螺纹加工指南

CNC 攻丝如巧克力般顺滑：全流程

攻丝是零件完工前的最后一道工序，也是最容易报废已加工工件的工序。本指南按加工师傅实际操作的顺序展开：底孔尺寸、刀具选择、转速与进给、润滑、检测。工程师和采购可据此判断供应商是否真正控制螺纹质量，还是只备了一套丝锥。

±0.005 mm 公差16 台五轴加工中心无最小起订量12 小时 DFM 回复

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底孔尺寸决定丝锥寿命75% 螺纹在丝锥进入前需去除约 0.5 × 螺距的材料。

在韧性金属中挤压丝锥优于切削丝锥铝、铜和 300 系列不锈钢可无切屑地成形出干净螺纹。

硬度越高，转速越低6061 从 300 rpm 起步，4140 用 100 rpm，钛合金用 40 rpm。

润滑不可省略在钢件上干攻丝，是最快让材料焊死在丝锥槽上的方式。

用通止规检测螺纹塞规在零件下机前确认配合等级。

第 1 节

多数攻丝问题在上游就已产生。钻孔在出口处留下毛刺，铰刀留下加工硬化层，或定心钻切出的倒角太宽，丝锥无法正直切入。等丝锥接触金属时，孔已经不对了。

第二个原因是刀具夹持。丝锥夹在跳动 0.02 mm 的夹头里，切出的螺纹会一侧紧、一侧松。在 4,000 mm 的龙门零件上，跳动会随主轴伸出而放大。每次新装夹前，用百分表在丝锥柄部检查跳动。

第三个原因是程序逻辑。刚性攻丝需要与螺距精确同步的进给。如果 CAM 后处理输出的进给只保留两位小数，丝锥在每次换向时都会推或拉材料。误差虽小，螺纹损伤却大。

第 2 节

切削丝锥去除材料，挤压丝锥使材料流动成形。在 6061-T6、2024、C36000 黄铜和 300 系列不锈钢中，挤压成形出的螺纹更强，因为晶粒沿牙侧流动而非被剪切。挤压丝锥还能消除盲孔的排屑问题。

在铸铁、淬硬钢和 40 HRC 以上的材料中，切削丝锥是唯一实用的选择。螺旋槽丝锥把切屑向上排出，适合盲孔。螺旋尖丝锥把切屑向前推，适合卧式机床上的通孔，重力有助于排屑。

螺纹铣削用旋转刀具绕孔作行星运动切削。单件成本更高、速度更慢，但能处理超大孔、断续螺纹和硬材料。对于 Inconel 的一次性原型，螺纹铣往往比硬攻丝更快。

第 3 节

线速度是起点。高速钢丝锥攻铝，300 rpm 是安全的首刀。硬质合金丝锥可快三到四倍，但前提是夹持刚性足够、孔位正直。4140 钢中，高速钢降到 100 rpm，硬质合金用 250 rpm。

钛合金和 Inconel 在切削刃处生热，刀具一摩擦就加工硬化。用 40 到 60 rpm，保持进给同步，绝不停留。如果丝锥在接触状态下停转，材料会硬化，下一转就要切穿比丝锥还硬的表层。

多数车间里润滑比转速更重要。高脂肪含量的专用攻丝液适用于铝和不锈钢。深孔用 20 到 40 bar 的主轴内冷冲屑并冷却牙侧。在钢件上干攻丝，是让材料焊死在丝锥槽上的可靠办法。

第 4 节

螺纹塞规是唯一可靠的检查方法。通规必须用手拧入整个螺纹长度。止规进入不得超过两圈半。否则说明中径超差，即使螺纹在灯光下看起来完美。

对于关键零件，用螺纹千分尺或三针法测量中径。这样得到的是数值，而不是合格或不合格。在医疗和航空航天零件上，该数值要写入检测报告。

目视检查仍能发现常见缺陷。牙顶撕裂说明孔径偏小或润滑失效。牙侧崩缺说明丝锥磨损或转速过高。螺纹一侧发亮且撕裂，是跳动问题，不是进给问题。

工艺流程

按顺序执行。跳过第 1 步或第 2 步是零件报废最常见的原因。

1
按螺纹规格计算钻头尺寸对于切削丝锥，用大径减去螺距。M6 × 1.0 螺纹用 5.0 mm 钻头可获得 75% 牙高。对于挤压丝锥，在该数值上加约半个螺距。M6 挤压丝锥约需 5.5 mm。第一个孔之前就查丝锥厂家图表，不要等到第十个孔。
2
定心钻并倒角入口用 90° 定心钻加工出比螺纹大径大 0.2 至 0.5 mm 的倒角。这能引导丝锥，防止第一圈螺纹翻边。倒角过宽会留下锋利唇边，搬运时割伤操作者。
3
在程序中设定同步进给和转速刚性攻丝要求进给率等于主轴转速乘以螺距。M6 × 1.0 在 300 rpm 时，进给为 300 mm/min。确认后处理器没有对该值取整。使用 G84 并设置正确的停留和退刀参数。
4
使用合适的润滑和切削液压力铝件用高脂攻丝油或油雾。钢和不锈钢用大流量切削液或 20 至 40 bar 内冷。钛合金至少 30 bar。钢件攻丝绝不能干切，哪怕只攻一个孔。
5
检测首件，在第二件之前调整在第一个完成的零件上用通止规检查。如果止规进入超过 2.5 圈，将孔径减小 0.05 mm 后重跑。如果丝锥尖叫或扭矩突增，转速降低 20% 并加大润滑流量。锁定偏置后批量加工。

选型指南

编写程序前用此表选择丝锥。