用于切削金属螺纹的方法技术

一种用于在工件(2)中形成预定螺纹(3)的CNC车床的机械加工方法，包括以下步骤：提供金属工件(2)；提供螺纹加工刀具(1)，其中，所述螺纹加工刀具(1)包括第一切削刃(11)和第二切削刃(12)；使所述金属工件(2)围绕其旋转轴线(A1)旋转；使所述螺纹加工刀具(1)在纵向(Z)方向上移动通过一组走刀(P1

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于切削金属螺纹的方法


[0001]本专利技术属于金属切削的
更具体地是，本专利技术属于称为螺纹加工的车削操作的领域。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的方法。换言之，本专利技术涉及一种用于在工件中形成预定螺纹的CNC车床的机械加工方法，包括以下步骤：提供金属工件、提供包括第一切削刃和第二切削刃的螺纹加工刀具、使金属工件围绕其旋转轴线旋转、使螺纹加工刀具沿纵向方向移动通过一组走刀；其中，纵向方向与旋转轴线平行或重合；在第一走刀期间，使螺纹加工刀具在径向方向上以第一频率摆动，使得螺纹加工刀具在第一径向距离与第二径向距离之间移动，其中第一径向距离大于第二径向距离，在第二走刀期间，使螺纹加工刀具在径向方向上以第二频率摆动，使得螺纹加工刀具在第三径向距离与第四径向距离之间移动，其中第三径向距离大于第四径向距离并且小于第一径向距离，其中第四径向距离小于第二径向距离，并且其中第三径向距离大于第二径向距离，并且在最后走刀期间，移动刀具而不在径向方向上摆动。
[0003]在螺纹加工中，形成螺纹。可以在车削操作中进行螺纹加工。金属工件旋转。螺纹加工刀具相对于旋转的工件纵向地移动。通过一组或多次走刀逐渐形成螺纹。
[0004]EP3241637A1公开了一种对工件进行螺纹加工的方法，其中螺纹加工刀具在径向方向或X方向上摆动。据说该方法可以减少长切屑条的问题。
[0005]专利技术人发现需要进一步改进的螺纹加工方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是改进断屑或切屑控制，并提高刀具寿命。
[0007]所述目标中的至少一个目的通过最初限定的方法实现，包括以下进一步的步骤：设定第二频率不同于第一频率；以及将第二走刀布置成使得对于第二走刀的每次摆动，第二走刀的轨迹与第一走刀的轨迹相交两次或两次以上。
[0008]通过这样的方法，可以缩短切屑。切屑至少在第二走刀期间在第二走刀的轨迹与第一走刀的轨迹相交时被分离，换言之，切屑在螺纹加工刀片脱离切削时被分离。对于每次摆动，切屑都将在脱离切削时断裂。
[0009]因为对于第二走刀，布置用以切削第一螺纹齿侧的第一切削刃或前刃以及布置用以切削第二螺纹齿侧的第二切削刃或后刃交替地进行切削，所以进一步改进了断屑。更精确地是，在切削期间，要么连接切削刃(其例如可以为凸形切削刃的形式)和第一切削刃处于切削，要么连接切削刃和第二切削刃处于切削。该连接切削刃应当理解为切削刃的形成螺纹牙底的那一部分。由于切屑的横截面，所以这导致切屑具有更有利的形状。所有走刀具有相同摆动频率的方法将导致切屑具有通常可以描述为V形横截面的形状。换言之，在第一切削刃和第二切削刃与连接切削刃同时处于切削的情况下形成切屑。这种形状描述特别适
