螺纹类型
螺纹是机加工里出错成本最高的特征之一。底孔差 0.1mm 就可能报废，公制和英制混装直接废件，管螺纹搞错体系客户退货。这篇把所有体系、底孔、标注、公差、深度规则整理成可直接查表的工具。
选哪种螺纹？
先看你的零件装在哪里、卖给谁。这个决定影响刀具采购、底孔计算和检验标准。
| 应用场景 | 选这个 | 为什么 |
|---|
| 出口北美、美国图纸、航空件 | UNC / UNF | ASME B1.1 标准。北美市场默认体系。UNC 粗牙通用，UNF 细牙用于薄壁和精密调节。 |
| 出口欧洲、国内项目、ISO 图纸 | 公制 M | ISO 261/262 标准。全球用量最大。刀具和量具最容易买到，成本最低。 |
| 液压接头、气动管路（北美体系） | NPT | ASME B1.20.1。锥管螺纹靠螺纹变形密封，60° 牙型角。北美液压系统标配。 |
| 液压接头、气动管路（欧洲/亚洲体系） | BSP (BSPP/BSPT) | ISO 228 / ISO 7。55° 牙型角。欧洲设备和亚洲进口设备常见。 |
| 丝杠、进给机构、虎钳 | 梯形螺纹 (Tr) | ISO 2901/2904。牙型深、承载大、效率高。专门用于直线运动传动。 |
| 老英国设备、维护替换件 | BSW (惠氏) | BS 84 标准。55° 牙型角。老设备维护用，新设计基本不用。 |
| 微调螺丝、光学调整机构 | 细牙 (UNF 或 M 细牙) | 螺距小，同样转角位移小。调节精度高。 |
| 薄壁零件、铝合金壳体 | 细牙 (M 细牙) | 细牙螺纹牙根应力集中小，薄壁件更不容易开裂。 |
| 预算最优先、刀具库存最少 | 公制 M | 公制丝锥和螺纹铣刀最便宜、最普遍。一种规格一把刀搞定。 |
螺纹体系速查
一表看清所有体系的区别。注意牙型角和密封性——这是混用出错的根源。
| 体系 | 标准 | 牙型角 | 螺距范围 | 密封性 | 典型用途 | 成本 / 可获得性 |
|---|
| 公制 M | ISO 261/262 | 60° | 0.2–6.0 mm | 平行 — 无密封 | 通用紧固，全球 | 最低 / 最好 |
| UNC | ASME B1.1 | 60° | 13–80 TPI | 平行 — 无密封 | 北美通用紧固 | 低 / 好 |
| UNF | ASME B1.1 | 60° | 12–72 TPI | 平行 — 无密封 | 精密、薄壁 | 低 / 好 |
| BSW | BS 84 | 55° | — | 平行 — 无密封 | 老设备维护 | 高 / 差 |
| BSPP | ISO 228 | 55° | 11–28 TPI | 平行 — 需 O 圈或垫片 | 欧洲管路 | 中 / 一般 |
| BSPT | ISO 7 | 55° | 11–28 TPI | 锥管 — 自密封 | 欧洲管路密封 | 中 / 一般 |
| NPT | ASME B1.20.1 | 60° | 11.5–27 TPI | 锥管 — 自密封 | 北美液压/气动 | 中 / 好 |
| NPTF | ASME B1.20.3 | 60° | 同 NPT | 干密封锥管 — 不需密封带 | 燃油、燃气 | 高 / 差 |
| 梯形 Tr | ISO 2901/2904 | 30° | 1.5–44 mm | 传动 — 无密封 | 丝杠、进给机构 | 中 / 一般 |
60° vs 55° 是分界线
公制、UNC、UNF、NPT 都是 60°。BSP 系列和 BSW 是 55°。牙型角不同意味着螺纹无法正确啮合——强行拧入会损坏螺纹。管螺纹尤其要注意区分 NPT 和 BSP。
公制螺纹 (ISO)
全球用量最大的螺纹体系。标注 M[直径]x[螺距]。不写螺距就是粗牙（默认）。粗牙用于 90% 的场景，细牙只在有明确理由时使用。
粗牙底孔尺寸表 (M1 – M30)
