專利名稱：螺旋絲錐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺旋絲錐，特別涉及利用螺旋槽把切削屑排出到柄側(cè) 的螺旋絲錐的改進(jìn)。
技術(shù)背景現(xiàn)有技術(shù)中，螺旋絲錐作為加工陰螺紋的工具被廣泛使用，螺旋絲錐的特征是(a)具有螺紋部，在該螺紋部設(shè)有與待加工的陰螺紋 對應(yīng)的陽螺紋，并切斷該陽螺紋地設(shè)有螺旋槽，切刃沿該螺旋槽形成； (b)上述螺紋部檸入設(shè)在被加工物上的預(yù)鉆孔內(nèi)，用上述切刃在該 預(yù)鉆孔的內(nèi)周面上切削加工出陰螺紋，并且利用上述螺旋槽把切削屑 排出到柄側(cè)。專利文獻(xiàn)1記載的螺旋絲錐是其一例，螺旋槽的導(dǎo)程從 螺紋部的前端朝著柄側(cè)的槽終端部漸漸增大，在導(dǎo)程小的前端部分， 由于扭轉(zhuǎn)角大，所以位于該前端部分的切入部的切刃的前角增大，切 削質(zhì)量優(yōu)異，同時切削屑良好地巻曲，另一方面，在導(dǎo)程增大的柄側(cè)， 切削屑由螺旋槽導(dǎo)引，迅速地朝柄側(cè)排出，可很好地抑制切削屑的阻 塞。專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)公昭54-2476號公報 發(fā)明要解決的課題但是，這種螺旋槽導(dǎo)程漸增的已往的螺旋絲錐，即使在切削加工 陰螺紋的切入部，螺旋槽的導(dǎo)程、即扭轉(zhuǎn)角也變化，所以，切削質(zhì)量 因場合而異，且切削屑的形態(tài)(巻曲形狀等)也變化，切削性能或切 削屑排出性能不穩(wěn)定，根據(jù)不同的加工條件，有時會因切削屑阻塞而 導(dǎo)致絲錐提前折損。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的是在螺旋槽導(dǎo)程變化的 螺旋絲錐中穩(wěn)定地獲得優(yōu)良的切削性能及切削屑排出性能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，第一發(fā)明的螺旋絲錐，(a)具有螺紋部，在 該螺紋部設(shè)有與待加工的陰螺紋對應(yīng)的陽螺紋，并且，設(shè)有切斷該陽 螺紋的螺旋槽，切刃沿著該螺旋槽形成；(b)上述螺紋部檸入到設(shè)在 被加工物上的預(yù)鉆孔內(nèi)，由此利用上述切刃在該預(yù)鉆孔的內(nèi)周面上切 削加工出陰螺紋，同時利用上述螺旋槽把切削屑排出到柄側(cè)；其特征 在于，(c)上述螺旋槽，在絲錐前端側(cè)的恒定導(dǎo)程部中，按恒定的導(dǎo) 程LA設(shè)置，在從該恒定導(dǎo)程部起到柄側(cè)槽終端的漸增導(dǎo)程部中，與該 恒定導(dǎo)程部平滑連接，并且導(dǎo)程漸漸增大使得槽終端部的導(dǎo)程成為1.2 xLa以上；并且，(d)上述恒定導(dǎo)程部，其軸向長度在0.3xLA~1.2 xLa的范園內(nèi)，至少包含上述螺紋部中的全部切入部。第二發(fā)明，是在第一發(fā)明的螺旋絲錐中，其特征在于，(a)上述 恒定導(dǎo)程部，是使絲錐坯材相對于以一定的傾斜角度ot與該絲錐坯材 的軸心O交叉的磨削磨石， 一邊以一定的移送速度Vf朝軸向相對移 動， 一邊以一定的旋轉(zhuǎn)速度Vr繞軸心O旋轉(zhuǎn)而形成的；(b)上述漸 增導(dǎo)程部，是相對于用與形成上述恒定導(dǎo)程部時相同的傾斜角度ct交 叉的磨削磨石，使上述絲錐坯材的移送速度Vf相對于旋轉(zhuǎn)速度Vr變 化，由此導(dǎo)程朝著槽終端部漸漸增大，槽寬朝該槽終端部漸漸增大。第三發(fā)明，是在笫一發(fā)明或第二發(fā)明的螺旋絲錐中，其特征在于， 上述螺紋部，具有上述切入部、超出與該切入部相連部分的1牙且5 牙以下的完整牙部、和從該完整牙部朝柄側(cè)直徑變小地被抹牙成錐狀 的錐部。第四發(fā)明，是在笫一發(fā)明或第二發(fā)明的螺旋絲錐中，其特征在于， 在上述螺紋部的完整牙部中，留下與切入部相連的、前端側(cè)的超出1 牙且5牙以下的切入側(cè)牙部，在比該切入側(cè)牙部位于柄側(cè)的柄側(cè)牙部 的切刃的前傾面，設(shè)有隨著朝向螺紋牙頂而朝周向后退的倒角部。