变牙宽螺纹切削刀具及切削方法技术

本发明专利技术涉及螺纹加工技术领域，公开了变牙宽螺纹切削刀具，包括刀具主体，所述刀具主体的中心开有固定孔，所述刀具主体上有互成

【技术实现步骤摘要】
变牙宽螺纹切削刀具及切削方法


[0001]本专利技术涉及螺纹加工
，具体涉及变牙宽螺纹切削刀具及切削方法
。

技术介绍

[0002]在机械设备的连接部位设计中大量使用螺栓和螺母配合的紧固方式，这种方式成本低，安装灵活，应用范围很广，传统螺纹均是等牙宽螺纹，能够满足连接需求；但是这种连接方式容易造成紧固件松脱，因此为了解决这个问题，行业有工程师重新设计了螺母螺纹的几何形状，优化设计出了变牙宽楔形螺纹，螺栓的牙尖紧紧定在螺纹的楔形斜面上，从而产生很大的锁紧力，螺栓和螺母能够相互拧紧，从根本上解决了紧固件的松脱问题
。
随着螺纹加工制造技术的不断发展，螺纹结构逐步丰富，出现了越来越多的特殊螺纹
。
[0003]现有工业制造领域，大多数螺纹加工企业，基本上都是利用传统的螺纹加工成型刀具加工一些等牙宽螺纹
(
螺纹的承载面和导向面有且只有一个角度是负角度
)
；而特殊螺纹是一项技术含量很高的产品，对专用的加工成型刀具要求非常高，加工难度大，其结构设计以及加工技术仍属于商业机密，即使国内有企业掌握了相应技术，但是对于大多数企业厂家来讲，设计基础薄弱，缺乏相应的加工成型刀具，比如顶端为异形的面变牙宽楔形螺纹，其顶部为直线圆弧相接和螺纹承载面和导向面均为负角度，传统刀具根据无法加工，严重阻碍了大多数螺纹加工企业的发展
。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供变牙宽螺纹切削刀具及切削方法，用来解决现有螺纹加工成型刀具无法加工变牙宽楔形特殊螺纹的技术问题
。
[0005]本专利技术提供的基础方案为：变牙宽螺纹切削刀具，包括刀具主体，所述刀具主体的中心开有固定孔，所述刀具主体上有互成
60
度的三个安装基面，所述刀具主体上还有延长线夹角为
60
度的三个断屑槽；每个所述断屑槽的外边沿有一个切削齿；所述切削齿从左到右依次为左底平面
、
左底圆弧面
、
导向面
、
左顶圆弧面
、
齿顶平面
、
右顶圆弧面
、
承载面
、
右底圆弧面和右底平面；所述导向面和承载面与齿形基准水平轴线的夹角相同；所述齿顶平面
、
右底平面均与齿形基准水平轴线平行；所述左底平面与齿形基准水平轴线存在第一夹角；所述导向面和承载面均具有大于螺纹螺旋升角的侧向角度；所述左底圆弧面的圆心角度数，与左底平面和导向面的夹角度数相同；所述左顶圆弧面的圆心角度数，与齿顶平面和导向面的夹角度数相同；所述右顶圆弧面的圆心角度数，与齿顶平面和承载面之间的夹角度数相同；所述右底圆弧面的圆心角度数，与右底平面和导向面之间的夹角度数相同
。
[0006]本专利技术的工作原理及优点在于：对刀具结构进行改进，具有3个可替换
、
可转位的切削齿，有磨损时及时转位更换，保证整个加工流程的持续性，同时比单个切削齿的刀具加工寿命长，能够降低刀具成本；由于变牙宽是由程序控制，因此简化了切削齿的功能，使得切削齿整体形状更加规整简单，降低切削难度；导向面和承载面与齿形基准水平轴线的夹角相同，齿顶平面平行于基准轴线，容易精准定位，快速安装，使得螺纹检测方便，待加工螺
纹控制量的计算更加快速的优点；所述导向面和承载面均具有侧向角度，避免了螺纹刀具齿形侧后面与工件发生干涉，使得切削齿能够实现两侧均具有切削功能，抗扭矩力增大，同时具有公共前刀面，大大简化了刀具的设计；左底平面与齿形基准水平轴线存在第一夹角，与其他结构的相互配合，使得切削量更加合理，比现有技术具有更小的切量冗余量，降低材料浪费
。
[0007]与现有螺纹加工切削刀具相比，克服现有螺纹切削刀具无法满足变牙宽螺纹加工需求的难点，具有结构巧妙，结构简单，加工方便，装夹快速，定位精度高，可转位切换使用，提高生产效率的优点，通用性高，能够满足多种变牙宽楔形螺纹车削使用要求
。
[0008]进一步，所述导向面和承载面与齿形基准水平轴线的夹角控制在
