切削丝锥及其制造方法技术

一种切削丝锥（２０，４０）包括一个本体（２２，４２），该本体具有一个轴向前端（２４，４４）和一个轴向后端（２６，４６）以及一个中心纵向轴线（Ｚ－Ｚ）。该本体在其轴向前端处具有一个有槽区段（３０，５０）。这个有槽区段包括从该本体的轴向前端延展并且在一个第一全切削螺纹（７０）处终止的一个倒角的有槽区段（５４）。该倒角的有槽区段包括位于距该本体的轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹（６２，６６，６８）、以及位于距该本体的轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹（６２，６６，６８）。该第二距离大于该第一距离。该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一段材料的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一段材料的厚度。在此还公开了一种制造该切削丝锥的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉注释本申请涉及于2006年10月18日提交的名为“切削丝锥及制造切削丝锥的方法”、 申请序列号11/582,805的申请，其全部内容通过引用结合在此。
技术介绍
本专利技术总体上涉及一种切削丝锥，并且具体涉及具有改进了切削刃的抗锛刃和破裂的切削刃几何形状的一种切削丝锥。要求螺纹的机构以及机器部件在技术上具有很长的历史。确切地说，螺纹作为紧固件的应用比所有其他将零件连接到组件中的方式都占首要地位。虽然有许多用来产生内螺纹连同外螺纹的方法，但经验已经表明丝锥是产生内螺纹的首选方式。当前，存在两种用来产生内螺纹的攻丝方法。占主导地位的攻丝方法是通过从一个孔壁上切削和去除材料来产生一个螺旋状的V形螺纹。可替代地，内螺纹能够通过将材料移位以形成一个内螺纹来产生。然而，通过切削材料进行攻丝总体上是有利的，因为这种方法要求更低的扭矩并且产生了一个更完美的螺纹形式。内螺纹的形状以及大小的尺寸准确度控制着螺纹组件的精度以及装配。此外，攻丝的速度影响了生产内螺纹的成本。有两种材料用于制造切削丝锥。高速钢由于其高强度而广泛用于丝锥。然而，烧结碳化钨是比高速钢更优选的制造其他切削工具的一种材料，这是由于以下这些特性，如更高的硬度和高温稳定性包括高温下保持硬度的能力。典型地，由烧结碳化物制造的切削工具可以用于比由“高速”钢生产的工具高出至少三倍的切削速度并且这种工具寿命更长。现在参见图9至附图说明图11，这里示出了具有直切削面的一个四槽的现有技术切削丝锥中的一个槽。总体上，该切削丝锥由位于具有长度L的丝锥的倒角段上的顺序的多个切削刃来产生一种内螺纹形式。将材料从孔的壁上去除，直到通过丝锥主体上的第一全螺纹获得了最终的螺纹形状。图9中通过叠加四个槽各自所去除的材料段展示了内螺纹的这种渐进的形成。如图10所示，这种现有技术的切削丝锥具有相对于一个径向基准线成一个切削角度(或前角)A1而倾斜的一个直切削面，该径向基准线从大直径处的切削刃行进到该切削丝锥的中心。在图10中，切削角度Al被定义为沿该切削面的表面穿过的一条线与该径向基准线之间的夹角。当来自该径向基准线的倾角是处于如图10中所看到的逆时针方向时，切削角度Al为正。当离开该径向基准线的倾斜是处于如图10中所视的顺时针方向时， 切削角度Al为负。切削角度Al的幅值对现有技术的切削丝锥的刃强度具有一种影响。在这方面，通过减小切削角度Al( S卩，使切削角度Al更负)可以增加切削刃的强度。然而，在切削角度 Al的减小将增加切削刃的强度的同时，用来对这些螺纹攻丝(或切削)所必需的切削力的量值随切削角度Al的减小而增加。当现有技术的丝锥是由烧结碳化物制造时，因为碳化物与高速钢相比具有低强度，所以这些切削刃是非常易于锛刃的。确切地说，最易于锛刃的这些切削刃是倒角上的接近并且包括在该倒角后的第一全螺纹的这些窄刃。在该倒角后的这些窄的全螺纹也易于锛刃，因为它们具有一个小夹角。该倒角的进入部分上的这些更宽的刃是远不太易于锛刃的，因为它们不像这些全螺纹的切削刃一样窄。应该认识到，以上说明的与具有一个直切削面的切削丝锥的切削角度Al有关的这些障碍对于具有一个弧形切削面的切削丝锥同样存在。在这方面，对于具有一个弧形切削面的切削丝锥，一个弦前角对应于带有直切削面的切削丝锥的前角Al。弦前角被定义为在切削丝锥的大直径到中心之间的一个径向基准线与在切削丝锥的远端切削刃与小直径之间的一个弦之间的角。如图11所示，传统的切削丝锥的这些切削刃易于锛刃，尤其是倒角上的接近和包括在该倒角后的第一全螺纹的这些窄的切削刃(由图11中的第三倒角螺纹所展示)。倒角的进入部分上的这些更宽的切削刃不易于锛刃(由第一和第二倒角螺纹所展示)。现有技术的这些丝锥具有由相对于丝锥的轴线成一个倒角角度A2的一条单一直线来限定的一个倒角。因为这个倒角是直的，所以由每个倒角的切削刃所去除的材料段的厚度Tl保持恒定。因为丝锥是几何上薄弱的，尤其是这些切削刃，所以它们易于锛刃。因为烧结碳化物比高速钢具有更低的强度，所以由烧结碳化物制成的丝锥比由高速钢制成的丝锥更易于锛刃。因此，目前不可能将由烧结碳化物制成的丝锥在可以使用高速钢丝锥的一些应用中使用。专利技术概述简言之，根据本专利技术的一个方面，在此提供一种切削丝锥，该切削丝锥包括具有一个轴向前端和一个轴向后端以及一个中心纵向轴线的一个本体，该本体在该轴向前端处具有一个有槽的(fluted)区段，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹处终止的一个倒角的有槽区段，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹以及位于远离该本体轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一个材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一个材料段的厚度。根据本专利技术的另一个方面，在此提供一种切削丝锥，该切削丝锥包括具有一个轴向前端和一个轴向后端以及一个中心纵向轴线的一个本体，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹处终止的一个倒角的有槽区段，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段的外周表面是非线性的，这样使得由该第二切削螺纹去除的材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的材料段的厚度。根据本专利技术的又另一个方面，在此提供一种切削丝锥，该切削丝锥包括具有一个轴向前端和一个轴向后端以及一个中心纵向轴线的一个本体，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹处终止的一个倒角的有槽区段，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹，该第二距离是大于该第一距离的，其中该第一切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第一倒角角度，并且其中该第二切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第二倒角角度，该第二倒角角度小于该第一倒角角度。