本發(fā)明的螺旋絲錐中，螺旋槽具有位于絲錐前端側(cè)的恒定導(dǎo)程部 和導(dǎo)程漸漸增大的漸增導(dǎo)程部。恒定導(dǎo)程部，其軸向長度在0.3 x U 1.2xLA的范圍內(nèi)，至少包含全部切入部，所以，該切入部中的切 刃的切削性能及切削屑形態(tài)(巻曲形狀等)穩(wěn)定。另外，該恒定導(dǎo)程部，由于導(dǎo)程最小而扭轉(zhuǎn)角大，所以，切刃的前角大，可得到很好的 切削質(zhì)量，同時，切削屑良好地巻曲。另一方面，在漸增導(dǎo)程部，由 于隨著朝著柄側(cè)導(dǎo)程漸漸增大，所以，切削屑迅速地排出到柄側(cè)，可 很好地抑制切削屑的阻塞。即，借助漸增導(dǎo)程所得到的優(yōu)良切削性能 及切削屑排出性能因恒定導(dǎo)程部的存在而可更加穩(wěn)定地被得到，可降 低切削力矩，抑制折損等，更為提高耐久性。第二發(fā)明中，螺旋槽的恒定導(dǎo)程部和漸增導(dǎo)程部，都是用具有以一定的傾斜角度oc與絲錐坯材的軸心O交叉的姿勢的磨削磨石形成 的，所以，與根據(jù)導(dǎo)程的變化使磨削磨石的姿勢變化的場合相比，可 簡單而低價地加工螺紋槽，同時，由于在漸增導(dǎo)程部，槽寬隨著朝著 柄側(cè)的槽終端部而漸漸增大，所以，排屑槽增大，更加有效地防止切 削屑的阻塞。第三發(fā)明中，備有以從1牙~5牙的完整牙部朝著柄側(cè)直徑變小 的方式被抹牙成為錐狀的錐部，所以，在該錐部，與陰螺紋的牙底部 之間形成了預(yù)定間隙，錐部繼完整牙部之后擰入到被切入部形成的螺 紋孔中時，可抑制對切削屑的嚙入，同時，可抑制因該嚙入造成的刃 缺口及切削力矩提高、折損等，更加提高螺旋絲錐的耐久性。另外， 具有完整螺紋牙形狀的完整牙部，超過1牙且為5牙以下，并且，在 錐部，由于被抹牙后剩下的山腳形下部部分與原來的螺紋牙形狀相同， 所以，借助該完整牙部和錐部，可得到很好的導(dǎo)引作用(導(dǎo)程移送)， 可用高的加工精度切削加工陰螺紋。第四發(fā)明中，由于在螺紋部的完整牙部中的、位于柄側(cè)的柄側(cè)牙 部的切刃的前傾面上設(shè)置有倒角部，所以，切削屑容易沿著該倒角部 朝外周側(cè)被推出，完整牙部擰入由切入部形成的螺紋孔內(nèi)時，可以抑 制對切削屑的嚙入，可抑制因該嚙入造成的刃切缺及切削力矩提高、 折損等。尤其是，借助倒角部使切刃強(qiáng)度提高，所以，不僅能抑制切 削屑的嚙入，還更加有效地防止刃缺口的出現(xiàn)。這樣，更加提高螺旋 絲錐的耐久性。另外，在螺紋部的完整牙部中，與切入部相連的、超出前端側(cè)的1牙且為5牙以下的切入側(cè)牙部，具有原先的完整的螺紋牙形狀，并 且，設(shè)有上述倒角部的柄側(cè)牙部，除了切刃部分以外，也可保持原來 的螺紋牙形狀，所以，在完整牙部的整個區(qū)域，能得到很好的導(dǎo)引作 用(導(dǎo)程移送)，可用高加工精度切削加工出陰螺紋。


圖1是表示本發(fā)明的一個實(shí)施例、即螺旋絲錐的圖，(a)是正面 圖，(b)是(a)中IB-IB斷面的放大圖。圖2是說明磨削加工圖1所示螺旋絲錐的螺旋槽時的加工方法的圖。圖3是表示圖1所示螺旋絲錐擰入設(shè)在被加工物上的預(yù)鉆孔內(nèi)、 進(jìn)行攻螺紋的狀態(tài)的斷面圖。圖4是表示用圖2所示的加工方法磨削加工螺旋槽時、該螺旋槽 的導(dǎo)程為恒定的場合、漸減的場合以及漸增的場合的螺旋槽外觀形狀 的照片比較圖。圖5是說明本發(fā)明另一實(shí)施例的圖，是在完整牙部的一部分切刃 上設(shè)有倒角部的情形，(a)是正面圖，(b)是(a)中VB-VB斷面的 放大圖，(c)是(a)中VC-VC斷面的放大圖。圖6是說明包含本發(fā)明產(chǎn)品的16種試驗(yàn)品的各項(xiàng)參數(shù)以及采用這 些試驗(yàn)品進(jìn)行的耐久性試驗(yàn)的結(jié)果的圖。圖7是用圖6的試驗(yàn)品Nol和No7進(jìn)行攻螺紋時、測定其切削力 矩的結(jié)果比較圖。圖8是用圖6的試驗(yàn)品No7和No8進(jìn)行攻螺紋時、其切削屑的照 片比較圖。附圖標(biāo)記說明10、 40絲錐；16、 42螺紋部；20螺紋槽；20a恒定導(dǎo)程部；20b 漸增導(dǎo)程部；22切入部；24、 44完整牙部；26錐部；28切刃；34 絲錐坯材；36磨削磨石；44a切入側(cè)牙部；44b柄側(cè)牙部；46倒角 部；100被加工物；102預(yù)鉆孔；104陰螺紋；O軸心。