| 规格 | 公称直径 (mm) | 螺距 (mm) | 底孔 (mm) | 小径 (mm) | 丝锥 |
|---|
| M1 | 1.0 | 0.25 | 0.75 | 0.629 | M1 丝锥 |
| M1.2 | 1.2 | 0.25 | 0.95 | 0.829 | M1.2 丝锥 |
| M1.6 | 1.6 | 0.35 | 1.25 | 1.121 | M1.6 丝锥 |
| M2 | 2.0 | 0.40 | 1.60 | 1.467 | M2 丝锥 |
| M2.5 | 2.5 | 0.45 | 2.05 | 1.913 | M2.5 丝锥 |
| M3 | 3.0 | 0.50 | 2.50 | 2.359 | M3 丝锥 |
| M4 | 4.0 | 0.70 | 3.30 | 3.141 | M4 丝锥 |
| M5 | 5.0 | 0.80 | 4.20 | 4.019 | M5 丝锥 |
| M6 | 6.0 | 1.00 | 5.00 | 4.773 | M6 丝锥 |
| M8 | 8.0 | 1.25 | 6.80 | 6.466 | M8 丝锥 |
| M10 | 10.0 | 1.50 | 8.50 | 8.160 | M10 丝锥 |
| M12 | 12.0 | 1.75 | 10.20 | 9.853 | M12 丝锥 |
| M14 | 14.0 | 2.00 | 12.00 | 11.546 | M14 丝锥 |
| M16 | 16.0 | 2.00 | 14.00 | 13.546 | M16 丝锥 |
| M18 | 18.0 | 2.50 | 15.50 | 14.933 | M18 丝锥 |
| M20 | 20.0 | 2.50 | 17.50 | 16.933 | M20 丝锥 |
| M22 | 22.0 | 2.50 | 19.50 | 18.933 | M22 丝锥 |
| M24 | 24.0 | 3.00 | 21.00 | 20.319 | M24 丝锥 |
| M27 | 27.0 | 3.00 | 24.00 | 23.319 | M27 丝锥 |
| M30 | 30.0 | 3.50 | 26.50 | 25.706 | M30 丝锥 |
粗牙 vs 细牙
| 参数 | 粗牙（默认） | 细牙 |
|---|
| 螺距 | 大（如 M10 = 1.5mm） | 小（如 M10x1.25） |
| 强度 | 螺纹牙根截面积大，抗拉断 | 牙根截面积小，抗拉断弱 |
| 防松 | 螺距大，自锁好，不易松动 | 螺距小，更容易松动 |
| 薄壁适应性 | 差（大螺距削弱壁厚） | 好（小螺距对壁厚影响小） |
| 微调精度 | 差 | 好（同样转角位移小） |
| 加工成本 | 低（攻丝快，刀具便宜） | 稍高（攻丝慢，刀具磨损快） |
| 刀具可获得性 | 最好 | 一般（非标螺距需定制） |
什么时候用细牙
| 场景 | 理由 | 示例 |
|---|
| 薄壁零件（壁厚 < 3mm） | 小螺距对壁厚削弱小 | 铝合金壳体 M6x0.75 |
| 需要精密微调 | 同样转角位移更小 | 光学支架 M8x0.75 |
| 振动环境 | 细牙螺旋角小，不易松动——这是误解，实际上粗牙防松更好。但细牙配合防松垫圈效果也不错。 | 发动机附件 M10x1.0 |
| 螺纹需要做较浅 | 细牙达到同样有效旋合长度需要更少的螺纹圈数 | 薄法兰 M8x1.0 |
螺纹深度规则
盲孔攻丝深度不是随便定的。太浅螺栓没咬合够，太深浪费加工时间还容易断丝锥。按材料定深度：
| 材料 | 有效螺纹深度 | 盲孔底部间隙 | 计算公式 |
|---|
| 铝合金 | 1.5D | ≥ 2P | M6 铝：有效螺纹 9mm + 底部间隙 2mm = 钻孔深度 ≥ 11mm |
