一种螺旋槽丝锥制造技术

本实用新型专利技术公开了一种螺旋槽丝锥，包括由工作部分和柄部组成的圆柱形丝锥锥体，前部切削部分上开有多个均匀分布的螺旋槽，螺旋槽的槽形为由四段相切圆弧首尾依次连接组成的“Ｓ”字形光滑曲线槽，四段相切圆弧分别为两两相切的切削圆弧、卷屑圆弧、容屑圆弧和刃背圆弧，切削圆弧、卷屑圆弧和容屑圆弧连接组成的一凹弧，刃背圆弧为一凸弧；卷屑圆弧相切的容屑圆弧均与丝锥锥体的芯部外圆相切，且二者与芯部外圆的切点为二者的连接点。本实用新型专利技术结构简单、可一次加工成形且适合不同加工材料，特别是铝合金等轻合金的丝锥槽形，能有效提高螺旋槽丝锥的加工质量和生产效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于金属切削刀具
，尤其是涉及一种螺旋槽丝锥。
技术介绍
加工铝合金等轻合金材料时，丝锥螺旋槽形容屑空间宜选取较大，其刃瓣宽度宜选取较小，而目前丝锥槽形的尺寸参数不能随着加工材料及加工规格的不同而改变，因而在加工低碳钢、铸铁和加工中碳钢以及轻合金时均采用同一种槽形，尤其对软、粘的材料加工，目前的标准槽形容易造成粘刀和堵屑现象，并且加工表面光洁度低；另外，在加工材质较软时，如果刀具容屑空间不大，就会使切屑排屑不畅，影响加工质量和加工效率。丝锥的槽形结构不合理，切屑就不能及时卷曲或折断，丝锥加工过程中就容易将已加工面刮伤，对于轻合金材料，前角较小时也易形成切屑瘤，也会刮伤已加工面，丝锥切削刃后角小时，切削不锋利，容易使加工表面质量降低。如果通过改变丝锥的切削角度和螺旋槽结构，以控制丝锥的切削角度和排屑方式，将会提高螺旋槽丝锥的加工质量和生产效率。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种螺旋槽丝锥，其结构简单、可一次加工成形且适合不同加工材料，特别是铝合金等轻合金的丝锥槽形，能有效提高螺旋槽丝锥的加工质量和生产效率。 为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是一种螺旋槽丝锥螺旋槽丝锥，包括由工作部分和柄部组成的圆柱形丝锥锥体，所述工作部分分为前部切削部分和后部校准部分，所述前部切削部分上开有多个均匀分布的螺旋槽，其特征在于所述螺旋槽的槽形为由四段相切圆弧首尾依次连接组成的“S”字形光滑曲线槽，所述四段相切圆弧分别为切削圆弧、与切削圆弧相接且与切削圆弧相切的卷屑圆弧、与卷屑圆弧相接且与卷屑圆弧相切的容屑圆弧和与容屑圆弧相接且与容屑圆弧相切的刃背圆弧，所述切削圆弧、卷屑圆弧和容屑圆弧连接组成的一凹弧，所述刃背圆弧为一凸弧；所述卷屑圆弧相切的容屑圆弧均与丝锥锥体的芯部外圆相切，且二者与所述芯部外圆的切点为二者的连接点。 所述切削圆弧的起始角即切削圆弧在其起始点M处的切线方向与平面直角坐标系中X轴正方向的夹角为90°，切削圆弧的起始点M偏离平面直角坐标系中X轴的垂直距离即偏移量e所对应丝锥锥体外圆的圆心角为丝锥前角γ；所述刃背圆弧I的偏移角即刃背圆弧在其终止点N处的切线方向与丝锥锥体外圆在点N处切线方向间的夹角为丝锥刃背后角θ。 所述切削圆弧的半径卷屑圆弧的半径容屑圆弧的半径丝锥前角其中D为丝锥锥体的外径，d为丝锥锥体的芯径，B为丝锥刃背宽度，Z为丝锥螺旋槽数。 