合用于常见的螺纹牙型，诸如V牙型55度或60度螺纹，或者公制或UN 60度螺纹。这种V形切屑在形状上不太有利，其导致不良的切屑控制。此外，V形切屑会增加刀片的前刀面上积屑瘤的风险，从而导致缩短刀具寿命。这种V形切屑将是EP3241637A1中的图3中所示的摆动走刀编号2的结果。
[0010]通过这种方法，专利技术人已经发现沿切削刃的一个以上的点在第二走刀期间出入工件，这与据报道沿切削刃的一个点出入工件的方法相比是一个优点。专利技术人发现出入点更容易受磨损。
[0011]在第二走刀期间，第一切削刃和第二切削刃交替地起作用，从而沿切削刃相对均匀地分散磨损，这在刀具寿命方面是有利的。
[0012]机械加工方法是金属切削方法。CNC车床是适合用于车削的任何计算机或计算机数控机床。螺纹或螺丝牙是螺旋结构。螺纹在螺纹起点与螺纹终点之间延伸。螺纹具有恒定或基本恒定的螺距，即，螺纹每转一圈沿旋转轴线行进的距离，即，每单位长度的螺纹数。螺纹可以是直的(即，圆柱形的)或渐缩的(即，圆锥形的)。螺纹可以是外螺纹或内螺纹。螺纹可以是右旋螺纹或左旋螺纹。螺纹的横截面形状称为螺纹形式。螺纹形式或螺纹牙型可以具有各种形状，诸如例如，ISO、梯形、UNC。螺纹形式优选地是包括第一螺纹齿侧、第二螺纹齿侧、牙顶和牙底。
[0013]螺纹优选地是单螺纹。金属工件例如由钢制成。金属工件优选地是至少部分圆柱形的或基本圆柱形。螺纹加工刀具优选地是包括刀具主体和螺纹加工刀片。螺纹加工刀片优选地是至少部分地由耐磨材料(诸如例如，硬质合金)制成。螺纹加工刀具(优选地是，螺纹加工刀片)包括切削刃。
[0014]切削刃包括第一切削刃和第二切削刃。所述第一切削刃和所述第二切削刃优选地是通过连接切削刃连接。连接切削刃优选地是被布置用以切削螺纹牙底。连接刃可以在俯视图中为凸形。连接刃可以具有在俯视图中为圆弧的形状。第一切削刃优选地是被布置用以切削第一螺纹齿侧。第二切削刃优选地是被布置用以切削第二螺纹齿侧。
[0015]切削刃的形状优选地是对应于或基本对应于螺纹形式。
[0016]螺纹加工刀具(优选地是，螺纹加工刀片)优选地是包括一个或多个齿。
[0017]金属工件围绕其旋转轴线在一个方向上旋转，其中，旋转轴线优选地是与金属工件的纵向对称轴线重合。
[0018]该方法包括以下步骤：在一组或一系列走刀中使螺纹加工刀具在纵向方向上移动。螺纹是通过一组走刀形成的。走刀的数量优选地为3
‑
25，甚至更优选地为4
‑
20。对于每一次走刀，从金属工件上去除材料。最后走刀生成螺纹的最终形状，即，生成预定螺纹。
[0019]该方法可以用于径向进刀、齿侧进刀或与交替的齿侧进刀一起使用。
[0020]纵向方向平行于金属工件的旋转轴线。对于每一次走刀，螺纹加工刀具在一个方向上纵向移动，并且通过金属切削从金属工件上去除金属。在每一次走刀结束时，螺纹加工刀具通过缩回螺纹加工刀具而脱离切削，即，将螺纹加工刀具在远离金属工件的方向上移动。在随后的走刀之前，螺纹加工刀具沿与所述一个方向相反的方向纵向移动，而不进行切削。
[0021]在每一次走刀中，螺纹加工刀具从螺纹起点移动到螺纹终点，或者从螺纹起点附近的位置移动到螺纹终点附近的位置。换言之，螺纹加工刀具在螺纹起点附近进入切削并
且在螺纹终点附近脱离切削。在上下文中，“附近”应当理解为从螺纹起点开始的一圈内。
[0022]如果螺纹是外螺纹，则所述走刀逐渐靠近旋转轴线。换言之，与在第二走刀期间相比，在第一走刀期间，螺纹加工刀具平均处于距旋转轴线更大的径向距离处。与倒数第二走刀期间相比，在最后走刀期间，螺纹加工刀具平均处于距旋转轴线更小的径向距离处。