| 碳钢 / 不锈钢 | 1.0D | ≥ 2P | M6 钢：有效螺纹 6mm + 底部间隙 2mm = 钻孔深度 ≥ 8mm |
| 钛合金 | 0.75D | ≥ 2P | M6 钛：有效螺纹 4.5mm + 底部间隙 2mm = 钻孔深度 ≥ 6.5mm |
| 铜合金 | 1.5D | ≥ 2P | 同铝合金规则 |
| 工程塑料 | 2.0D | ≥ 3P | 塑料强度低，需要更多旋合 |
底孔深度 = 有效螺纹深度 + 退刀槽
盲孔攻丝不能攻到底。丝锥前端有锥角（不完全螺纹区），一般占 2–3 个螺距。所以钻孔总深度 = 有效螺纹深度 + 2~3P。底部间隙让丝锥有空间退出，否则容易断在孔里。
统一螺纹 (UNC/UNF)
北美标准，ASME B1.1。直径用号数（#4, #6...）或分数（1/4, 3/8...）表示。UNC 粗牙用于一般紧固，UNF 细牙用于精密和薄壁场合。
常用尺寸及底孔
| 规格 | 公称直径 (mm) | 每寸牙数 | 螺距 (mm) | 底孔 (mm) | 类型 |
|---|
| #0-80 UNF | 1.524 | 80 | 0.318 | 1.25 | 细牙 |
| #1-64 UNC | 1.854 | 64 | 0.397 | 1.50 | 粗牙 |
| #2-56 UNC | 2.184 | 56 | 0.454 | 1.80 | 粗牙 |
| #4-40 UNC | 2.845 | 40 | 0.635 | 2.35 | 粗牙 |
| #6-32 UNC | 3.505 | 32 | 0.794 | 2.95 | 粗牙 |
| #8-32 UNC | 4.166 | 32 | 0.794 | 3.60 | 粗牙 |
| #10-24 UNC | 4.826 | 24 | 1.058 | 4.20 | 粗牙 |
| #10-32 UNF | 4.826 | 32 | 0.794 | 4.40 | 细牙 |
| 1/4-20 UNC | 6.350 | 20 | 1.270 | 5.35 | 粗牙 |
| 1/4-28 UNF | 6.350 | 28 | 0.907 | 5.50 | 细牙 |
| 5/16-18 UNC | 7.938 | 18 | 1.411 | 6.80 | 粗牙 |
| 5/16-24 UNF | 7.938 | 24 | 1.058 | 7.00 | 细牙 |
| 3/8-16 UNC | 9.525 | 16 | 1.588 | 8.30 | 粗牙 |
| 3/8-24 UNF | 9.525 | 24 | 1.058 | 8.70 | 细牙 |
| 7/16-14 UNC | 11.113 | 14 | 1.814 | 9.70 | 粗牙 |
| 1/2-13 UNC | 12.700 | 13 | 1.954 | 11.10 | 粗牙 |
| 1/2-20 UNF | 12.700 | 20 | 1.270 | 11.60 | 细牙 |
| 5/8-11 UNC | 15.875 | 11 | 2.309 | 14.10 | 粗牙 |
| 3/4-10 UNC | 19.050 | 10 | 2.540 | 17.00 | 粗牙 |
| 7/8-9 UNC | 22.225 | 9 | 2.822 | 19.80 | 粗牙 |
| 1"-8 UNC | 25.400 | 8 | 3.175 | 22.40 | 粗牙 |
UNC vs UNF 怎么选
| 需求 | 选 | 理由 |
|---|
| 一般紧固（90% 的情况） | UNC | 攻丝快、刀具便宜、防松好 |
| 薄壁零件 | UNF | 对壁厚削弱小 |
| 需要微调 | UNF | 螺距小，调节精度高 |
| 振动环境 | UNC | 粗牙自锁更好 |
| 航空 / 军工图纸 | 按图纸 | 航空件通常指定 UNF |
| 成本低优先 | UNC | 刀具库存广，加工效率高 |