本技术与现有技术相比具有以下优点 本专利技术具有如下优点 1、槽形结构简单，螺旋槽和刀背可一次加工成形，方便不同被加工材料的槽形设计和检验。 2、丝锥前角和后角可依据被加工材料的不同任意选取而不会破坏槽形的切削圆弧、卷屑圆弧、容屑圆弧和齿背圆弧的两两相切结构。具体而言切削圆弧的偏移量e构成了丝锥前角，e的取值由被加工材料的不同可选取正偏移、负偏移或零；丝锥齿数Z可根据扩孔外径D和被加工材料选取，切削圆弧与卷屑圆弧光滑相切，便于切屑卷屑和排屑；卷屑圆弧与容屑圆弧光滑相切，减少加工应力；卷屑圆弧和容屑圆弧与丝锥芯径即芯部外圆相切，刃背圆弧和容屑圆弧相切，减少了刃背宽度增大了容屑空间，齿背圆弧的偏移构成了丝锥后角。综上，切削圆弧的偏移量e控制丝锥切削前角的大小卷屑圆弧控制切屑的卷屑；容屑圆弧控制容屑空间的大小；刃背圆弧控制丝锥刃背后角的大小； 3、适用范围广泛；适用于任何大于等于3的丝锥螺旋槽形。 4、齿背由圆弧构成，容屑空间大，容易排屑，尤其适合加工铝合金、钛合金等材料的加工。 综上所述，本技术结构简单、可一次加工成形且适合不同加工材料，特别是铝合金等轻合金的丝锥槽形，具体而言其不仅适合中碳钢材料的小前角或零前角设计，而且更适合铝合金等软材料的大前角设计，丝锥芯径的大小不但可以依据不同的加工材料而改变，而且可以满足刃背强度的情况下，容屑槽空间尽可能取得最大。此槽形满足了前角和容屑空间的选择既要考虑减小切削变形以提高加工质量的要求，而且还考虑了增强刀刃强度、改善散热条件以提高刀具耐用度及容屑、排屑的需要。 下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本技术第一种具体实施方式的结构示意图。 图2为图1的A-A剖视图。 图3为本技术第二种具体实施方式的丝锥螺旋槽形结构示意图。 图4为本技术第三种具体实施方式的丝锥螺旋槽形结构示意图。 附图标记说明 1-丝锥锥体。具体实施方式 本技术包括由工作部分和柄部组成的圆柱形丝锥锥体1，所述工作部分分为前部切削部分和后部校准部分，所述前部切削部分上开有多个均匀分布的螺旋槽。所述螺旋槽的槽形为由四段相切圆弧首尾依次连接组成的“S”字形光滑曲线槽，所述四段相切圆弧分别为切削圆弧、与切削圆弧相接且与切削圆弧相切的卷屑圆弧、与卷屑圆弧相接且与卷屑圆弧相切的容屑圆弧和与容屑圆弧相接且与容屑圆弧相切的刃背圆弧，所述切削圆弧、卷屑圆弧和容屑圆弧连接组成的一凹弧，所述刃背圆弧为一凸弧。所述卷屑圆弧相切的容屑圆弧均与丝锥锥体1的芯部外圆相切，且二者与所述芯部外圆的切点为二者的连接点。 所述切削圆弧的起始角即切削圆弧在其起始点M处的切线方向与平面直角坐标系中X轴正方向的夹角为90°，切削圆弧的起始点M偏离平面直角坐标系中X轴的垂直距离即偏移量e所对应丝锥锥体1外圆的圆心角为丝锥前角γ；所述刃背圆弧I的偏移角即刃背圆弧在其终止点N处的切线方向与丝锥锥体1外圆在点N处切线方向间的夹角为丝锥刃背后角θ。 所述切削圆弧的半径卷屑圆弧的半径容屑圆弧的半径丝锥前角其中D为丝锥锥体1的外径即丝锥公称直径，d为丝锥锥体1的芯径，B为丝锥刃背宽度，Z为丝锥螺旋槽数。