專利名稱：螺旋槽絲錐的制作方法
螺旋槽絲錐發(fā)明背景
)材料制成的一種有 螺旋槽的切削絲錐，該有螺旋槽的切削絲錐可以用于切削螺紋孔，并
且尤其是具有較小直徑(例如，通常小于12毫米)的螺紋孔。在另一種形式中，本發(fā)明是一種切削刀具，該切削刀具包括具有一個(gè)前端以及一個(gè)后端的一個(gè)狹長的本體。該狹長的本體具有 一段有槽的部分，該有槽的部分始于該前端附近并且從其向后方延伸。 該凹槽部分具有限定了切削刃的 一個(gè)槽。該槽呈現(xiàn)出 一個(gè)凹形切削面， 其中該凹形切削面是由一個(gè)第一半徑限定。該槽進(jìn)一步呈現(xiàn)出與該凹
形切削面相鄰的一個(gè)凹形核心表面；其中該凹形核心表面是由一個(gè)第 二半徑限定。該槽呈現(xiàn)出與該凹形核心表面相鄰的一個(gè)凸起的融匯表 面，其中該凸起的融匯表面是由一個(gè)第三半徑限定。該槽呈現(xiàn)與該凹 形核心表面相鄰的一個(gè)凸起的跟表面，其中該凸起的跟表面是由一個(gè) 第四半徑限定。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的螺旋(螺旋形的)槽絲錐的一個(gè)具體實(shí)施 方案的一個(gè)等角視圖；以及圖2A是一個(gè)螺旋槽絲錐的一部分的機(jī)械示意性后端視 圖，該圖展示了弦前角的定義；圖3A是圖3的一部分的放大視圖，該圖展示了一個(gè)有螺 旋槽的切削絲錐的第二具體實(shí)施方案的將臺面114以及120分隔出的 槽104。
詳細(xì)說明諸位申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用燒結(jié)碳化物絲錐時(shí)，以下不 同的弦前角可以適合于不同的攻絲應(yīng)用。在此方面， 一個(gè)中性的弦前 角A1等于大約0度，并且這樣一個(gè)弦前角對于許多材料攻絲(例如， 切削一個(gè)螺紋孔)是最佳的，并且特別是用于未硬化鋼的攻絲。對于 這些材料， 一個(gè)中性的弦前角的范圍可以在負(fù)4度與正4度之間。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，對于其他材料，最佳弦前角(Al)可以根據(jù)有待攻
絲的材料的硬度以及韌性而變化。例如，在負(fù)5度與負(fù)IO度之間的一
個(gè)弦前角適合于硬質(zhì)材料(例如，硬化鋼或脆性材料如鑄鐵)的攻絲。
在正5度與正15度之間的一個(gè)弦前角適合于軟質(zhì)材料(例如，鋁)的
攻絲。諸位申請人考慮同 一創(chuàng)造性的槽形狀可以用于由高速鋼基體制
造的一些絲錐，但是由于高速鋼的強(qiáng)度比燒結(jié)碳化物的強(qiáng)度高，所以
要使用比以上列出的值要更大的弦前角。
0036根據(jù)尺寸(例如，切削絲錐的直徑)，本發(fā)明的一個(gè)螺旋
槽絲錐可以具有任意數(shù)目的槽。對于小直徑(例如，直徑小于大約8
毫米)的有螺旋槽的切削絲錐，三個(gè)槽是實(shí)用的。四個(gè)槽對于中等尺
寸范圍(例如，直徑在大約10毫米與大約16毫米之間)的一些有螺
旋槽的切削絲錐是實(shí)用的。五個(gè)槽適合于較大尺寸(例如，直徑大于
或等于大約18毫米)的有螺旋槽的切削絲錐。應(yīng)該認(rèn)識到，對于槽的
