螺距與導程：最常混淆的兩個基礎參數
在設定螺紋程式或選用刀具之前，必須釐清兩個定義相近、實際意義截然不同的參數。
螺距（Pitch）
螺紋上相鄰兩牙之間的軸向距離，以 P 表示，單位通常為毫米。圖面上最常標注的規格，也是選用刀片與設定程式的直接依據。
導程（Lead）
螺紋旋轉整整一圈後，螺帽或螺栓在軸向上實際移動的距離。單線螺紋中，導程等於螺距；多線螺紋中，兩者明顯不同。
單線（n=1）：L = P
雙線（n=2）：L = 2P
多線螺紋常見於需要快速位移的機構，例如相機鏡頭調焦環、瓶蓋，以及工具機的滾珠螺桿，透過增加線數提升每圈位移量而不需縮小螺距。
單線螺紋：導程 = 螺距，直接填入螺距值即可。
多線螺紋：需填入螺距 × 線數，並配合起刀相位偏移（Indexing）分次切削。
以雙線螺紋 M20×P2.0 為例：F 值應輸入 4.0mm（2.0 × 2），同時透過 Q 指令或相位偏移設定兩次起刀位置（0° 與 180°），才能正確切出雙線牙型。若僅加大 F 值而未處理起刀相位，切出的將是單條螺旋槽而非雙線螺紋，是多線螺紋程式設定中最常見的錯誤。
公制粗牙（Metric Coarse）常用規格表
| 公稱直徑（D） | 標準螺距（P） | 建議底孔直徑 |
|---|---|---|
| M3 | 0.5 mm | 2.5 mm |
| M4 | 0.7 mm | 3.3 mm |
| M5 | 0.8 mm | 4.2 mm |
| M6 | 1.0 mm | 5.0 mm |
| M8 | 1.25 mm | 6.8 mm |
| M10 | 1.5 mm | 8.5 mm |
| M12 | 1.75 mm | 10.3 mm |
技術說明：表中底孔直徑為常用近似估算值（底孔 ≈ D − P），適用於一般碳鋼材質的標準攻牙。實際加工時應依材質微調：不鏽鋼與鈦合金因加工硬化現象，底孔可略大 0.05～0.1mm；銅、鋁等軟性材料則可略小，以確保牙型飽滿度。精確值建議參照 ISO 965 公差標準，或所使用刀具品牌提供之攻牙底孔對照表——業界實務中，後者往往更直接實用。
螺紋牙型分類：選錯就報廢
螺紋牙型直接決定零件的配合方式、承載能力與使用環境。CNC 加工現場常見的牙型各有其設計邏輯，選型前必須先確認應用場合。
應用最廣的緊固螺紋標準，適用於機械結構件、模具、設備本體的所有一般緊固場合。圖面標注最常見，選型首選。
BSPP（平行牙）本身不具密封功能，靠 O 型環或墊片密封；需管路本身密封時應選 R 牙（BSPT，錐形管螺紋）。常見於液壓、氣壓配管接頭。
靠錐度干涉形成金屬密封，常用於北美規格氣體與液體管路。實務上仍建議配合 PTFE 止洩帶或密封膠使用以確保長期氣密。加工時須留意錐度起始點設定。
大接觸面積設計承受高軸向推力，常見於工具機導螺桿、夾具調整螺桿、壓力機傳動機構。牙型較寬，對機台剛性與刀片品質要求較高。
一側近乎垂直、另一側傾斜，專為承受單方向巨大推力設計。常見於砲管、壓力容器端蓋、螺旋壓力機。加工難度高，圖面確認尤為重要。
一般緊固 → M 牙
管路連接 → G / R（BSPT）
北美管路密封 → NPT
高推力傳動 → 梯形牙
單向極端推力 → 鋸齒牙
CNC 螺紋車削：多刀次切入策略