另外，在以丝锥锥体1外圆的圆心为坐标原点的平面直角坐标系中，所述切削圆弧的圆心坐标(j，k)，容屑圆弧的圆心坐标(a，b)，卷屑圆弧的圆心坐标(c，p)，齿背圆弧的圆心坐标(m，n)。另外，β为丝锥槽形螺旋角，L为丝锥总长，l1为丝锥切削锥长即前部切削部分长度，l为丝锥工作部分长度，柄部直径为d1，方长为l2。 实际加工制作时，根据丝锥锥体1的外径D和被加工材料选取丝锥螺旋槽数Z、丝锥锥体1的芯径即丝锥芯径d和切削圆弧的偏移量e来设计被加工丝锥锥体1的丝锥螺旋槽形。 具体而言，所述切削圆弧的半径且切削圆弧的圆心坐标(j，k)为 由于所述卷屑圆弧分别与切削圆弧ρ和丝锥锥体1的芯部外圆相切，因而卷屑圆弧r的半径且卷屑圆弧的圆心坐标(c，p)为 所述容屑圆弧的半径且容屑圆弧的圆心坐标(a，b)为 由于所述卷屑圆弧半径的偏移量e对应丝锥前角γ，且丝锥前角γ由下式确定 依据丝锥刃背强度和容屑空间要求选取丝锥刃背宽度B，所加工丝锥螺旋槽形的槽心角ε为 令则 若要求丝锥刃背后角即丝锥后角为θ时，齿背圆弧的半径令且 则齿背圆弧的圆心坐标(m，n)为 所述切削圆弧与丝锥锥体1外圆的交点坐标为(e，Dcosγ/2)，所述卷屑圆弧与切削圆弧的切点坐标(h，i)，由下列方程求出卷屑圆弧与容屑圆弧的切点坐标(f，g)，由下列方程求出所述齿背圆弧与容屑圆弧的切点坐标(u，v)，由下列方程求出所述齿背圆弧与丝锥锥体1外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺旋槽丝锥，包括由工作部分和柄部组成的圆柱形丝锥锥体（１），所述工作部分分为前部切削部分和后部校准部分，所述前部切削部分上开有多个均匀分布的螺旋槽，其特征在于：所述螺旋槽的槽形为由四段相切圆弧首尾依次连接组成的“Ｓ”字形光滑曲线槽，所述四段相切圆弧分别为切削圆弧、与切削圆弧相接且与切削圆弧相切的卷屑圆弧、与卷屑圆弧相接且与卷屑圆弧相切的容屑圆弧和与容屑圆弧相接且与容屑圆弧相切的刃背圆弧，所述切削圆弧、卷屑圆弧和容屑圆弧连接组成的一凹弧，所述刃背圆弧为一凸弧；所述卷屑圆弧相切的容屑圆弧均与丝锥锥体（１）的芯部外圆相切，且二者与所述芯部外圆的切点为二者的连接点。

【技术特征摘要】
1.一种螺旋槽丝锥，包括由工作部分和柄部组成的圆柱形丝锥锥体(1)，所述工作部分分为前部切削部分和后部校准部分，所述前部切削部分上开有多个均匀分布的螺旋槽，其特征在于所述螺旋槽的槽形为由四段相切圆弧首尾依次连接组成的“S”字形光滑曲线槽，所述四段相切圆弧分别为切削圆弧、与切削圆弧相接且与切削圆弧相切的卷屑圆弧、与卷屑圆弧相接且与卷屑圆弧相切的容屑圆弧和与容屑圆弧相接且与容屑圆弧相切的刃背圆弧，所述切削圆弧、卷屑圆弧和容屑圆弧连接组成的一凹弧，所述刃背圆弧为一凸弧；所述卷屑圆弧相切的容屑圆弧均与丝锥锥体(1)的芯部外圆相切，且二者与所述芯部外圆的切点为二者的连接点。...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾建军，王洪喜，陈晓东，于小宁，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]