根据本专利技术的再又另一个方面，一种制造切削丝锥的方法包括以下步骤研磨一个坯料以便在该切削丝锥的一个轴向前端处形成一个带有螺纹的本体部分；在该带有螺纹的本体部分中研磨一个或多个槽来形成多个切削刃；研磨该带有螺纹的本体部分来形成一个第一切削螺纹以及一个第二切削螺纹，该第一切削螺纹位于距离该切削丝锥的轴向前端的一个第一距离处，并且该第二切削螺纹位于距离该切削丝锥的轴向前端的一个第二距离处；并且在该带有螺纹的本体部分中研磨一个倒角，这样使得在一次攻丝操作的过程中从该第二切削螺纹上去除的一段材料的厚度小于从该第一切削螺纹上去除的一段材料的厚度。附图简要说明当参考附图阅读以下详细的说明时将变得更好地理解本专利技术的这些和其他特征、 方面、以及优点，其中贯穿这些附图的类似的字符表示类似的部件，在附图中图1是本专利技术的有螺旋槽的切削丝锥的一个示例性实施方案的等距视图；图2是本专利技术的有直槽的切削丝锥的一个示例性实施方案的侧视图；图3是一个侧视图，示出了图2的切削丝锥的轴向前方部分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种切削丝锥（２０，４０），包括具有一个轴向前端（２４，４４）和一个轴向后端（２６，４６）以及一个中心纵向轴线（Ｚ－Ｚ）的一个本体（２２，４２），该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段（３０，５０），该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹（７０）处终止的一个倒角的有槽区段（５４），该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹（６２，６６，６８）以及位于远离该本体轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹（６２，６６，６８），该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一个材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一个材料段的厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US12/250,5702008年10月14日1.一种切削丝锥(20，40)，包括具有一个轴向前端(24,44)和一个轴向后端(26，46) 以及一个中心纵向轴线(Z-Z)的一个本体02，42)，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段(30，50)，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹(70) 处终止的一个倒角的有槽区段(M)，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹(62，66，68)以及位于远离该本体轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹(62，66，68)，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一个材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一个材料段的厚度。2.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中从多个顺序的切削螺纹上去除的材料段的厚度随着距该本体的轴向前端距离的变化而渐进地变得更小。3.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段的外周表面是非线性的， 这样使得由该第二切削螺纹去除的材料段的厚度是小于由该第一切削螺纹去除的材料段的厚度。4.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该第一切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第一倒角角度(A3)，并且其中该第二切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第二倒角角度(A4)，该第二倒角角度是小于该第一倒角角度的。5.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(59)处终止的一个切削面(72)，该切削面被安置在相对于在该远端 切削刃与该中心纵向轴线之间一个径向基准线(G-G)的一个切削面角度(Al)处，其中该第二切削螺纹的切削面角度与该第一切削螺纹的切削面角度相比是更负的。6.根据权利要求5所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中顺序的切削螺纹的切削面角度(Al)随着距该本体的轴向前端的距离而变是渐进地更负的。7.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(63，71)处终止的一个切削面(76，80)，并且该切削面是由具有一个中心点的一个过渡半径(Rl)所限定的，其中该第一切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第一距离之处，并且其中该第二切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第二距离之处， 并且其中该第二距离是大于该第一距离。8.一种切削丝锥(20，40)，包括具有一个轴向前端(24,44)和一个轴向后端(26，46) 以及一个中心纵向轴线(Z-Z)的一个本体02，42)，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段(30，50)，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹(70) 处终止的一个倒角的有槽区段(M)，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹(62，66，68)以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹(62，66，68)，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段的外周表面是非线性的，这样使得由该第二切削螺纹去除的材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的材料段的厚度。9.根据权利要求8所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中从顺序的切削螺纹去除的材料段的厚度随着距该本体的轴向前端距离的变化而渐进地变得更小。10.根据权利要求8所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(59)处终止的一个切削面(72)，该切削面被安置在相对于在该远端切削刃与该中心纵向轴线之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·E·亨德雷尔，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：US