螺紋車削通常需要分多刀切削——螺紋刀片的有效切削角度窄，一次切入全深會造成刀具過載與振動。切入方式的選擇直接影響刀具壽命、表面粗糙度與牙型精度。
刀具從正面垂直切入，雙側刃同時受力，切屑呈 V 型向兩側排出。切削力較大、刀刃熱量集中，程式設計最為直觀簡單。
刀具沿牙型一側斜向切入，每次只有單側刃受力，切屑單向排出，切削溫度低，刀具壽命顯著延長。現代 CNC 系統建議優先選用此方式，可透過 G76 循環參數設定。
每刀交替從左側、右側斜向切入，雙側刃磨耗均勻，最大化刀片使用壽命。通常需手動編寫程式或透過 CAM 軟體計算路徑；部分高階控制器提供內建選項。
切削速度（Vc）參考範圍
| 工件材質 | 建議切削速度 Vc | 備註 |
|---|---|---|
| 一般碳鋼（S45C） | 80～120 m/min | 可乾切或少量切削油 |
| 不鏽鋼（SUS304） | 40～70 m/min | 必須充足冷卻，防加工硬化 |
| 鋁合金（A6061） | 150～250 m/min | 高速切削，確保排屑順暢 |
| 鈦合金（Ti-6Al-4V） | 20～40 m/min | 低速大冷卻，刀具磨耗快 |
以上為硬質合金（Carbide）刀片的通用參考範圍，實際值依刀片品牌、塗層與工件硬度而異。值得注意的是，螺紋加工因刀刃連續切入牙槽、熱量更為集中，建議在一般車削速度基礎上再降低 20～30%。主軸轉速換算：n（RPM）= 1000 × Vc ÷（π × D）。
冷卻液的重要性
螺紋加工的刀刃連續切入牙槽，散熱條件遠比一般外徑車削困難。建議使用水溶性切削液（濃度 8～12%），噴嘴須對準切削點而非僅噴工件表面。細牙（P ≤ 1.0mm）的牙槽深度有限，油霧式冷卻能更有效滲入槽底，效果尤佳。
攻牙技術：剛性攻牙與浮動攻牙的選擇
攻牙以專用絲攻旋入預鑽孔直接生成內螺紋，速度快、設備需求低，是批量生產小直徑內螺紋的主流方法。選擇正確的攻牙方式，是穩定品質與避免斷刀的關鍵。
剛性攻牙（Rigid Tapping）
由 CNC 控制器精確同步主軸旋轉與 Z 軸進給，攻牙深度精確、效率高，是現代加工中心與 AEGIS CNC 動力刀塔機型的標準攻牙方式。
實現剛性攻牙的前提：主軸需具備高解析編碼器回授，且控制器支援剛性攻牙模式。以 FANUC 系統為例，通常以 G84 配合 M29 指令啟用；不同控制器（FANUC、Siemens、Mitsubishi）的指令格式略有差異，應參照各系統程式手冊確認。
浮動攻牙（Floating Tapping）
透過帶有軸向緩衝彈簧的浮動攻牙夾頭，允許絲攻在小範圍內自由調整進退位置，補償主軸同步誤差。適用於舊型設備、鑽孔攻牙機，或主軸剛性不足的場合。
深度重複精度約 ±0.1～0.5mm（視夾頭設備精度而定），不適合盲孔深度要求嚴格的場合；通孔大量生產則完全可接受。
攻牙方式選用建議
| 加工條件 | 剛性攻牙 | 浮動攻牙 |
|---|---|---|
| CNC 加工中心，控制器支援剛性攻牙 | ✔ 首選 | — |
| 盲孔，深度公差 ±0.3mm 以內 | ✔ 必選 | — |
| 舊型鑽孔攻牙機 / 通孔大量生產 | — | ✔ 可接受 |
| 易斷絲攻材料（鈦合金 / 薄板不鏽鋼） | — | ✔ 緩衝保護 |
