專利名稱：切削絲錐以及制造切削絲錐的方法
切削絲錐以及制造切削絲錐的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種切削絲錐，該切削絲錐被用來在材料中切
削內(nèi)螺紋。更確切地說，本發(fā)明涉及一種切削絲錐，該切削絲錐被用 來在材料中切削內(nèi)螺紋，其中該切削絲錐表現(xiàn)出使之適合由燒結(jié)碳化 物(例如，鈷燒結(jié)碳化鎢)工具材料制作的一種切削刃幾何形狀。圖5B是沿圖4中的截面線5B-5B取出的上部槽的一個(gè)截面視0021圖5C是沿圖4中的截面線5C-5C取出的上部槽的一個(gè)截 面視圖；并且
坯料(時(shí)常被稱作一個(gè)基體)制造的。該坯料具有一個(gè)直 徑并且要被切成所需長度，該直徑比絲錐的完成尺寸大。
0051加工該基體的第 一 步是通過一些方法(例如中心對(duì)中心的 外圓縱向研磨)或通過無中心給進(jìn)研磨的方法將該坯料研磨至精確的 圓柱形的公差。在這個(gè)步驟的過程中，在切削絲錐的軸向后端將一個(gè) 圓柱形的柄研磨至所需尺寸并且在絲錐的軸向前端形成一個(gè)有螺紋的 本體部分的主外徑。另外在這個(gè)過程中或作為一個(gè)附加的工序的結(jié)果， 可以產(chǎn)生一個(gè)任選的頸部部分，這是用一個(gè)圓柱形的表面以及在該圓 柱形的柄與該頸部部分之間產(chǎn)生一個(gè)斜面來完成的。此外，可以通過 外圓研磨在這些絲錐的端面研磨出一個(gè)任選的斜面?？傊闹睆?是近似地等于標(biāo)稱螺紋直徑，但是對(duì)于一些大直徑絲錐該柄的直徑可 以小于標(biāo)稱螺紋直徑，并且可替代的是對(duì)于一些小直徑絲錐該柄的直 徑可以大于標(biāo)稱螺紋直徑。 一個(gè)任選方案是如圖2中所示出的在該絲 錐的軸向極后端作為該柄的一部分可以研磨一個(gè)正方形。
20[0052J在下一個(gè)步驟中，研磨一個(gè)或多個(gè)槽以便與該斜切部結(jié)合 來提供多個(gè)切削刃。該磨輪的形狀被形成為用于提供帶有所選的切削 角Al和A2的一個(gè)切削面，Al和A2與半徑Rl相切，其中A1是比 A2更加正的值。可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)形成該槽的其余部分，只要A1與 導(dǎo)致該槽的其余部分的半徑相切?？梢酝ㄟ^一個(gè)或兩個(gè)步驟研磨整體 形狀。例如，可以在兩個(gè)步驟中研磨該槽，即根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)對(duì)該槽進(jìn) 行第一次研磨，然后在一個(gè)后繼的操作中研磨本發(fā)明的切削面?？商?代地，可以將該輪形成為在一個(gè)操作中產(chǎn)生整體形狀。這些槽可以是 直的或者螺旋形的，是與右旋螺紋或左旋螺紋處于任何組合中的右旋 或左旋的。
[0053在下一步驟中，在一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)上沿著較小的以及較大的 直徑研磨出有螺紋的本體部分以形成V-型的螺紋側(cè)表面。隨后，通過 研磨形成一個(gè)有螺紋的切削斜面部分的形狀。該V-型的螺紋側(cè)表面以 及較大的直徑復(fù)制出在攻絲過程中形成的內(nèi)螺紋。
[0054進(jìn)行切削的斜切部分被研磨成一個(gè)楔形以允許其進(jìn)入有 待攻絲的孔。在研磨出該斜切部之后，有效的切削刃角是A1 (帶有該 斜切部的第一進(jìn)入部分)并且逐漸地進(jìn)展到斜切部后面的多個(gè)進(jìn)行精 加工的部分中的切削角A2。
[0055可替代地，有可能使磨輪成為了能夠提供帶有所選的切削 角Al和A2 (切削角Al和A2與半徑R1相切，其中切削角Al是比 切削角A2更加正的值)的一個(gè)切削面；并且在研磨了斜切部之后， 首先用這個(gè)輪在斜切角上研磨切削面然后在斜切部之后沿該絲錐體上 的槽研磨切削面，這樣這個(gè)輪廓沿該斜切部和絲錐體的整個(gè)長度保持 恒定。
[0056研磨之后，該絲錐可以用研磨介質(zhì)或研磨刷進(jìn)行對(duì)磨以便在這些切削刃以及其他尖拐角上形成小半徑。所得到的這些半徑可以
在約o微米與約ioo微米之間。這個(gè)桁磨步驟進(jìn)一步增加了這些刃的強(qiáng)度。
[0057作為在該過程中的最后一步，該絲錐可以任選地涂覆一個(gè) 耐磨層(未示出)，該層為金屬的氮化物類、碳化物類、碳氮化物、硼 化物類和/或氧化物類，其中該金屬從以下的一個(gè)或多個(gè)中選擇鋁、 硅以及周期表中的IVa， Va,以及VIa族中的過渡金屬。該層被沉積 為一個(gè)單一的單層或包括多個(gè)交替層的多層。還能夠在這些耐磨層的
