用于数控机床、机器人关节等高精度场景。例如，工业机器人的手臂关节采用滚珠螺纹导螺杆，可实现0.01°的旋转精度控制。
结语
精密螺丝的螺纹类型选择需综合考虑材料特性、载荷条件及使用环境。自攻螺纹适用于快速装配场景，机械螺纹保障高精度传动，管螺纹解决流体密封难题，而特殊功能螺纹则应对极端工况。随着工业4.0的推进，螺纹设计正朝着更精细化、功能化的方向发展，为智能制造提供基础支撑。