數(shù)量來說切削絲錐尺寸的范圍可以重疊，因?yàn)榍邢鹘z錐的這方面可以 根據(jù)具體攻絲用途而變化。與槽的數(shù)目相結(jié)合，槽的螺旋角可以根據(jù)具體攻絲用途而 在一個(gè)相當(dāng)寬的范圍內(nèi)變化。例如，當(dāng)本發(fā)明的有螺旋槽的切削絲錐 用于深孔(例如， 一個(gè)孔的深度大于該切削絲錐的直徑)攻絲時(shí)，55 度的槽螺旋角可以是有效的，這樣切屑不會纏結(jié)或堵塞在槽內(nèi)。作為 另 一個(gè)實(shí)例，當(dāng)本發(fā)明的有螺旋槽的切削絲錐用于在較硬材料(例如， 硬化鋼或鑄鐵)上對較淺的孔(例如， 一個(gè)孔的深度等于或小于該切 削絲錐的直徑)攻絲時(shí)，15度的槽螺旋角可以有效地使用，由此使 切屑不會纏結(jié)或堵塞在槽內(nèi)。作為再另一個(gè)實(shí)例，當(dāng)本發(fā)明的有螺旋 槽的切削絲錐用于在一種鋼的材料或基體上為一個(gè)螺紋孔攻絲時(shí)，最 佳的螺旋角等于在大約40度與大約50度之間的值。諸位申請人還發(fā)現(xiàn)另一種方法，通過這種方法當(dāng)這些切屑 在這些槽內(nèi)巻曲時(shí)可以使施加在它們上的彎曲最小化。如圖3所示的 具體實(shí)施方案展示了本發(fā)明的這方面。如圖3和3A所示，有螺旋槽的切削絲錐100具有四個(gè)螺 旋槽104、 106、 108、 110。應(yīng)認(rèn)識到，諸位申請人無意將本發(fā)明的整 個(gè)范圍限制在槽的一個(gè)具體數(shù)目上。每個(gè)槽基本上分隔出臺面114、 116、 118、以及120。更確切地說，螺旋槽104分隔出臺面114與120。 螺旋槽106分隔出臺面114與116。螺旋槽108分隔出臺面116與118。 螺旋槽110分隔出臺面118與120。每一個(gè)螺旋的側(cè)表面(114、 116、 118、 120)呈現(xiàn)為V-型的螺紋側(cè)表面，該側(cè)表面的作用是在螺紋孔中 切出螺紋。凹形核心表面132是與凹形切削面130相連續(xù)的。凹形核 心表面132是由一個(gè)第二 (凹半徑)R2，限定。凸起的跟表面136是與凸起的融匯表面134相連續(xù)的。凸 起的跟表面136是由一個(gè)第四半徑(R4，)限定。
0048]諸位申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，凸起的融匯表面134的存在增強(qiáng)了 該切削絲錐的性能。在此方面，諸位申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)凸起的融匯 表面134的第三半徑(R3)等于在絲錐直徑(Dl，)的大約百分之五 十與大約百分之二百之間的值時(shí)，由第三半徑R3產(chǎn)生的凸起表面減 少了切屑纏結(jié)并且增強(qiáng)了這些切屑從槽中排出?？梢哉J(rèn)識到，減小切 屑纏結(jié)以及增加切屑的排出增強(qiáng)(或提高)了有螺旋槽的切削絲錐的 性能。在下一步中，在一個(gè)螺旋結(jié)構(gòu)上研磨出與斜面相結(jié)合的一 個(gè)或多個(gè)槽以提供切削刃、以及當(dāng)該絲錐使用時(shí)用于排出切屑的手段。 如上所述，螺旋角取決于用途。將砂輪的形狀形成為以便提供該切削 絲錐的選定的半徑(例如，當(dāng)在該螺旋結(jié)構(gòu)研磨這些槽時(shí)的第一半徑 Rl、 R2、 R4以及4壬選的R3)。在下一步中，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。該有螺紋的切削斜面部分是楔形的以便允許進(jìn)入有待攻絲的孔。
00561研磨之后，該絲錐可以用研磨介質(zhì)或研磨刷進(jìn)行珩磨以l更 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1與100微米之間。這個(gè)珩磨步驟進(jìn)一步增加了這些刃的強(qiáng)度。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通過以下的權(quán)利要 求表明。
權(quán)利要求
