螺丝钉的背景
螺丝是螺纹紧固件系列中的一部分，包括螺栓和螺柱，以及诸如木螺丝、汽车螺丝等特殊螺丝。螺旋(或凹槽)可以是右旋或左旋，锥形，直线或者平行。螺钉分为机械螺钉和木螺钉。这两种螺丝都是金属制造，但是机械螺丝有固定的直径，并且和螺母连接，而木钉则是圆锥形状，与木材表面相夹紧。
螺丝钉的历史
虽然螺钉的概念大约可以追溯到公元前200年。现在所知道的真正的金属螺丝是在文艺复兴时期才发明出来的。初期的螺钉必须用手制造，因此没有两个相同的螺钉。人工把螺纹加工为螺钉的费时工艺，使得批量生产和使用几乎不可能。1586年，法国查理九世的宫廷工程师雅克·贝森(JacquesBesson)发明了第一台螺旋式切割机，这为进一步创新铺平了道路。
受像显微镜这样的科学仪器的早期设计者和制造者的启发，制表师和枪手在螺旋式切割机设计上处于领先地位。1760年，Job和WilliamWyatt两兄弟在英国就发明了第一种螺钉切割设备。这台机器一分钟能切10个螺钉，被视为大批量生产的先驱之一。
19世纪早期，英国人HenryMaudslay提出了一种螺钉制造方法，这种方法至今仍被英国人使用。这台机器是第一台电动式切割车床。同时，DavidWilkinson也在美国制造螺纹车床，并获得了美国第一个螺钉的专利。现在又出现了新创新。1845年，StephenFinch开发了旋转车床，内战后不久ChristopherWalker发明了全自动车床。
1810年，第一个螺丝钉工厂，阿布森和杰克森在罗德岛开张。1895年，美国螺丝钉制造商开始组织工会，规定会员的最低工资是1.75美元/小时，学徒工资是1.25美元。持续小规模的创新来提高效率。JohnE.Sweet设计了一种角度螺纹切割法，它可以从一边切割整个线条。
如今，螺纹加工已被用滚丝机代替。1836年，美国的威廉·基恩发明了滚丝技术，但是没有取得什么成效。制作滚丝螺杆用的铁质等级过低，模切时容易开裂。最后，螺钉需要以很少的机械加工成本来批量生产，这就导致了螺钉的制造被重新评估和建立。
螺丝钉的原材料
螺丝一般是用低碳钢或中碳钢制作的，但是也可以用其他硬而便宜的金属替代，如不锈钢、黄铜、镍合金或铝合金。使用的金属的质量对避免裂纹非常重要。螺钉若经过表面处理，就得有与之相容的外观。钢铁可涂或镀锌、镉、镍或铬来增加防护。
螺丝钉的设计
对于单线螺钉，导程与螺距相同，双丝线型号的螺距为两倍，三螺纹型号的螺距为三倍。从每一个螺纹上相同点处开始，两个螺纹(或槽口)之间的距离。一般也称螺纹的每英寸或厘米数量。螺旋导程测量每旋转一圈所驱动的距离。
螺丝钉工厂的生产流程
机械加工只用来进行独特的设计，或者是太小不能用其它方法制造。该工艺虽然精度高，但成本高、浪费大。在此基础上，对大多数螺钉采用螺纹滚压法进行批量生产，详情如下。
冷镦
线材由机械线圈通过预矫直机送到。拉直的线材直接流进机器中，自动按规定的长度裁剪线材，并将丝头模具切成预定的形状。打机用的是开口模或闭口模，需要一个凸模或两个凸模来制造螺丝头。闭式(或实心)模头可制造更精确的螺杆坯料。一般来说，每分钟冷镦机可以生产100到550个螺钉坯料。
滚丝
2冷镦后，螺旋坯料由振动料斗自动送到螺纹切割模。漏斗将螺旋坯沿斜槽导向，并保证其在正确的进料位置。
三是利用三种技术之一对毛坯进行切割。往复模时，用两个平模切割螺纹。一种是静止的，另一种是往复式的，螺旋板在两种状态下滚动。采用无心圆筒模具时，螺纹坯料在二、三个模具之间卷压成螺纹。最后一个滚丝模工艺是行星转模工艺。在有几台模切机绕坯料旋转的同时，保持螺旋坯料的静止。
以上三种方法都可以制作出比机加工螺钉更高质量的螺钉。原因在于，螺纹在轧制时没有直接切进坯料，而是被压进坯料中。这样就不会损失金属材料，也能避免软弱。螺钉的位置也更为准确。至今，更为高效的滚丝机技术是行星旋转模具，它能以每分钟60到2,000个零件的速度制造螺丝。
螺栓钉的品质管理
1928年，全国螺纹委员会制定了螺纹互换性的标准。紧跟在它之后的是一项关于使用统一螺纹系统的国际协定宣言。这一标准关注三大要素：每英寸螺纹数目、规定的螺距和螺纹形状以及规定的直径尺寸。一九六六年，国际标准组织建议，螺纹的长度一般应限定为ISO/ISO/英制，包括粗牙和细牙。与ISO推荐的标准是全球性的。
