玻纤增强 PC/ABS 二次加工（钻孔 / 攻牙）注意事项

一、加工前准备

（一）材料特性认知

玻纤增强 PC/ABS 是一种将聚碳酸酯（PC）与丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物（ABS）共混，并加入玻璃纤维增强的工程塑料。玻璃纤维的加入显著提升了材料的强度、刚性和尺寸稳定性，但也使其硬度增加、脆性变大，在钻孔和攻牙过程中更易出现开裂、分层等问题。同时，PC/ABS 材料的导热性较差，加工时产生的热量难以快速散发，容易导致局部温度过高，引起材料软化、变形，影响加工质量。

（二）设备与刀具选择

1. 钻孔设备：应选用高精度、稳定性好的钻孔设备，如数控钻床。这类设备能够精确控制钻孔的位置、深度和速度，保证钻孔的精度和一致性。避免使用老旧、精度差的设备，防止因设备振动导致钻孔偏移、孔径误差大等问题。

2. 钻孔刀具：由于玻纤增强 PC/ABS 硬度较高，普通的高速钢钻头容易磨损，建议使用硬质合金（YG 类）钻头。硬质合金钻头具有硬度高、耐磨性好的特点，能够有效提高钻孔效率和质量。钻头的直径应根据设计要求精确选择，确保钻出的孔径符合标准。钻头的顶角角度一般选择 118° - 135°，较小的顶角角度可以减少钻头切入材料时的阻力，降低材料开裂的风险。

3. 攻牙设备：攻牙时可选用带有过载保护装置的攻牙机。过载保护装置能在攻牙过程中遇到阻力过大时及时停机，防止丝锥损坏和材料因受力过大而破裂。

4. 攻牙刀具：丝锥应选择含钴高速钢丝锥，其具有良好的韧性和耐磨性，能更好地适应玻纤增强 PC/ABS 的加工。根据所需的螺纹规格选择合适的丝锥，并且要注意丝锥的精度等级，一般选择 6H 级精度的丝锥，以保证加工出的螺纹精度。同时，丝锥的切削刃应锋利，避免因刃口钝化导致攻牙扭矩增大，损坏材料和丝锥。

（三）工件固定

使用合适的夹具将工件牢固固定，确保在钻孔和攻牙过程中工件不会发生位移。夹具的选择应根据工件的形状、尺寸和加工要求进行，避免夹具对工件表面造成损伤。对于形状复杂的工件，可以使用专用夹具或定制夹具。固定工件时，夹紧力要适中，过大的夹紧力可能导致工件变形，尤其是对于薄壁件；过小的夹紧力则无法保证工件的稳定性，容易产生振动，影响加工精度和质量。一般可以通过试验来确定合适的夹紧力，先以较小的力夹紧工件，进行试加工，观察工件的稳定性和加工质量，再逐步调整夹紧力，直至达到最佳效果。

二、加工过程控制

（一）钻孔操作要点

1. 转速与进给量控制：钻孔时，转速不宜过高，过高的转速会使钻头与材料之间的摩擦加剧，产生大量热量，导致材料软化、烧焦，同时也会加速钻头的磨损。一般来说，对于直径较小（小于 6mm）的钻头，转速可控制在 1500 - 2500r/min；对于直径较大（大于 6mm）的钻头，转速可控制在 1000 - 1500r/min。进给量也需要合理控制，进给量过大容易使钻头折断、材料开裂；进给量过小则会降低加工效率。通常，进给量可控制在 0.05 - 0.15mm/r，具体数值应根据钻头直径、材料厚度和加工要求进行调整。在加工过程中，可以通过观察切屑的形状和颜色来判断转速和进给量是否合适。如果切屑呈细小、均匀的螺旋状，颜色正常，说明转速和进给量较为合适；如果切屑呈片状、块状，或者颜色发黑、发黄，说明转速或进给量过大，需要及时调整。

2. 冷却与润滑：由于 PC/ABS 材料导热性差，钻孔时必须采取有效的冷却和润滑措施，以降低加工温度，减少钻头与材料之间的摩擦。可以使用专用的塑料加工切削液进行冷却和润滑，切削液能够带走加工过程中产生的热量，同时在钻头与材料表面形成一层润滑膜，减小摩擦力。将切削液直接喷射到钻孔部位，确保切削液充分覆盖钻头和加工区域。如果没有专用切削液，也可以使用酒精、煤油等作为替代冷却润滑剂，但效果可能不如专用切削液理想。在使用替代冷却润滑剂时，要注意其挥发性和安全性，避免引发火灾等安全事故。