管螺纹 (NPT / BSP)
管螺纹是机加工里最容易被搞混的部分。NPT 和 BSP 牙型角不同、牙数不同，强行混装一定泄漏。确认图纸标注是哪种体系，不要靠猜。
NPT vs BSP 对比
| 参数 | NPT | BSPP | BSPT |
|---|
| 标准 | ASME B1.20.1 | ISO 228 | ISO 7 |
| 牙型角 | 60° | 55° | 55° |
| 锥度 | 1:16 (锥管) | 无 (直管) | 1:16 (锥管) |
| 密封方式 | 螺纹锥面变形密封 | O 圈或垫片密封 | 螺纹锥面变形密封 |
| 常用地区 | 北美 | 欧洲、亚洲 | 欧洲、亚洲 |
| 常见行业 | 液压、气动 | 欧洲进口设备 | 欧洲进口设备 |
锥螺纹 vs 直螺纹
| 类型 | 密封原理 | 优缺点 |
|---|
| 锥螺纹 (NPT / BSPT) | 拧紧时螺纹牙面相互挤压变形，形成金属对金属密封 | 优点：不需要额外密封件。缺点：拧紧力矩敏感，过紧会开裂，拆装次数有限。 |
| 直螺纹 (BSPP) | 螺纹本身不密封，靠 O 圈、铜垫片或密封胶密封 | 优点：可反复拆装，密封可靠。缺点：需要密封件，装配多一个步骤。 |
| 干密封 (NPTF) | 螺纹牙顶和牙底也削平，拧紧后完全金属接触密封 | 优点：不需要生料带。缺点：刀具贵，加工成本高，通常用于燃油和燃气系统。 |
常见管螺纹尺寸
| 公称尺寸 | 体系 | 每寸牙数 | 底孔 (mm) | 牙型角 | 锥度 |
|---|
| 1/8 | NPT | 27 | 8.80 | 60° | 1:16 |
| 1/4 | NPT | 18 | 11.80 | 60° | 1:16 |
| 3/8 | NPT | 18 | 15.20 | 60° | 1:16 |
| 1/2 | NPT | 14 | 18.80 | 60° | 1:16 |
| 3/4 | NPT | 14 | 24.30 | 60° | 1:16 |
| 1 | NPT | 11.5 | 30.50 | 60° | 1:16 |
| 1/8 | BSPT | 28 | 8.60 | 55° | 1:16 |
| 1/4 | BSPT | 19 | 11.80 | 55° | 1:16 |
| 3/8 | BSPT | 19 | 15.20 | 55° | 1:16 |
| 1/2 | BSPT | 14 | 19.00 | 55° | 1:16 |
| 3/4 | BSPT | 14 | 24.50 | 55° | 1:16 |
| 1 | BSPT | 11 | 30.70 | 55° | 1:16 |
不要混用 NPT 和 BSP
NPT（60°）和 BSP（55°）牙型角不同，即使公称尺寸一样（如 1/2），每寸牙数也经常不同。强行拧入会损坏螺纹并导致泄漏。如果图纸上标注 "1/2 NPT"，就用 NPT 丝锥，不要用 BSP 丝锥。现场最容易犯这个错。
梯形螺纹
梯形螺纹（ISO 2901，标注 Tr）不是用于紧固，而是用于传动。牙型角 30°，牙深大，承载能力强，效率比方牙螺纹高。
什么时候需要梯形螺纹
| 应用 | 说明 |
|---|
| 丝杠 / 进给机构 | CNC 机床 Z 轴、升降台、3D 打印机 Z 轴 |
| 虎钳 / 夹紧机构 | 台虎钳的丝杆 |
| 阀门阀杆 | 手动阀门的手轮传动 |
| 千斤顶 | 螺旋千斤顶的主螺杆 |
常用梯形螺纹尺寸
| 规格 | 公称直径 (mm) | 螺距 (mm) | 牙高 (mm) | 底孔 (mm) | 典型应用 |
|---|
| Tr8x1.5 | 8 | 1.5 | 0.825 | 6.50 | 小型 3D 打印机 |
| Tr10x2 | 10 | 2.0 | 1.10 | 8.00 | 小型进给机构 |