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的螺旋絲錐，切削屑朝柄側(cè)排出。具體地說，有兩種情形， 一種是使沿右旋螺旋槽設(shè)置著切刃的螺旋絲錐，從柄側(cè)看朝右旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，進(jìn)行切削加工；另一種是使沿左旋螺旋槽設(shè)置著切刃的螺旋絲錐， 從柄側(cè)看朝左旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，進(jìn)行切削加工。該螺旋絲錐，適合在盲孔上 切削加工陰螺紋，但也可以用于在通孔上切削加工陰螺紋。上述螺旋絲錐，例如可用高速工具鋼(高速鋼)或超硬合金等各 種工具材料構(gòu)成，根據(jù)需要，也可以涂敷TiAlN或TiN、 TiCN等的 硬質(zhì)覆蓋膜。另外，在水溶性切削油劑或MQL (最少量潤滑)、或無 切削油劑的干加工等切削質(zhì)量不高、切削屑容易伸展并不規(guī)則移動的 情形時，本發(fā)明的螺旋絲錐能發(fā)揮特別好的效果，當(dāng)然，也可用于充 分供給潤滑油劑地進(jìn)行攻螺紋(陰螺紋的切削加工)的濕加工。設(shè)在螺紋部的螺旋槽的扭轉(zhuǎn)角，從切削性能及切削屑排出性能方 面考慮，最好在15°~50°程度的范圍內(nèi)，其扭轉(zhuǎn)角最大的恒定導(dǎo)程部的 扭轉(zhuǎn)角在30° 50°程度的范圍內(nèi)為宜，最好在35° 45°程度的范圍內(nèi)。 螺旋槽并不只限于設(shè)在螺紋部，也可以超出螺紋部一直設(shè)置到頸部或 柄部。另外，切刃的片數(shù)根據(jù)被切削材質(zhì)或絲錐尺寸而有所不同，例 如以2片 6片的程度為宜。恒定導(dǎo)程部的軸向長度設(shè)定為至少要包含全部的切入部，如果設(shè) 在0.3><LA 1.2xLA的范圍內(nèi)，則也可以包含全部的螺紋部， 一直到 達(dá)頸部等。第二發(fā)明中，螺旋槽的恒定導(dǎo)程部及漸增導(dǎo)程部，都是用以一定 的傾斜角度a與絲錐坯材的軸心O交叉的姿勢的磨石磨削加工成的。 第一發(fā)明的實(shí)施時，也可以根據(jù)導(dǎo)程的變化， 一邊改變磨削磨石的姿 勢， 一邊磨削加工螺旋槽，這時，無論導(dǎo)程怎樣變化，都可將槽寬保 持為大致一定。也可以任意地改變磨削磨石的姿勢(傾斜角度ot )，使 螺旋槽的槽寬任意變化。恒定導(dǎo)程部及漸增導(dǎo)程部，最好用磨削磨石磨削加工而成，但也 可以采用擠壓成形等其它的加工技術(shù)。采用磨削磨石等進(jìn)行加工時， 例如，可以使工具從絲錐的前端側(cè)朝著柄側(cè)相對移動，加工出恒定導(dǎo)程部后，連續(xù)地加工漸增導(dǎo)程部。但是，也可以相反地，使工具從柄 側(cè)朝著絲錐的前端側(cè)相對移動，加工出漸增導(dǎo)程部后，連續(xù)地加工恒 定導(dǎo)程部。另外，也可以采用分別的工具、在分別的工序加工恒定導(dǎo) 程部和漸增導(dǎo)程部等方式，其加工方法或制造方法可適當(dāng)決定。上述漸增導(dǎo)程部，其導(dǎo)程、即扭轉(zhuǎn)角可以漸漸變化即可，在不會 因切削屑卡掛在中途等而使排出性能受損的范圍，扭轉(zhuǎn)角也可以多階 段地變化。但是，最好使導(dǎo)程在軸向直線地、即以一定的變化率變化 等方式，即平滑且連續(xù)地變化。第三發(fā)明和第四發(fā)明中，在完整牙部的靠柄側(cè)部分設(shè)置錐部、或 在切刃的前傾面設(shè)置倒角部。但在第一發(fā)明、第二發(fā)明的實(shí)施時，不一定要該錐部或倒角部，也可以按一定的高度將螺紋牙切除(抹牙) 來代替錐部等，可以有各種形態(tài)。第三發(fā)明的完整牙部和第四發(fā)明的切入側(cè)牙部，如果是l牙以下，則不能高精度地導(dǎo)引(導(dǎo)程移送)絲錐；而如果超過了5牙，則容易 咬入切削屑，切刃容易產(chǎn)生缺口或折損。因此，最好是超過l牙并且 是5牙以下。