頂部沉積多個(gè)低摩擦層。
[0058可認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明提供了一種切削絲錐，它允許使用不易 于碎刃的 一種燒結(jié)碳化物切削絲錐。使用 一種燒結(jié)碳化物切削絲錐具 有許多優(yōu)點(diǎn)。
[0059關(guān)于 一種燒結(jié)碳化物切削絲錐具有超過現(xiàn)有高速鋼切削 絲錐的這些優(yōu)點(diǎn)，與高速鋼切削絲錐相比，就這些螺紋的大小和形狀 而言，燒結(jié)碳化物切削絲錐將導(dǎo)致尺寸精度的一種改進(jìn)。此外，與高 速鋼切削絲錐相比，燒結(jié)碳化物切削絲錐將導(dǎo)致切削絲錐的工具使用 壽命的增加。另外，與高速鋼切削絲錐相比，燒結(jié)碳化物切削絲錐將 加快內(nèi)螺紋的生產(chǎn)速度。
[0060在此指明的專利以及其他文獻(xiàn)通過引用結(jié)合在此。通過考 慮本說明書或通過實(shí)施在此披露的發(fā)明，本發(fā)明的其他實(shí)施方案對(duì)于 本領(lǐng)域技術(shù)人員將是清楚的。本說明書和這些實(shí)例旨在僅用于說明而 無意限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的真正范圍和精神由以下的權(quán)利要求 表明。
權(quán)利要求
1. 一種切削絲錐，包括一個(gè)狹長的絲錐體，該絲錐體具有一個(gè)軸向前端和一個(gè)軸向后端以及一個(gè)中心縱向軸線，該狹長的絲錐體在其軸向前端具有一個(gè)有槽的段，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè)槽；該有槽的段包括一個(gè)斜切的有槽的段，該斜切的有槽的段從該狹長體的軸向前端開始并且在一個(gè)軸向向后的方向上延伸，其中該斜切的有槽的段具有一個(gè)軸向向后的終止端；該斜切的有槽的段包括多個(gè)切削螺紋，其中這些切削螺紋各自具有終止于一個(gè)遠(yuǎn)端切削刃處的一個(gè)切削面，并且該切削面是相對(duì)于該遠(yuǎn)端切削刃與該中心縱向軸線之間的一個(gè)徑向基準(zhǔn)線成一個(gè)切削面角度放置的；并且當(dāng)該切削螺紋離開該斜切的有槽的段的軸向前端越遠(yuǎn)時(shí)，在該斜切的有槽的段中的這些切削螺紋的切削面角就變得越負(fù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中該斜切的有槽的段具有一 個(gè)軸向最前部的切削螺紋，其中該切削面角的范圍是在大約負(fù)5度到 大約正15度之間，并且該斜切的有槽的段具有一個(gè)軸向最后部的切削 螺紋，其中該切削面角的范圍是在大約在負(fù)l度到大約負(fù)25度之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中該狹長的絲錐體是由燒結(jié) 碳化物制成。
4. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè)直
5.如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè)螺 旋槽，該螺旋槽具有在大約15度與大約55度之間的一個(gè)螺旋角。
6. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中這些切削刃是經(jīng)過珩磨的。
7. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，進(jìn)一步包括一個(gè)涂覆方案，并 且該涂覆方案包括一層或多層金屬的氮化物、碳化物、碳氮化物、硼 化物和/或氧化物，其中該金屬是選自以下的一種或多種鋁、硅以及 來自周期表的IVa、 Va和VIa族的多種過渡金屬。
8. 如權(quán)利要求7所述的切削絲錐，進(jìn)一步包括在該涂覆方案上的 一個(gè)減少摩擦的層。
9. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中該狹長的絲錐體包括高速鋼。