| Tr12x3 | 12 | 3.0 | 1.65 | 9.00 | 小型虎钳 |
| Tr14x3 | 14 | 3.0 | 1.65 | 11.00 | 通用传动 |
| Tr16x4 | 16 | 4.0 | 2.20 | 12.00 | 台虎钳 |
| Tr20x4 | 20 | 4.0 | 2.20 | 16.00 | 中型进给 |
| Tr24x5 | 24 | 5.0 | 2.75 | 19.00 | 阀杆 |
| Tr28x5 | 28 | 5.0 | 2.75 | 23.00 | 阀杆 |
| Tr32x6 | 32 | 6.0 | 3.30 | 26.00 | 大型丝杠 |
| Tr36x6 | 36 | 6.0 | 3.30 | 30.00 | 大型丝杠 |
| Tr40x7 | 40 | 7.0 | 3.85 | 33.00 | 千斤顶 |
| Tr48x8 | 48 | 8.0 | 4.40 | 40.00 | 千斤顶 |
梯形螺纹加工
梯形螺纹一般用车削加工（单刃车刀），不用丝锥。内螺纹用车内螺纹或螺纹铣削。大导程梯形螺纹建议用螺纹铣刀，效率更高。公差等级用 7H/7e（一般传动）或 4H/4e（精密丝杠）。
螺纹标注格式
图纸上怎么写螺纹决定了加工师傅用什么刀具。写错了就加工错了。以下是各体系的标注规范。
公制螺纹标注
公制标注公式
M[直径]x[螺距]-[公差等级][旋向]
M10x1.5-6H ← 公称 10mm，螺距 1.5mm，内螺纹 6H 公差，右旋（默认）
M10x1.25-6g-LH ← 细牙，外螺纹 6g 公差，左旋
M8 ← 粗牙 M8 = M8x1.25（不写螺距就是粗牙）
统一螺纹标注
统一螺纹标注公式
[直径]-[牙数] [系列]-[公差等级]
1/4-20 UNC-2B ← 1/4 英寸，20 牙/寸，UNC 粗牙，内螺纹 2B 公差
3/8-24 UNF-2A ← 3/8 英寸，24 牙/寸，UNF 细牙，外螺纹 2A 公差
#10-32 UNC-2B ← 10 号，32 牙/寸，UNC 粗牙，内螺纹 2B
管螺纹标注
管螺纹标注公式
[公称尺寸] [体系]
1/4 NPT ← 1/4 英寸 NPT 锥管螺纹
1/2 BSPP ← 1/2 英寸 BSP 平行管螺纹
3/8 BSPT ← 3/8 英寸 BSP 锥管螺纹
1/4-18 NPT ← 1/4 英寸，18 牙/寸，NPT（完整写法）
标注不完整 = 加工出错
只写 "M10" 没问题（默认粗牙）。但写 "M10 细牙" 不行——必须写明 "M10x1.25"。管螺纹只写 "1/2 管螺纹" 也不行——必须标注 NPT 还是 BSP。每一笔订单的图纸标注必须能唯一确定刀具。
螺纹公差等级
公差等级决定螺纹松紧。太紧装配困难，太松容易脱扣。大部分情况用标准等级就行，不需要追求精密级。
公制螺纹公差
| 公差等级 | 类型 | 含义 | 什么时候用 |
|---|
| 6H / 6g | 标准 | 6H = 内螺纹标准，6g = 外螺纹标准。最常用的组合。 | 90% 的机加工件。一般紧固。 |
| 4H5H / 4g | 精密 | 公差带更窄。配合更紧。 | 精密定位、量具、航空件。 |
| 7H / 7g | 宽松 | 公差带更宽。更容易装配。 | 铸件、塑料件、热喷涂后螺纹。 |
| 6H / 6h | 零间隙 | 外螺纹 h 的基本偏差为零，配合比 g 更紧。 | 需要极小配合间隙时。 |
H = 内螺纹，G/h/g = 外螺纹
大写字母（H）表示内螺纹（螺母），小写字母（g、h）表示外螺纹（螺栓）。数字越小公差越严。6 是标准级，4 是精密级，7 是粗糙级。不标注公差等级时，默认 6H（内）或 6g（外）。
统一螺纹公差
| 公差等级 | 类型 | 含义 | 什么时候用 |
|---|
| 2B / 2A | 标准 | 2B = 内螺纹标准，2A = 外螺纹标准。最常用。 | 90% 的 UNC/UNF 紧固。 |