第三發(fā)明的錐部或第四發(fā)明的柄側(cè)牙部，為了得到預(yù)定 的導(dǎo)引作用(導(dǎo)程移送)，例如，完整牙部或切入側(cè)牙部的總共牙數(shù)，5牙以上為宜，最好為7牙以上。錐部或柄側(cè)牙部的各自的牙數(shù)，最 好為3牙以上。第四發(fā)明中，倒角部的倒角部高度Hmen,例如適當(dāng)?shù)氖峭暾?部中的螺紋牙高度Hneji的15%~100%范圍內(nèi)。倒角部高度Hmen， 是以倒角前的切刃的前端(外周緣)為基準(zhǔn)的徑方向尺寸。另外，該 倒角部可以是平坦的平面倒角部，也可以是圓弧形狀的R (曲面)倒 角部。實(shí)施例下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。圖l是表示本發(fā)明一個實(shí)施例、即3片切刃的螺旋絲錐10的圖， (a)是從垂直于軸心O的方向看的正面圖，(b)是(a)中IB-IB斷 面的放大圖。該螺旋絲錐IO，在同一軸心O上一體地依次備有柄12、
頸部14、和螺紋部16。在螺紋部16，設(shè)有與待加工的陰螺紋對應(yīng)的 螺紋槽形狀的陽螺紋，并且繞軸心O等間隔地設(shè)有切斷陽螺紋的3條 螺旋槽20。螺紋部16備有前端側(cè)的切入部22、完整牙部24、和錐部 26。在切入部22，陽螺紋的螺紋牙18在軸向被除去而成為錐狀。完 整牙部24與切入部22相連，具有完整形狀的螺紋牙18。錐部26從 完整牙部24朝著頸部14側(cè)直徑漸漸減小，螺紋牙18被抹牙成錐狀。 在與上述螺旋槽20的棱線部分，形成了切刃28。上述螺紋部16的全部牙數(shù)為7牙以上，本實(shí)施例中約為10牙。 切入部22的牙數(shù)是2牙以上，本實(shí)施例中約為2.5牙。完整牙部24 的牙數(shù)在1牙 5牙范圍內(nèi)，本實(shí)施例中為1.5牙 4.5牙，其余的是錐 部26。錐部26相對于軸心O的傾斜角度0 (錐角的1/2)，根據(jù)錐部 26的軸向長度適當(dāng)設(shè)定，使得在螺紋部16的后端部(與頸部14的交 界處)螺紋牙18被完全切除、即成與頸部14的直徑尺寸一致。本實(shí) 施例中，該6約為4.5°。上述螺旋槽20為右旋，超出螺紋部16并設(shè)在頸部14的大致整個 區(qū)域內(nèi)。螺旋絲錐10從柄12側(cè)看被朝右旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，例如如圖3所示， 從前端側(cè)擰入被加工物100的預(yù)鉆孔102內(nèi)，在該預(yù)鉆孔102的內(nèi)周 面上切削加工出陰螺紋104，同時，利用螺旋槽20將切削屑朝柄12 側(cè)排出。另外，該螺旋槽20，在絲錐前端側(cè)的恒定導(dǎo)程部20a，按恒 定的導(dǎo)程LA設(shè)置，另一方面，在從該恒定導(dǎo)程部20a起到槽終端的漸 增導(dǎo)程部20b，與恒定導(dǎo)程部20a平滑連接，并且在軸向以一定的變 化率連續(xù)地增大，使得槽終端部的導(dǎo)程成為1.2xLa以上。上述恒定 導(dǎo)程部20a，其軸向長度相對于導(dǎo)程LA為0.3 x LA 1.2 x LA的范圍內(nèi)， 包含上述螺紋部16中的至少全部切入部22,本實(shí)施例中，包含全部 的螺紋部16并到達(dá)頸部14。上述恒定導(dǎo)程部20a中的扭轉(zhuǎn)角為35。 45。的范圍內(nèi)，本實(shí)施例中 大約為40°。漸增導(dǎo)程部20b中，其扭轉(zhuǎn)角與上述導(dǎo)程的變化對應(yīng)地 漸漸連續(xù)減小。但是，為了得到預(yù)定的切削屑排出性能，即使在槽終 端部，其螺旋槽20的扭轉(zhuǎn)角例如也保持為15。以上。并且，該螺旋槽
