不锈钢工件刚性攻螺纹的关键要点

不管是马氏体不锈钢、铁素体不锈钢这两种铬不锈钢，还是奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢、沉淀硬化不锈钢这三种铬镍不锈钢，都属于难加工材料。它们除了有韧性大、热强度高、导热系数低、切削时塑性变形大的特点外，还有加工硬化严重的特点。

在不锈钢材质工件上进行刚性攻螺纹加工的几个要点如下：

1.对攻螺纹前螺纹底孔的要求

对于同规格螺纹，不锈钢上的螺纹底孔应比碳钢上的螺纹底孔稍微大一点。具体来说，对于米制普通螺纹和统一英制螺纹，当螺距不超过1mm时，底孔直径可取公称直径与螺距之差值；当螺距大于1mm时，底孔直径可取公称直径与1.1倍螺距值之差。底孔过小会给攻螺纹带来困难，底孔过大会降低螺纹的牙高精度。在批量生产或攻较高精度螺纹时，要通过试攻和试检测来找到恰当的底孔直径值。

注意加工底孔时要防止表层硬化，否则会给攻螺纹带来困难。

2.丝锥的选择和刃磨

在不锈钢工件上攻螺纹时用硬质合金丝锥或高速钢丝锥。硬质合金丝锥有涂层和不涂层之分。当螺纹公称直径较大时，宜采用硬质合金丝锥，此时工件材料如果是不锈钢，还应使用涂层硬质合金丝锥，并且最好采购专门用于不锈钢攻螺纹的硬质合金丝锥。用这种丝锥要比用通用丝锥加工效果好得多。因为通用硬质合金丝锥主要是针对在碳钢工件上攻螺纹设计、制造的。

在螺纹公称直径较小时，宜采用高速钢丝锥。而且丝锥材质不是普通高速钢，而是含钴或含铝的超硬高速钢。高速钢丝锥上的排屑槽条数不用多，有3条即可（否则会降低刃齿的强度）。加工前应对买来的高速钢丝锥在工具磨床上修磨。可把前角磨到15°～20°（普通是10°～15°），后角磨到8°～12°（普通是6°～8°）。增加切削段即头部的长度，缩短校准段长度，留4～5圈螺矩长即可。把丝锥的校准段磨成上端比下端略小的小倒锥，锥度可取100∶0.1～100∶0.2。对修磨后的超硬高速钢丝锥还应进行表面处理。常用的方法是镀TiN涂层。如果有条件做表面Co离子注入，效果会更好。丝锥经表面处理后其寿命明显提高。

3.攻螺纹时切削速度的选择

为防止攻螺纹过程中表层硬化，应使用低切削速度，推荐值是2～7m/min。批量生产时应根据工件具体材质、丝锥具体情况、机床情况和螺纹外径大小进行试攻，以确定切削速度。

4.切削液的使用

在不锈钢工件上攻螺纹必须加切削液。通常用硫化油添加质量分数15%～20%的CCl₄（四氯化碳）。作者多年前使用一种进口“红油”（很黏稠，呈浅红色），效果很好（现已改成粉红色攻螺纹膏了）。攻单件且不具备条件时，也可使用蓖麻油、白铅油、机油或菜籽油来做切削液。

5.攻螺纹过程中的回退

攻螺纹时不建议一次攻到底，中间应安排若干次回退。回退的作用主要有两个：一个是断屑、排屑，另一个是保证切削液可进入。中间回退可用相应的程序来实现。先介绍适用于发那科0i-MA系统的编程方法。还是讨论攻图5-1所示D孔的程序。O501程序是一次攻到底的程序。如果要实现中间回退3次，则在O501程序的基础上编写O507程序如下：

O507；

N01 G54 G95 G99 G00 X0 Y0 Z100； （每转进给，初始点复归）

N02 G43 H1 Z40； （建立刀具长度补偿，垂直下降）

N03 M29 S150； （刚性攻螺纹并指定主轴转速）

N04 G84 X25 Y25 Z-7 R5 P500 F2； （攻到Z-7后回到R点所在的平面）

N05 Z-13； （攻到Z-13后回到R点所在的平面）

N06 Z-18； （攻到Z-18后回到R点所在的平面）

N07 G98 Z-26； （攻螺纹攻到Z-26后回到B点所在的初始平面）

N08 G80； （刚性攻螺纹注销）(www.xing528.com)

N09 G49 G00 Z100； （注销刀具长度补偿，垂直上升）

N10 X0 Y0 M05； （平移到工件坐标原点）

N11 M30；

再介绍适用于西门子802D系统的编程方法。PP501.MPF程序是用单动指令编制的攻图5-1上D孔的程序。如果要实现中间回退3次，则应在PP501.MPF基础上编写PP507.MPF程序如下：

PP507.MPF

N01 G54 G90 G00 X0 Y0 Z100； 设定工件坐标系

N02 T1 D1； 指令刀具半径补偿和长度补偿号

N03 G17 X25 Y25 Z40 M08； 到达XY平面中的B点

N04 Z5； 铣刀下降到R点

N05 SPOS=0； 主轴处于位置控制状态

N06 G331 Z-7 K2 S150； 攻螺纹攻到Z-7

N07 G332 Z5 K2； 回退

N08 G331 Z-13 K2 S150； 攻螺纹攻到Z-13

N09 G332 Z5 K2； 回退

N10 G331 Z-18 K2 S150； 攻螺纹攻到Z-18

N07 G332 Z100 M09； 回退

N11 G331 Z-26 K2 S150； 攻螺纹攻到Z-26

N12 G332 Z5 K2； 回退

N13 G00 Z100 M09； 垂直抬刀

N14 X0 Y0 M05； 水平移到XY平面中的原点

N15 M02

用西门子802D系统的刚性攻螺纹循环指令CYCLE84编写多次回退程序时，只要加若干条（段）循环指令即可。当然，每条循环指令中的攻螺纹深度是不一样的。