| 3B / 3A | 精密 | 公差更严。配合更紧。 | 航空紧固件、精密装配。 |
| 1B / 1A | 宽松 | 公差更松。装配更容易。 | 铸件、大批量快速装配。 |
螺纹深度和旋合
螺纹加工中，深度和旋合长度是出问题最多的地方。底孔太浅螺栓拧不到位，退刀空间不够丝锥断在孔里。
最小旋合长度
| 螺栓规格 | 最小旋合 (钢) | 最小旋合 (铝) | 最小旋合 (塑料) |
|---|
| M3 – M5 | 0.8D | 1.2D | 2.0D |
| M6 – M10 | 1.0D | 1.5D | 2.0D |
| M12 – M20 | 1.0D | 1.5D | 2.0D |
| M24+ | 1.0D | 1.5D | 2.5D |
盲孔底部间隙
| 参数 | 规则 | 说明 |
|---|
| 丝锥锥角 | 3–4 个螺距 | 丝锥前端是不完全螺纹区，这段无法形成完整牙型。有效螺纹深度要从锥角以上开始算。 |
| 底部退刀空间 | ≥ 2P（至少 2 个螺距） | 攻丝到底丝锥没有退出空间，容易断在孔里。钻孔深度 = 有效螺纹 + 锥角 + 退刀空间。 |
| 钻孔总深度 | 有效螺纹 + 3~4P | 经验公式：M8（P=1.25）钢件有效螺纹 8mm，钻孔总深度 ≥ 8 + 4 = 12mm。 |
螺纹倒角
| 位置 | 倒角 | 目的 |
|---|
| 内螺纹入口 | 0.5–1.0 x 45° | 方便螺栓导入，保护螺纹起始牙。 |
| 外螺纹末端 | 0.5–1.5 x 45° | 方便旋入，防止起始牙刮伤工件。 |
| 管螺纹 | 倒角有助于密封面贴合 | 锥管螺纹倒角后密封更可靠。 |
盲孔深度标注要完整
图纸上写 "M8 深 10" 是不完整的。要写清楚是：有效螺纹深度 10mm，还是钻孔总深度 10mm。建议标注方式："M8-6H，有效螺纹深度 10，盲孔总深 14"。避免加工师傅猜。
常见错误
| 错误 | 后果 | 正确做法 |
|---|
| 图纸只写 "M10 细牙" | 细牙有多种螺距（1.0, 1.25），加工师傅猜错 | 写明 "M10x1.0" 或 "M10x1.25"，不能省略螺距 |
| NPT 和 BSP 混用 | 牙型角不同（60° vs 55°），拧入后泄漏，螺纹损坏 | 确认图纸标注体系。1/2 NPT 和 1/2 BSP 不是同一把丝锥。 |
| 盲孔不留退刀空间 | 丝锥攻到底卡死，断在孔里，整件报废 | 钻孔深度 = 有效螺纹 + 3~4P |
| 铝合金用粗牙螺纹 | 大螺距削弱薄壁，铝件开裂 | 铝件薄壁处用细牙（如 M6x0.75） |
| 管螺纹不加密封措施 | BSPP 是直管螺纹，本身不密封，直接泄漏 | BSPP 必须用 O 圈或密封垫。NPT 可以不加但建议加生料带。 |
| 公制丝锥攻 UNC 螺纹 | 螺距不对，螺纹完全报废 | 确认图纸体系，用对应丝锥。M6 和 1/4-20 不是一回事。 |
| 底孔偏小 | 攻丝扭矩过大，丝锥断裂 | 按底孔表选钻头。铝件可以稍大 0.05–0.1mm 减小扭矩。 |
| 底孔偏大 | 螺纹牙型浅，抗拉强度降低，螺栓可能脱扣 | 底孔公差控制在 ±0.05mm 以内 |
| 梯形螺纹当紧固螺纹用 | 梯形螺纹不自锁，振动下会松脱 | 紧固用三角螺纹（M/UNC/UNF），传动用梯形螺纹 |
| 不标注公差等级 | 默认 6H/6g（公制）或 2B/2A（统一），但有些场景需要精密级 | 关键配合面标注公差等级。不标注 = 出了问题没依据。 |
| 螺纹入口无倒角 | 螺栓旋入困难，刮伤起始牙，甚至十字头螺丝打滑 | 内螺纹入口做 0.5–1.0 x 45° 倒角 |
| 左旋螺纹不标注 LH | 默认右旋，加工出右旋螺纹，装配不上 | 左旋螺纹必须标注 LH：M10x1.5-6H-LH |