20是這樣磨削加工出來的即，例如如圖2所示，從平面上看，使以 預(yù)定的傾斜角度ot與絲錐坯材34的軸心O交叉的姿勢配置的磨削磨 石36，繞其中心線Q旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，同時，使絲錐坯材34—邊朝軸向相 對于該磨削磨石36移動， 一邊繞軸心O旋轉(zhuǎn)，這樣，用該磨削磨石 36的外周面進(jìn)行磨削加工。具體地說，對于恒定導(dǎo)程部20a，以對應(yīng)于上述扭轉(zhuǎn)角的一定傾 斜角度a (例如與扭轉(zhuǎn)角相同的40°)與絲錐坯材34的軸心O交叉地 配置磨削磨石36，使絲錐坯材34以與上述恒定導(dǎo)程LA對應(yīng)的一定的 移送速度Vf—邊朝軸向移動， 一邊用一定的旋轉(zhuǎn)速度Vr繞軸心O旋 轉(zhuǎn)即可。另外，對于漸增導(dǎo)程部20b，使上述移送速度Vf相對于旋轉(zhuǎn) 速度Vr平滑地連續(xù)變化，這樣，可以使導(dǎo)程朝著槽終端部平滑地連 續(xù)變大。這時，雖然只要根據(jù)導(dǎo)程的變化， 一邊變化磨削磨石36的姿 勢(傾斜角度cc), 一邊磨削加工螺旋槽20，無論導(dǎo)程如何變化，都可以將槽寬或槽斷面形狀保持為大致一定，但是，本實(shí)施例中，是把 磨削磨石36保持為用與形成恒定導(dǎo)程部20a時同樣的傾斜角度ot交叉 的一定的姿勢，使移送速度Vf相對于旋轉(zhuǎn)速度Vr變化，使導(dǎo)程變化， 隨著導(dǎo)程朝槽終端部漸漸增大，利用該磨削磨石36的干涉磨削使螺旋 槽20的槽寬增大。圖4是把磨削磨石36的姿勢(傾斜角度a )保持 為一定，磨削加工螺旋槽20時的螺旋絲錐10的照片，(a)是導(dǎo)程恒 定的已往制品，(b)是導(dǎo)程漸減的比較制品，(c)是導(dǎo)程漸增的本發(fā) 明制品。(a)的已往制品中槽寬一定，相對于此，導(dǎo)程是變化的(b) 的比較制品和(c)的本發(fā)明制品中，槽寬都朝著柄12側(cè)增大。(a) ~ (c)的絲錐，是圖6的試驗(yàn)品No2、 No3、 NolO。該螺旋槽20的磨削加工，可以是例如使磨削磨石36從絲錐前端 側(cè)朝柄12側(cè)相對移動，加工了恒定導(dǎo)程部20a后，再連續(xù)地加工漸增 導(dǎo)程部20b。但也可以相反地，使磨削磨石36從柄12側(cè)朝絲錐前端 側(cè)相對移動，加工了漸增導(dǎo)程部20b后，再連續(xù)地加工恒定導(dǎo)程部20a。 另外，本實(shí)施例的螺旋絲錐10，由高速度工具鋼(粉末高速鋼) 構(gòu)成，并且，在螺紋部16涂敷了 TiCN的硬質(zhì)覆蓋膜。另外，完整牙
部24的螺紋牙18,在圖1的(b)中直到跟部，徑向尺寸都是一定的， 沒有后角，但是，根據(jù)需要也可以設(shè)置偏心后角等的后角。在切入部 22的螺紋牙18上，設(shè)有預(yù)定的后角。另一方面，圖5的螺旋絲錐40是本發(fā)明的另一實(shí)施例，與上述螺 旋絲錐10同樣地，為3片切刃，備有3條螺旋槽20,沿其螺旋槽20 設(shè)有切刃28，并且，該螺旋槽20由恒定導(dǎo)程部20a和漸增導(dǎo)程部20b 構(gòu)成，沒有上述的錐部26，螺紋部42僅為上述切入部22和完整牙部 44。圖5的(a)是從垂直于軸心O的方向看的正面圖，(b)是(a) 中VB-VB斷面的放大圖，(c)是(a)中VC-VC斷面的放大圖。在上述完整牙部44，留下與切入部22相連的、前端側(cè)的超過1 牙且為5牙以下的切入側(cè)牙部44a，在比該切入側(cè)牙部44a位于柄12 側(cè)的柄側(cè)牙部44b的切刃28的前傾面(螺旋槽20的一部分)上，設(shè) 置了朝向螺紋牙18的頂、即朝向外周側(cè)而向周向(跟部側(cè))后退的倒 角部46。圖5的(b)，是未設(shè)置倒角部46的切入側(cè)牙部44a中的斷 面圖。圖5的(c)是設(shè)有倒角部46的柄側(cè)牙部44b中的斷面圖，倒 角部46的倒角部高度Hmen，是完整牙部44中的螺紋牙高度Hneji 的15% 100%的范圍內(nèi)，例如為50%程度。倒角部高度Hmen，是以 倒角前的切刃28的前端(外周緣)為基準(zhǔn)的徑方向尺寸。螺紋牙高度 Hneji，是從螺紋矛18的牙底到頂部的徑方向尺寸，具體地說，是"(絲 錐外徑-絲錐牙底徑)/2"。另外，上述倒角部46是平坦的平倒角部，相對于連接倒角部前的 切刃28的前端(外周緣)與絲錐軸心O的基準(zhǔn)線S的倒角部角度ct)， 在20°~60°的范圍內(nèi)，例如為45°左右。該倒角部角度4)，在圖5的(c) 中，是在垂直于軸心O的斷面上表示的，但嚴(yán)格地說，該倒角部角度 (J)是垂直于沿螺紋槽20形成的牙頂部分的切刃28的斷面中的角度， 該倒角部角度4>設(shè)定在20。~60。的范圍內(nèi)。另夕卜，上述倒角部高度Hmen 和倒角部角度cl)，本實(shí)施例中，在柄側(cè)牙部44b的整個區(qū)域內(nèi)都是一 定的尺寸和一定的角度。螺紋部42整體的牙數(shù)是7牙以上，本實(shí)施例中是15牙~20牙程