3. 钻孔顺序与方向：对于多孔加工的工件，应合理规划钻孔顺序。一般遵循先钻小孔后钻大孔、先钻浅孔后钻深孔的原则，这样可以减少材料的变形和应力集中。钻孔方向尽量与材料的纤维方向平行，避免垂直于纤维方向钻孔，因为垂直钻孔时，玻璃纤维会阻碍钻头的切削，增加切削阻力，容易导致材料开裂和钻头磨损。如果无法避免垂直钻孔，可以在钻孔前对钻孔部位进行预热处理，降低材料的脆性，减少开裂的风险。

（二）攻牙操作要点

1. 预钻孔尺寸控制：攻牙前的预钻孔尺寸非常关键，预钻孔直径过大，会导致螺纹牙型不完整，螺纹强度降低；预钻孔直径过小，会使攻牙扭矩增大，容易造成丝锥折断和材料破裂。预钻孔直径可根据以下公式计算：预钻孔直径 = 螺纹大径 - 螺距。例如，对于 M6×1 的螺纹，预钻孔直径应为 6 - 1 = 5mm。在实际加工中，由于材料特性和加工误差的影响，可能需要对计算出的预钻孔直径进行适当调整，可以通过试加工来确定最佳的预钻孔直径。

2. 攻牙转速与进给量：攻牙时的转速要比钻孔时更低，以减少攻牙扭矩和热量的产生。一般情况下，攻牙转速可控制在 50 - 150r/min，具体转速应根据螺纹规格、丝锥类型和材料硬度进行调整。进给量应与丝锥的螺距相匹配，确保丝锥能够顺利切削出完整的螺纹。在攻牙过程中，要保持稳定的转速和进给量，避免突然加速或减速，防止损坏丝锥和螺纹。可以使用攻牙机的自动进给功能，保证进给的均匀性和稳定性。

3. 攻牙深度与回退：攻牙深度应根据设计要求精确控制，确保螺纹长度满足使用要求。在攻牙过程中，当丝锥攻入一定深度后，应适当回退丝锥，一般每攻入 2 - 3 圈螺纹，回退 1/4 - 1/2 圈，这样可以断屑和排屑，防止切屑堵塞在螺纹孔内，影响螺纹质量和丝锥寿命。回退丝锥时要缓慢、平稳，避免用力过猛导致丝锥折断。同时，要注意观察攻牙过程中的扭矩变化，如果扭矩突然增大，可能是切屑堵塞或丝锥磨损，应立即停止攻牙，清理切屑或更换丝锥。

三、加工后处理

（一）清理与去毛刺

钻孔和攻牙完成后，工件表面和螺纹孔内会残留切屑和毛刺，需要进行清理。可以使用压缩空气吹除表面和孔内的切屑，对于顽固的切屑和毛刺，可以使用毛刷、镊子等工具进行清理。对于螺纹孔内的毛刺，可以使用专门的螺纹去毛刺工具进行处理，确保螺纹孔的表面光滑、无毛刺，不影响后续的装配和使用。在清理过程中，要注意避免对工件表面造成划伤或损伤。

（二）质量检验

1. 尺寸精度检验：使用游标卡尺、千分尺等测量工具对钻孔的孔径、孔深和攻牙后的螺纹尺寸进行测量，确保其符合设计要求。孔径和螺纹尺寸的公差应控制在规定范围内，对于高精度的加工要求，还需要使用螺纹塞规、环规等专用量具进行检验，确保螺纹的配合精度。

2. 外观质量检验：检查工件表面是否有裂纹、划伤、变形等缺陷，螺纹孔内是否有残留切屑、毛刺，螺纹牙型是否完整、清晰。对于表面质量要求较高的工件，可以使用放大镜或显微镜进行观察，确保外观质量符合标准。如果发现质量问题，应及时分析原因，并采取相应的措施进行改进。

3. 强度检验：对于一些对连接强度要求较高的工件，可以进行强度检验，如拉伸试验、扭矩试验等，以验证钻孔和攻牙后的螺纹连接强度是否满足使用要求。强度检验可以在抽样的基础上进行，根据生产批量和质量要求确定抽样比例。

（三）表面防护

加工后的工件表面可能会因加工过程中的摩擦、切削液等因素受到一定程度的损伤，影响其耐腐蚀性和外观质量。因此，在加工后可以根据需要对工件进行表面防护处理，如喷涂防护漆、进行电镀或化学镀等。表面防护处理不仅可以提高工件的耐腐蚀性，还可以增强其美观性和耐磨性，延长工件的使用寿命。在进行表面防护处理前，要确保工件表面清洁、干燥，无油污、切屑等杂质，以保证防护层与工件表面的附着力。

以上从多方面介绍了玻纤增强 PC/ABS 二次加工的注意事项。若你在实际操作中有特定场景或更细节的问题，欢迎随时和伟才塑胶分享。