10. —種切削絲錐，包括一個(gè)狹長的絲錐體，該狹長的絲錐體具有一個(gè)軸向前端和一個(gè)軸 向后端以及一個(gè)中心縱向軸線，該狹長的絲錐體在其軸向前端具有一 個(gè)有槽的段，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè)槽；該有槽的段包括一個(gè)斜切的有槽的段，該斜切的有槽的段從該狹 長體的軸向前端開始并且在一個(gè)軸向向后的方向上延伸，其中該斜切 的有槽的段具有一個(gè)軸向向后的終止端，并且該有槽的段進(jìn)一步包括 一個(gè)進(jìn)行精加工的有槽的段，該進(jìn)行精加工的有槽的段具有一個(gè)與該 斜切的有槽的段接近的軸向的前端部以及一個(gè)軸向向后的終止端；該進(jìn)行精加工的有槽的段包括多個(gè)切削螺紋，其中這些切削螺紋 各自具有終止于一個(gè)遠(yuǎn)端切削刃處的 一個(gè)切削面，并且該切削面被放 置為相對(duì)于該遠(yuǎn)端切削刃與該中心縱向軸線之間的一個(gè)徑向基準(zhǔn)線成 一個(gè)進(jìn)行精加工的切削面角；并且在該進(jìn)行精加工的有槽的段中的這些切削螺紋各自的進(jìn)行精加工 的切削面角基本上是相等的，并且該進(jìn)行精加工的切削面角與在該斜切的有槽的段的軸向向后的終止端處的用于該切削螺紋的切削面角相 比是更負(fù)的值。
11. 如權(quán)利要求10所述的切削絲錐，其中該進(jìn)行精加工的端面角 的范圍是在大約負(fù)l度與大約負(fù)25度之間。
12. 如權(quán)利要求10所述的切削絲錐，其中該狹長的絲錐體是由燒 結(jié)碳化物制成。
13. 如權(quán)利要求10所述的切削絲錐，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè) 直槽。
14. 如權(quán)利要求10所述的切削絲錐，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè) 螺旋槽，該螺旋槽具有在大約15度與大約55度之間的一個(gè)螺旋角。
15. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中這些切削刃是經(jīng)過辨磨的。
16. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，進(jìn)一步包括一個(gè)涂覆方案，并 且該涂覆方案包括一層或多層金屬的氮化物、碳化物、碳氮化物、硼 化物和/或氧化物，其中該金屬是選自以下的一種或多種鋁、珪以及 來自周期表的IVa、 Va和VIa族的多種過渡金屬。
17. 如權(quán)利要求16所述的切削絲錐，進(jìn)一步包括在該涂覆方案上 的一個(gè)減少摩擦的層。
18. 如權(quán)利要求1所述的切削絲錐，其中該狹長的絲錐體包括高速鋼。
19. 一種切削絲錐，包括一個(gè)狹長的絲錐體，該狹長的絲錐體具有一個(gè)軸向前端和一個(gè)軸 向后端以及一個(gè)中心縱向軸線，該狹長的絲錐體在其軸向前端具有一個(gè)有槽的段，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè)槽；該有槽的段包括一個(gè)斜切的有槽的段，該斜切的有槽的段從該狹 長體的軸向前端開始并且在一個(gè)軸向向后的方向上延伸，其中該斜切 的有槽的段具有一個(gè)軸向向后的終止端，并且該有槽的段進(jìn)一步包括 一個(gè)進(jìn)行精加工的有槽的段，該進(jìn)行精加工的有槽的段從與該斜切的 有槽的段的接合處開始并且在一個(gè)軸向向后的方向上延伸；該斜切的有槽的段包括多個(gè)切削螺紋，其中這些切削螺紋各自具 有終止于一個(gè)遠(yuǎn)端切削刃處的一個(gè)切削面，并且該切削面被放置為相 對(duì)于該遠(yuǎn)端切削刃與該中心縱向軸線之間的一個(gè)徑向基準(zhǔn)線成一個(gè)切 削面角，并且當(dāng)該切削螺紋自該斜切的有槽的段的軸向前端更加軸向 向后時(shí)，在該斜切的有槽的段中的這些切削螺紋的切削面角就變得越 為負(fù)值；并且該進(jìn)行精加工的有槽的段包括多個(gè)切削螺紋，其中這些切削螺紋 各自具有終止于一個(gè)遠(yuǎn)端切削刃處的 一個(gè)切削面，并且該切削面被放 置為相對(duì)于該遠(yuǎn)端切削刃與該中心縱向軸線之間的一個(gè)徑向基準(zhǔn)線成 一個(gè)進(jìn)行精加工的切削面角，并且在該進(jìn)行精加工的有槽的段中的這 些切削螺紋各自的進(jìn)行精加工的切削面角基本上是相等的，并且該進(jìn) 行精加工的切削面角與在該斜切的有槽的段的軸向向后的終止端處的用于該切削螺紋的切削面角相比是更為負(fù)值的。
20. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，其中該斜切的有槽的段具有 一個(gè)軸向的最向前的切削螺紋，其中其切削面角的范圍是在大約負(fù)5 度與大約正15度之間，并且該斜切的有槽的段具有一個(gè)軸向的最向后 的切削螺紋，其中其切削面角的范圍是在大約負(fù)l度至大約負(fù)25度之 間。
21. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，其中該狹長的絲錐體由燒結(jié)碳化物制成。
22. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè) 直槽。
23. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè) 螺旋槽，該螺旋槽具有在大約15度與大約55度之間的一個(gè)螺旋角。
24. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，其中這些切削刃是經(jīng)過對(duì)磨的。
25. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，進(jìn)一步包括一個(gè)涂覆方案， 并且該涂覆方案包括一層或多層金屬的氮化物、碳化物、碳氮化物、 硼化物和/或氧化物，其中該金屬是選自以下的一種或多種鋁、硅以 及來自周期表的IVa、 Va和VIa族的多種過渡金屬。
26. 如權(quán)利要求25所述的切削絲錐，進(jìn)一步包括在該涂覆方案上 的一個(gè)減少摩擦的層。
27. 如權(quán)利要求19所述的切削絲錐，其中該狹長的絲錐體包括高 速鋼。
28. —個(gè)切削絲錐，包括一個(gè)狹長的絲錐體，該狹長的絲錐體具有一個(gè)軸向前端、 一個(gè)軸 向后端、 一個(gè)中心縱向軸線以及一個(gè)直徑，該狹長的絲錐體在其軸向 前端具有一個(gè)有槽的段，其中該有槽的段呈現(xiàn)出一個(gè)槽；該有槽的段包括在一個(gè)斜切的有槽的段，該斜切的有槽的段從該 狹長體的軸向前端開始并且在一個(gè)軸向向后的方向上延伸，其中該斜 切的有槽的段具有一個(gè)軸向向后的終止端；并且該斜切的有槽的段包括多個(gè)切削螺紋，其中這些切削螺紋各自具 有終止于 一個(gè)遠(yuǎn)端切削刃處的 一個(gè)切削面，并且該切削面是由具有一 個(gè)中心點(diǎn)的一個(gè)過渡半徑所限定，并且當(dāng)該切削螺紋在該軸向向后的 方向上移動(dòng)時(shí)，該過渡半徑的中心點(diǎn)相對(duì)于該遠(yuǎn)端切削刃徑向向內(nèi)移 動(dòng)，并且該過渡半徑的范圍是在該切削絲錐直徑的大約百分之五到大 約百分之百之間。
29.如權(quán)利要求28所述的切削絲錐，其中該切削面被放置為相對(duì) 于該遠(yuǎn)端切削刃與該中心縱向軸線之間的一個(gè)徑向基準(zhǔn)線成一個(gè)切削 面角；并且當(dāng)該切削螺紋離開該斜切的有槽的段的軸向前端越遠(yuǎn)時(shí)， 在該斜切的有槽的段中的這些切削螺紋的切削面角就變得越為負(fù)值。
全文摘要
一種切削絲錐具有一個(gè)狹長的絲錐體(22)，該狹長的絲錐體在其軸向前端(24)帶有一個(gè)有槽的段(30)，其中該有槽的段(30)包括一個(gè)斜切的有槽的段(54)以及一個(gè)精加工有槽的段(56)。在該斜切的有槽的段(54)中的每個(gè)切削螺紋(58、62、66、68)具有以一個(gè)切削面角放置的一個(gè)切削面(72、76、80)，當(dāng)該切削螺紋(58、62、66、68)距該斜切的有槽的段(54)的軸向前端(24)在軸向上越向后靠時(shí)，該切削面角就變得越為負(fù)值。在該進(jìn)行精加工的有槽的段(56)中的每個(gè)切削螺紋(58、62、66、68)具有以基本上相等的一個(gè)進(jìn)行精加工的切削面角放置的一個(gè)切削面(72、76、80)。該進(jìn)行精加工的切削面角比在該斜切的有槽的段(54)的軸向向后的終止端處的切削螺紋的切削面角更為負(fù)值。
文檔編號(hào)B23B51/00GK101534982SQ200780038807
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者V·沃洛赫, W·E·亨德爾, 赤木貞之 申請(qǐng)人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司;株式會(huì)社彌滿和制作所