度，切入部22的牙數(shù)是2牙以上，本實(shí)施例中是2.5牙，切入側(cè)牙部 44a的牙數(shù)是1牙~5牙的范圍內(nèi)，其余是柄側(cè)牙部44b。另外，該螺 旋絲錐40也由高速度工具鋼(粉末高速鋼)構(gòu)成，并且，在螺紋部 42涂敷了 TiCN的硬質(zhì)覆蓋膜。另外，完整牙部44的螺紋牙18，根 據(jù)需要也可設(shè)置偏心后角等的后角。圖6是準(zhǔn)備了包含本發(fā)明制品的16種試驗(yàn)品Nol No16、用以下 試驗(yàn)條件進(jìn)行攻螺紋，其耐久性調(diào)查結(jié)果的說明圖。試驗(yàn)品Nol No15 的基本構(gòu)造與前述圖1的螺旋絲錐10相同，試驗(yàn)品No16的基本構(gòu)造 與前述圖5的螺旋絲錐40相同。(試驗(yàn)條件) 尺寸M8x 1.25 切入部2.5牙 絲錐的螺紋部長度10牙(Nol No15 )17.6牙(No16) -故切削材SUS304 切削速度8m/min (Nol No15)10m/min ( No16 ) 預(yù)鉆孔形狀盲孔，cj)6.8x25mm 攻螺紋長度16mm ( Nol No15 )12mm (No16) 切削油劑水溶性切削油劑 使用機(jī)械橫型加工中心圖6中，"螺紋前端部"和"槽終端部"，分別是指螺旋槽20的絲 錐前端側(cè)端部和柄12側(cè)的槽終端部中的導(dǎo)程及扭轉(zhuǎn)角。"導(dǎo)程的變化 比例"，是指"槽終端部"的導(dǎo)程相對于"螺紋前端部"的導(dǎo)程LA的 比例。"錐/倒角"是指錐部26和倒角部46的區(qū)別及有無。"完整牙數(shù)" 是指完整牙部24或切入側(cè)牙部44a的牙數(shù)、即完整形狀的螺紋牙18 的牙數(shù)。另外，圖6中打網(wǎng)格的項(xiàng)目，是不滿足本申請權(quán)利要求1或 權(quán)利要求3所記載必要條件的部分。試驗(yàn)品Nol是螺紋槽20的導(dǎo)程 沿全長恒定的已往制品。試驗(yàn)品No2是在試驗(yàn)品Nol中設(shè)置了錐部 26的比較制品。試驗(yàn)品No3是未設(shè)置漸增導(dǎo)程部20b而設(shè)置了漸減導(dǎo) 程部的比較制品。試驗(yàn)品No4是備有漸增導(dǎo)程部20b、但槽終端部的 導(dǎo)程不足1.2xLA的比較制品。試驗(yàn)品No5 No7、 NolO No12、 No14、 Nol5都是滿足權(quán)利要求1的必要條件的本發(fā)明制品，但是其中的試驗(yàn) 品No6和No15，雖然具有錐部26，但完整牙部24的牙數(shù)不滿足權(quán)利 要求3的必要條件。另外，試驗(yàn)品No8是不備有恒定導(dǎo)程部20a、導(dǎo) 程在螺旋槽20的全長中朝向柄12側(cè)漸增的已往制品。試驗(yàn)品No9和 No13是備有恒定導(dǎo)程部20a、但其軸向長度不滿足權(quán)利要求1必要條 件的比較制品。試驗(yàn)品No16是滿足權(quán)利要求1和權(quán)利要求4必要條 件的本發(fā)明制品，倒角部角度ct)是45°，倒角部高度Hmen是螺紋牙 高度Hneji的50%。從圖6的試驗(yàn)結(jié)果可知，滿足權(quán)利要求1、以及權(quán)利要求3或權(quán) 利要求4必要條件的試驗(yàn)品No5、 No7、 NolO No12、 No14、 No16的 本發(fā)明制品，都可進(jìn)行500個孔以上的攻螺紋。而相對于此，作為試 驗(yàn)品Nol~No4、 No8、 No9、 No13的已往制品或比較制品，在100 個孔以下都折損。另外，雖然滿足權(quán)利要求1的必要條件但卻不滿足 權(quán)利要求3必要條件的試驗(yàn)品No6和Nol5，其中完整牙數(shù)為0.5牙的 試驗(yàn)品No6，不能到充分的導(dǎo)引作用，從第l孔開始，陰螺紋就擴(kuò)大， 超出了規(guī)范，另一方面，完整牙數(shù)為6牙的試驗(yàn)品No15，在第497 個孔時折損，可得到與其它的本發(fā)明制品接近的耐久性。