[0023]螺纹加工刀具在纵向方向(即，沿Z轴)移动被称为纵向进刀。纵向进刀优选地是在所有走刀期间平均恒定，即，具有相同的平均值。所述平均值优选地等于螺纹的螺距。在最后走刀期间的纵向进刀是恒定的，即，具有恒定值。
[0024]在第一走刀期间，螺纹加工刀具在径向方向上以第一频率摆动。摆动优选地是周期性摆动，具有周期性波形，诸如，例如三角波或正弦波。所述波形包括波峰和波谷。螺纹加工刀具的摆动在波峰与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在工件(2)中形成预定螺纹(3)的CNC车床的机械加工方法，包括以下步骤：提供金属工件(2)，提供螺纹加工刀具(1)，其中，所述螺纹加工刀具(1)包括第一切削刃(11)和第二切削刃(12)，使所述金属工件(2)围绕其旋转轴线(A1)旋转；使所述螺纹加工刀具(1)在纵向(Z)方向上移动通过一组走刀(P1
‑
P6)，其中，所述纵向(Z)方向与所述旋转轴线(A1)平行或重合；在第一走刀(P1)期间，使所述螺纹加工刀具(1)在径向(X)方向上以第一频率摆动，使得所述螺纹加工刀具(1)在第一径向距离(D1)与第二径向距离(D2)之间移动，其中所述第一径向距离(D1)大于所述第二径向距离(D2)，在第二走刀(P2)期间，使所述螺纹加工刀具(1)在径向(X)方向上以第二频率摆动，使得所述螺纹加工刀具(1)在第三径向距离(D3)与第四径向距离(D4)之间移动，其中所述第三径向距离(D3)大于所述第四径向距离(D4)并且小于所述第一径向距离(D1)，其中所述第四径向距离(D4)小于所述第二径向距离(D2)，并且其中所述第三径向距离(D3)大于所述第二径向距离(D2)，并且在最后走刀(P4，P6)期间，移动所述刀具而在所述径向(X)方向上没有摆动，其特征在于，所述方法包括以下进一步的步骤：设定所述第二频率不同于所述第一频率，以及将所述第二走刀(P2)布置成使得对于所述第二走刀(P2)的每次摆动，所述第二走刀(P2)的轨迹与所述第一走刀(P1)的轨迹相交两次或两次以上。2.根据权利要求1所述的机械加工方法，包括以下进一步的步骤：将所述第二频率设定为所述第一频率的两倍大或所述第一频率基本两倍大。3.根据前述权利要求中任一项所述的机械加工方法，包括以下进一步的步骤：将在所述第二走刀(P2)期间的摆动的相位设定成使得所述第四径向距离(D4)沿Z轴与所述第一径向距离和所述第二径向距离(D1，D2)重合。4.根据前述权利要求中任一项所述的机械加工方法，包括以下进一步的步骤：在第三走刀(P3)期间，使所述螺纹加工刀具(1)在径向(X)方向上以第三频率摆动，使得所述螺纹加工刀具(1)在第五径向距离(D5)与第六径向距离(D6)之间移动，其中所述第五径向距离(D5)大于所述第六径向距离(D6)并且小于所述第三径向距离(D3)，并且其中所述第六径向距离(D6)小于所述第四径向距离(D4)，将所述第三频率设定为不同于所述第二频率，将所述第五径向距离(D5)设定为大于所述第四径向距离(D4)，将所述第三走刀(P3)布置成使得对于所述第三走刀(P3)的每次摆动，所述第三走刀(P3)的轨迹与所述第二走刀(P2)的轨迹相交两次或两次以上，并且将所述第三走刀(P3)的频率设定为低于第二走刀(P2)的频率或低于所述第一走刀(P1)的频率。5.根据前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥克，
申请(专利权)人：山特维克科洛曼特公司，
类型：发明
国别省市：