尹世獻

（河南平高集團有限公司，河南 平頂山 467000）

1 不銹鋼的切削特性

1.1 加工硬化傾向大，高溫強度高

由于不銹鋼的塑性變形大，切削時晶格產(chǎn)生嚴重的錯位使其強化，在切削熱和應力作用下，使得組織發(fā)生金相轉變，導致加工表面的強化、硬化，剪切滑移區(qū)的切應力增加，使總的切削力增加，從而使刀具磨損加劇。

1.2 導熱率低

由于不銹鋼材料的導熱率低使切屑帶走的熱量少，切削點的溫度高，刀具壽命短。

1.3 塑性高，切屑不易卷曲與折斷

由于塑性高，韌性大，切削時切屑不易彎曲與折斷，也不易排出，且易粘刀，影響已加工的表面品質，并且使刀具磨損加快。

1.4 線脹系數(shù)大

不銹鋼在精加工時注意熱膨脹與熱變形對零件尺寸的形位精度的影響。

2 不銹鋼攻絲的加工技巧

2.1 絲錐類型的合理選擇

2.1.1 絲錐工具材料的選擇。

目前用于制造絲錐的材料有高速鋼和硬質合金等材料，硬質合金絲錐雖然具有硬度、耐磨性、耐熱性與抗氧化性等優(yōu)點，但由于攻絲加工過程是在相對封閉的惡劣環(huán)境下進行的，進而要求刀具材料要有一定的韌性和耐沖擊性，綜合考慮，選擇含鈷或鋁超硬高速鋼做不銹鋼攻絲的絲錐是保證攻絲質量的前提。

采用高速鋼材料為基體以保證絲錐的韌性，并在絲錐表面進行TiN涂層以增加絲錐的耐磨性，使用TiN涂層絲錐可有效減小切削扭矩，并使絲錐表面與不銹鋼材料之間的摩擦力下降，TiN涂層還能有效抑制絲錐與不銹鋼的親和作用，明顯阻止不銹鋼和絲錐的粘接，防止不銹鋼與絲錐之間熔焊，延長絲錐壽命。

新型絲錐在材料表面注入Co離子，高速鋼表面組織和Co離子發(fā)生化合反應，形成金屬化合物和彌散金屬硬質相，該涂層沒有TiN涂層的明顯界面，所以硬質層與高速鋼有極強的結合強度，提升絲錐表面的耐磨性，抗沖擊性和耐腐蝕性。

2.1.2 絲錐結構的選用。

不銹鋼攻絲過程對絲錐的磨損嚴重，普通絲錐使用壽命短，在生產(chǎn)過程中為保證螺紋質量，需要頻繁更換新絲錐，生產(chǎn)成本與效益不能得到很好控制。筆者通過對更換下來的磨損絲錐進行觀察，發(fā)現(xiàn)絲錐磨損位置都位于絲錐切削部分前幾個牙型處。對此現(xiàn)象進行分析，總結為絲錐在切削時真正處于工作狀態(tài)的只有切削部分前端牙型，絲錐切削部分其他的螺牙沒有起到應有的作用。因而為提高絲錐整體的利用率，盡量減少絲錐切削部分單齒切削厚度是解決問題的關鍵。

針對問題關鍵點，進行不銹鋼攻絲時應選取成組絲錐，這樣就可將切削量分解到單個絲錐上。并可對原來的絲錐切削部分進行修磨，采用大切削長度，延長切削部分的長度，減少校準部分的長度，校準部分一般只用保留4～5扣螺紋長度即可，大切削長度可使更多的切削液流到絲錐切削部分周圍，延長絲錐的使用壽命。

絲錐槽數(shù)主要影響絲錐容屑斷屑、切屑刃數(shù)量和長度、絲錐強度等。攻不銹鋼材料最好選用三槽絲錐，三槽絲錐在強度保證的前提下，有效減少攻絲扭矩。絲錐容屑槽采用螺旋結構相對于直槽更有利于斷屑的排出，更好控制切屑流動方向。

不銹鋼攻絲過程，絲錐的前角、后角與倒錐也應進行修磨。一般絲錐的前角γp=10°～15°之間，由于攻不銹鋼絲時切削力大，為減少絲錐的磨損速度，絲錐前角在工具磨上進行刃磨，刃磨前角取γp=15°～20°之間。為降低后刀面與已加工面的摩擦力，應該增大后角，但如果后角過大，絲錐切削刃強度就會不足，容易在攻絲過程出現(xiàn)斷齒現(xiàn)象，因此，攻不銹鋼絲錐的后角應適度比校準絲錐的αp=6°～8°大些，一般取αp=8°～12°。為進一步減少攻不銹鋼時的摩擦力，還可對將絲錐的校準部分磨成倒錐，倒錐量為0.01～0.03mm，即絲錐大徑與中徑向絲錐尾端逐漸縮小。

2.2 攻絲過程控制

2.2.1 螺紋底孔直徑的選取

由于不銹鋼的彈性和塑性變形都比普通碳素鋼大，不銹鋼攻絲的螺紋底孔比標準底孔直徑相比應該稍微加大。這樣既可以改善絲錐切削狀況，又可以延長絲錐使用壽命。當螺紋的螺距小于1mm時，螺紋底孔直徑=螺紋的公稱直徑-螺距；當螺紋的螺距大于1mm時，螺紋底孔直徑=螺紋的公稱直徑-1.1×1.1螺距。

2.2.2 不銹鋼攻絲的速度

不銹鋼攻絲時的速度不宜過高，攻絲過程要注意勤退刀反轉，根據(jù)經(jīng)驗機用絲錐攻不銹鋼時的切削速度為（2～7）m/min。當螺距大于2mm時，切削速度應取較小值。

2.2.3 冷卻潤滑液的選取

不銹鋼攻絲用的切削液既要有冷卻的效果，又要保證對切削處進行潤滑，抑制不銹鋼對絲錐的粘結作用。攻不銹鋼螺紋時，通常采用硫化油再添加CC1415%～20%,或白鉛油和機械油及煤油稀釋氯化石蠟等。若是少量的機修件時，在不具備上述潤滑液的條件下，可以采用菜籽油進行不銹鋼攻絲。

為了方便進行攻絲時絲錐的入孔，螺紋底孔的倒角要采用深且小角度的結構；為避免絲錐在啟動過程折斷，就要保證攻絲的主軸要與螺紋底孔保持垂直。這些不銹鋼攻絲的細節(jié)性技巧都是在生產(chǎn)中不斷的摸索總結出來的。

結語

以上是筆者在實際生產(chǎn)中對不銹鋼攻絲的經(jīng)驗總結，概括起來不銹鋼攻絲的解決方案應從攻絲工具和攻絲工藝這兩個方向入手。針對不銹鋼的切削特性，對工具和工藝這兩個因素不斷進行探索與調整，才能找到最合適的平衡點，提高不銹鋼攻絲的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量。

[1]劉乃謙.使用TiN涂層鉆頭鉆削不銹鋼體的研究[J].工具技術，1993.

[2]R·G·Paui.王錫民，譯.不銹鋼高速攻絲的改進設計[J].國外金屬加工，1993.