另外，折損 都是在切削屑纏繞在絲錐上后產(chǎn)生，可以認(rèn)為，切削屑的嚙入是折損 的原因。圖7是對試驗(yàn)品No7的本發(fā)明制品、以及試驗(yàn)品No1的已往制品， 測定進(jìn)行攻螺紋時的切削力矩的結(jié)果比較圖。本發(fā)明制品中，在攻螺 紋結(jié)束前，切削力矩為大致一定，而已往制品中，切削屑滯留在螺旋 槽內(nèi)等，而使得從中間開始，切削力矩增高。另外，圖8是拍攝在用 試驗(yàn)品No7的本發(fā)明制品和試驗(yàn)品No8的已往制品進(jìn)行攻螺紋時產(chǎn)生 的切屑的照片比較圖。本發(fā)明制品中，切削屑小幅巻曲而形成為大致
一定的巻曲形狀，而比較制品中，巻曲的大小不均勻，巻曲形狀不規(guī) 則。這樣，本發(fā)明制品的螺旋絲錐10、 40中，螺旋槽20備有位于絲 錐前端側(cè)的恒定導(dǎo)程部20a和導(dǎo)程漸漸增大的漸增導(dǎo)程部20b。恒定 導(dǎo)程部20a，其軸向長度在0.3xLA 1.2xLA的范圍內(nèi)，至少包含全部 切入部22，所以，該切入部22中的切刃28的切削性能或切削屑形態(tài) (巻曲形狀等)穩(wěn)定。另外，該恒定導(dǎo)程部20a，導(dǎo)程最小，而扭轉(zhuǎn) 角大，所以，切刃28的前角增大，能得到良好的切削質(zhì)量，同時切削 屑良好地巻曲。另一方面，在漸增導(dǎo)程部20b,由于導(dǎo)程朝著柄12側(cè) 漸漸增大，所以，切削屑迅速地朝柄12側(cè)排出，能很好地抑制切削屑 的阻塞。即，借助漸增導(dǎo)程得到的優(yōu)良切削性能及切削屑排出性能， 可因恒定導(dǎo)程部20a的存在而更加穩(wěn)定地被得到，可以降低切削力矩， 抑制折損等，進(jìn)一步提高了耐久性。另外，本實(shí)施例中，螺旋槽20的恒定導(dǎo)程部20a和漸增導(dǎo)程部 20b，都是用具有以一定的傾斜角度ot與絲錐坯材34的軸心O交叉的 姿勢的磨削磨石36形成的，所以，與根據(jù)導(dǎo)程的變化使磨削磨石36 的姿勢變化時相比，可以簡單而低價地加工螺旋槽20。并且，在漸增 導(dǎo)程部20b，由于槽寬朝著柄12側(cè)的槽終端部增大，所以，排屑槽擴(kuò) 大，更加能有效地抑制切削屑阻塞。另外，圖1的螺旋絲錐10，備有從1牙 5牙的完整牙部24朝著 柄12側(cè)直徑減小地被抹牙成錐狀的錐部26，所以，在該錐部26,在 與陰螺紋104的牙底部之間形成了預(yù)定間隙，完整牙部24和錐部26 檸入到被切入部22形成的螺紋孔內(nèi)時，可抑制對切削屑的嚙入，同時， 可抑制由該嚙入造成的刃缺口及切削力矩上升、折損等，更加提高螺 旋絲錐IO的耐久性。另外，具有完整螺紋牙形狀的完整牙部24，是超過1牙且為5牙 以下，并且，在錐部26，由于被抹牙后剩下的山腳形下部部分與原來 的螺紋牙形狀相同，所以，借助該完整牙部24和錐部26,可得到很 好的導(dǎo)引作用(導(dǎo)程移送)，可用高的加工精度切削加工出陰螺紋104。 另外，圖5的螺旋絲錐40，由于在螺紋部42的完整牙部44中的、 位于柄12側(cè)的柄側(cè)牙部44b的切刃28的前傾面上設(shè)置了倒角部46， 所以，切削屑容易沿著該倒角部46被朝外周側(cè)推出，完整牙部44檸 入由切入部22形成的螺紋孔內(nèi)時，可以抑制對切削屑的嚙入，可抑制 該切削屑嚙入造成的刃缺口及切削力矩提高、折損等。尤其是，由于 設(shè)置了倒角部46，切刃強(qiáng)度增高，所以，不但抑制切削屑的嚙入，同 時更加有效地防止刃缺口的出現(xiàn)。這樣，更加提高螺旋絲錐40的耐久 性。另外，螺紋部42的完整牙部44之中，與切入部22相連的、前端 側(cè)的超出1牙且為5牙以下的切入側(cè)牙部44a，具有原來的完整的螺 紋牙形狀，并且，設(shè)有倒角部46的柄側(cè)牙部44b，除了切刃28部分 以外，也可保持原來的螺紋牙形狀，所以，在完整牙部44的整個區(qū)域， 能得到很好的導(dǎo)引作用(導(dǎo)程移送)，可用高加工精度切削加工出陰螺 紋。另外，上述螺旋絲錐40，作為倒角部46設(shè)有平坦的平面倒角部， 但是，也可以在垂直于螺旋槽20的斷面中，設(shè)置相對于對切刃28的 前傾面(螺旋槽20)和螺紋牙18的頂部都平滑連接那樣的圓弧形狀 等的R面倒角部。