85
‑
80
度范围内
。
[0009]有益效果：此范围的选择，适配性高
。
[0010]进一步，所述第一夹角控制在5‑
12
度范围内
。
[0011]有益效果：此范围的选择，与其他结构相适配，能够显著提高刀具连接强度和过扭矩性能
。
[0012]进一步，所述导向面和承载面的侧向角度相同
。
[0013]有益效果：角度大小取决于螺距
P
和螺纹直径
d
的大小，角度大于
arcTan(P/
π
d)
，可适配侧向角度相同的特殊变牙宽螺纹加工
。
[0014]进一步，所述导向面和承载面的侧向角度不同
[0015]有益效果：角度大小取决于螺距
P
和螺纹直径
d
的大小，角度大于
arcTan(P/
π
d)
，可适配侧向角度不同的特殊变牙宽螺纹加工
。
[0016]进一步，所述侧向角度控制在2‑4度范围内
。
[0017]有益效果：此范围的选择，能满足大于
arcTan(P/
π
d)
，适配性高
。
[0018]进一步，所述刀具的刀尖高度比刀具的厚度小，差值控制在
0.15
‑
3mm
范围内
。
[0019]有益效果：提高切削力和刀具强度
、
耐用性
。
[0020]进一步，所述导向面齿高的垂直高度大于承载面齿高的垂直高度
。
[0021]有益效果：形成螺纹不同的螺距和锥度
。
[0022]本专利技术基于变牙宽螺纹切削刀具，还提供变牙宽螺纹切削方法，用来解决现有螺纹加工成型刀具无法加工变牙宽楔形特殊螺纹的技术问题
。
[0023]所述方法包括如下步骤：
[0024]S1:
通过安装于切削刀具固定孔内的偏心螺钉与数控车床的车削刀杆连接，再通过压板压紧刀具，其中螺钉孔与刀具中心孔偏差
0.2mm
；
[0025]S2:
前刀面和圆弧共同组成了断屑槽，用于车削变牙宽楔形螺纹排屑，前刀面置于水平面，使刀具前刀面在工件中心线上，公差控制在
±
0.15mm
范围内；
[0026]S3
：机床程序设置控制螺纹的牙宽变化；
[0027]S4
：分别进行承载面车削和导向面车削，分多次走刀，最大吃刀量控制在0‑
0.3mm
范围内，最后一刀的吃刀量控制在
0.08
‑
0.15mm
范围内
。S4<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
变牙宽螺纹切削刀具，包括刀具主体，所述刀具主体的中心开有固定孔，所述刀具主体上有互成
60
度的三个安装基面，其特征在于，所述刀具主体上还有延长线夹角为
60
度的三个断屑槽；每个所述断屑槽的外边沿有一个切削齿；所述切削齿从左到右依次为左底平面
、
左底圆弧面
、
导向面
、
左顶圆弧面
、
齿顶平面
、
右顶圆弧面
、
承载面
、
右底圆弧面和右底平面；所述导向面和承载面与齿形基准水平轴线的夹角相同；所述齿顶平面
、
右底平面均与齿形基准水平轴线平行；所述左底平面与齿形基准水平轴线存在第一夹角；所述导向面和承载面均具有大于螺纹螺旋升角的侧向角度；所述左底圆弧面的圆心角度数，与左底平面和导向面的夹角度数相同；所述左顶圆弧面的圆心角度数，与齿顶平面和导向面的夹角度数相同；所述右顶圆弧面的圆心角度数，与齿顶平面和承载面之间的夹角度数相同；所述右底圆弧面的圆心角度数，与右底平面和导向面之间的夹角度数相同
。2.
根据权利要求1所述的变牙宽螺纹切削刀具，其特征在于，所述导向面和承载面与齿形基准水平轴线的夹角控制在
85
‑
80
度范围内
。3.
根据权利要求1所述的变牙宽螺纹切削刀具，其特征在于，所述第一夹角控制在5‑
12
度范围内
。4.
根据权利要求1所述的变牙宽螺纹切削刀具，其特征在于，所述导向面和承载面的侧向角度相同
。5.
根据权利要求1所述的变牙宽螺纹切削刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：王林，李代刚，李游，温善伦，刘洪，谢帮全，耿子瑜，
申请(专利权)人：成都工具研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：