摘 要：不銹鋼材料由于其強(qiáng)度、硬度較高，塑性、韌性好，且耐腐蝕，因而在食品、醫(yī)療、衛(wèi)生等多種場(chǎng)合被廣泛應(yīng)用但在實(shí)際的生產(chǎn)加工過程中其切削性能較差，特別是在進(jìn)行散熱、排屑不方便的鉆孔、攻絲的操作時(shí)更加困難。本文主要針對(duì)不銹鋼材料鉆孔和攻絲的工藝進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：不銹鋼；鉆孔；攻絲；工藝

1 概述

不銹鋼（Stainless Steel）指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼，又稱不銹耐酸鋼。實(shí)際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異，前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼常按組織狀態(tài)分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。

不銹鋼加工是指憑著不銹鋼的性能對(duì)不銹鋼進(jìn)行剪、折、彎、焊等機(jī)械加工最終得到工業(yè)生產(chǎn)所需的不銹鋼制品的過程，在不銹鋼加工的過程中需要借助大量的機(jī)床、儀器、不銹鋼加工設(shè)備。不銹鋼加工設(shè)備分為剪切設(shè)備和表面處理設(shè)備，剪切設(shè)備中又分為開平設(shè)備和分條設(shè)備。此外，從不銹鋼的厚度來分，又有冷熱軋加工設(shè)備之分。熱切割設(shè)備主要有等離子切割、激光切割、水切割等。

2 不銹鋼的攻絲加工

2.1 不銹鋼攻絲加工的難點(diǎn)

不銹鋼作為一種優(yōu)良的耐腐蝕材料并兼有強(qiáng)度和韌性方而的優(yōu)異性能，在其應(yīng)用不斷擴(kuò)大的同時(shí)，其難加工特性的矛盾在不銹鋼攻絲上顯得尤為突出，不銹鋼攻絲的難加工性主要表現(xiàn)在：一是攻絲扭矩大；二是斷屑和排屑困難；三是絲錐磨損快，使用壽命短。以上情況的產(chǎn)生主要是由于不銹鋼材料的切削性能所決定，不銹鋼的切削性能主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：不銹鋼具有良好的塑性及一定的韌性和強(qiáng)度，導(dǎo)致加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重，伴隨著馬氏體相變而產(chǎn)生的材質(zhì)硬化，表面硬度可達(dá)HV400，非常容易對(duì)刀具切削刀口造成損傷；不銹鋼的高溫強(qiáng)度也很高，對(duì)于熱敏感刀具的切削尤為不利；不銹鋼的熱傳導(dǎo)率低，與低碳鋼相比，100℃時(shí)只為其1/2，900℃時(shí)僅為其1/3。因此在各種切削速度下，其切削溫度均較45#鋼高出100℃以上；不銹鋼具有相當(dāng)大的韌性和強(qiáng)度，且延伸率約為碳鋼的2倍，使加工中易與刀具發(fā)生粘結(jié)、易形成積屑瘤。

2.2 不銹鋼攻絲加工的改善

加工螺紋底孔一般采用鉆孔的方法來解決，對(duì)于M10以上螺紋的底孔，可采用鉆擴(kuò)的方法解決。底孔加工質(zhì)量的高低直接影響螺紋加工的難易程度和螺紋精度。一般底孔直徑太小或冷硬層較厚，會(huì)造成攻絲困難；底孔直徑太大或表面粗糙度較高，加工的螺紋精度就會(huì)降低。一定要嚴(yán)格按照《機(jī)械工人切削手冊(cè)》進(jìn)行查表和計(jì)算，然后選擇所需加工螺紋底孔的鉆頭或擴(kuò)孔鉆頭。根據(jù)加工螺紋底孔直徑的大小及螺紋底孔加工的方法（鉆孔或擴(kuò)孔），選擇適當(dāng)?shù)那邢魉俣群瓦M(jìn)給量并在切削液中加入硫、二硫化鉬等成分，作為潤(rùn)滑劑冷卻潤(rùn)滑降低孔壁的表面粗糙度，以及防止產(chǎn)生過高的切削熱，進(jìn)而加厚冷硬層，給以后攻絲造成困難。選擇的切削速度一般應(yīng)在15-20m/min?？讖皆酱髸r(shí)，選擇的切削速度越低進(jìn)給量一般應(yīng)在0.05-0.18mm/r。同樣孔徑越大時(shí)，選擇的進(jìn)給量越低。在螺紋底孔加工時(shí)，孔口一定要倒角，通孔螺紋兩端都要倒角，倒角處直徑可略大于螺紋大徑，這樣可使絲錐開始切削時(shí)容易切入。并可防孔口出現(xiàn)擠壓產(chǎn)生凸起現(xiàn)象。

提高攻絲效率和攻絲質(zhì)量進(jìn)而延長(zhǎng)刀具的壽命，與工件和攻絲機(jī)床形成的攻絲系統(tǒng)也有一定的關(guān)系。絲錐的順利導(dǎo)入和保證絲錐與螺紋底孔同軸是防止絲錐折斷、減少絲錐磨損、延長(zhǎng)絲錐壽命的必要保證。

3 不銹鋼材料攻絲加工

對(duì)不銹鋼（4Cr13）材料的機(jī)械零件內(nèi)螺紋加工，工廠的一般工藝程序?yàn)椋恒@孔-調(diào)質(zhì)-車外圓-擴(kuò)孔-車床前絲錐攻絲-鉆床后絲錐精攻螺紋。由于不銹鋼材料塑性大、摩擦系數(shù)大，粘附性強(qiáng)，因此易導(dǎo)致切削力增大、切屑易纏粘在絲錐上，排屑困難，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致絲錐折斷；在高溫條件下加工時(shí)，易粘附切削刀具，導(dǎo)致加工時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)和絲錐磨損，使加工件表面粗糙度降低，尺寸精度得不到保證。為了有效的提高加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，對(duì)該工藝進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的工藝程序?yàn)椋捍帚@孔-調(diào)質(zhì)-車外圓-擴(kuò)孔-軟爪夾持、車床后絲錐精切螺紋。

對(duì)標(biāo)準(zhǔn)絲錐的幾何參數(shù)也進(jìn)行了改進(jìn)，主要改進(jìn)方面如下：（1）增大絲錐切削刃前角。一般標(biāo)準(zhǔn)絲錐切削刃前角常取8-10°，對(duì)于切削不銹鋼材料此角偏小，致使刀刃不夠鋒利，切削不順利，切削扭矩大，絲錐易折斷。經(jīng)試驗(yàn)證明，將前角加大到15-20°較適宜（如圖1）所示。（2）刃磨排屑槽。由于標(biāo)準(zhǔn)絲錐一般做成直槽，切屑易滯留在直槽內(nèi)，導(dǎo)致增加摩擦，加快了刀具磨損，降低了絲錐的耐用度和螺紋的加工質(zhì)量。在直槽絲錐導(dǎo)向部分刃磨出3-5°的斜面，可控制切屑沿著絲錐進(jìn)刀方向排出螺孔外，改進(jìn)了直槽排屑的不足，減少了刀具磨損，提高了絲錐的耐用度和螺紋的加工質(zhì)量。（3）鏟削導(dǎo)向部分后角。有的標(biāo)準(zhǔn)絲錐導(dǎo)向部分沒有后角，車孔壁產(chǎn)生很大摩擦，絲錐易咬死。對(duì)絲錐后角鏟削0.2-0.3mm，有較好的防止絲錐咬死作用。

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