上面，參照附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但這僅僅是一種實(shí) 施方式，根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識，可對本發(fā)明作種變更、改進(jìn)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的螺旋絲錐，其螺旋槽備有恒定導(dǎo)程部和漸增導(dǎo)程部，恒 定導(dǎo)程部至少包含切入部，所以該切入部中的切刃的切削性能及切削屑形態(tài)(巻曲形狀等)穩(wěn)定。即，借助漸增導(dǎo)程得到的優(yōu)良切削性能 和切削屑排出性能因恒定導(dǎo)程部的存在而能穩(wěn)定地得到，可抑制折損 等，獲得了優(yōu)異的耐久性，適合于陰螺紋的攻螺紋加工。
權(quán)利要求
1. 一種螺旋絲錐，具有螺紋部，該螺紋部設(shè)有與待加工的陰螺紋對應(yīng)的陽螺紋，并且，設(shè)有切斷該陽螺紋的螺旋槽，沿著該螺旋槽形成有切刃；上述螺紋部被擰入設(shè)于被加工物的預(yù)鉆孔內(nèi)，利用上述切刃在該預(yù)鉆孔的內(nèi)周面上切削加工出陰螺紋，而且，利用上述螺旋槽把切削屑排出到柄側(cè)；其特征在于，作為上述螺旋槽，在絲錐前端側(cè)的恒定導(dǎo)程部中，按恒定的導(dǎo)程LA設(shè)置，另一方面，在從該恒定導(dǎo)程部到柄側(cè)槽終端的漸增導(dǎo)程部中，與該恒定導(dǎo)程部平滑連接，并且，導(dǎo)程漸漸增大而使得槽終端部的導(dǎo)程成為1.2×LA以上；并且，上述恒定導(dǎo)程部的軸向長度為0.3×LA～1.2×LA的范圍內(nèi)，包含上述螺紋部中的至少全部切入部。
2. 如權(quán)利要求l所述的螺旋絲錐，其特征在于，上述恒定導(dǎo)程部 如此形成，即，相對于具有以一定的傾斜角度ot與絲錐坯材的軸心O 交叉的姿勢的磨削磨石，使該絲錐坯材一邊以一定的移送速度Vf朝軸 向相對移動， 一邊以一定的旋轉(zhuǎn)速度Vr繞軸心O旋轉(zhuǎn)；上述漸增導(dǎo)程部，通過相對于具有以與形成上迷恒定導(dǎo)程部時相 同的傾斜角度ot交叉的姿勢的磨削磨石，使上述絲錐坯材的移送速度 Vf相對于旋轉(zhuǎn)速度Vr變化，從而使得導(dǎo)程隨著朝向槽終端部而漸漸 增大，槽寬隨著朝向該槽終端部而漸漸增大。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的螺旋絲錐，其特征在于，上述螺紋部 具有上述切入部、超出與該切入部相連續(xù)的部分的1牙且5牙以下 的完整牙部、和從該完整牙部朝著柄側(cè)直徑減小地被抹牙成錐狀的錐 部。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的螺旋絲錐，其特征在于，在上述螺紋 部的完整牙部中，留下與切入部相連續(xù)的前端側(cè)的超出1牙且5牙以 下的切入側(cè)牙部，在比該切入側(cè)牙部位于柄側(cè)的柄側(cè)牙部的切刃的前 傾面上，設(shè)有隨著朝向螺紋牙的牙頂而朝周向后退的倒角部。
全文摘要
如圖1所示，螺旋槽(20)具有恒定導(dǎo)程部(20a)和漸增導(dǎo)程部(20b)，恒定導(dǎo)程部(20a)其軸向長度在0.3×L_A～1.2×L_A的范圍內(nèi)，至少包含全部的切入部(22)，故該切入部(22)中切刃(28)的切削性能及切削屑形態(tài)(卷曲形狀等)穩(wěn)定。恒定導(dǎo)程部(20a)其導(dǎo)程最小而扭轉(zhuǎn)角大，故切刃(28)的前角變大，可得到優(yōu)異的切削質(zhì)量，且切削屑也良好地卷曲，另一方面，在漸增導(dǎo)程部(20b)中，導(dǎo)程朝著柄(12)側(cè)漸漸增大，故切削屑迅速排出到柄(12)側(cè)。即，因恒定導(dǎo)程部(20a)的存在而能更加穩(wěn)定地得到借助漸增導(dǎo)程得到的優(yōu)良切削性能及切削屑排出性能，故更加提高耐久性。
文檔編號B23G5/06GK101400469SQ200780001109
公開日2009年4月1日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者中島孝之, 佐藤利廣 申請人:Osg株式會社