1.一種切削刀具，包括一個(gè)狹長的本體，該狹長的本體具有一個(gè)前端以及一個(gè)后端；該狹長的本體具有一個(gè)有槽的部分，該有槽的部分始于該前端附近并且從其向后方延伸，并且該有槽的部分具有限定了一個(gè)切削刃的一個(gè)槽。該槽呈現(xiàn)一個(gè)凹形切削面，并且該凹形切削面是由一個(gè)第一半徑限定；該槽進(jìn)一步呈現(xiàn)與該凹形切削面相鄰的一個(gè)凹形核心表面；并且凹形核心表面是由一個(gè)第二半徑限定；并且該槽呈現(xiàn)與該凹形核心表面相鄰的一個(gè)凸起的跟表面，并且該凸起的跟表面是由一個(gè)第四半徑限定。
2. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該切削刀具具有一個(gè)切削 刀具直徑，該凹形切削面由一個(gè)第一半徑限定，并且該第一半徑是等 于或大于該切削刀具直徑。
3. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該凹形切削面是由一個(gè)第 一半徑限定，并且該凹形切削面限定了一個(gè)弦前角。
4.
5. 如權(quán)利要求4所述的切削刀具，其中該弦前角的范圍在負(fù)10 度與正15度之間。
6. 如權(quán)利要求4所述的切削刀具，其中該弦前角是等于大約0度。
7. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該槽是一個(gè)螺旋槽，該螺 旋槽具有在大約IO度與大約55度之間的一個(gè)螺旋角。
8. 如權(quán)利要求7所述的切削刀具，其中該螺旋角的范圍在大約 40度與大約50度之間。
9. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該狹長的本體具有四個(gè)螺 旋槽。
10. 如權(quán)利要求9所述的切削刀具，其中該切削刀具具有一個(gè)核心直徑，并且該核心直徑的范圍在該切削刀具直徑的大約百分之三十與大約百分之五十之間。
11. 如權(quán)利要求9所述的切削刀具，其中該切削刀具具有一個(gè)切削刀具直徑，并且該第二半徑的范圍在該切削刀具直徑的大約百分之五與大約百分之二十五之間。
12. 如權(quán)利要求9所述的切削刀具，其中該切削刀具具有一個(gè)切削刀具直徑，并且該第四半徑的范圍在該切削刀具直徑的大約百分之二十與大約百分之三十之間。
13. 如權(quán)利要求9所述的切削刀具，其中該狹長的本體具有多個(gè)這種槽，并且在這些槽的每一個(gè)相鄰的槽之間有一個(gè)臺面，并且該臺面是由具有一個(gè)第三直徑的一個(gè)內(nèi)切圓所限定，并且該第三直徑的范圍在該絲錐直徑的大約百分之十五與大約百分之二十五之間。
14. 如權(quán)利要求13所述的切削刀具，其中這些臺面各自具有一個(gè)寬度，并且這些臺面各自的寬度是由一個(gè)第二角限定，該第二角的范圍在大約20度與大約30度之間。
15. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該槽進(jìn)一步包括在該凹形核心表面與該凸起的跟表面之間的一個(gè)凸起的融匯表面，并且該凸起的融匯表面是由一個(gè)第三半徑限定。
16. 如權(quán)利要求15所述的切削刀具，其中該狹長的本體具有一個(gè)切削刀具直徑，并且該第三半徑的范圍在該切削刀具直徑的大約百分之五十與大約百分之二百之間。
17. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該狹長的本體包含三個(gè)這種槽。
18. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該狹長的本體包含五個(gè)這種槽。
19. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該狹長的本體包括鈷-燒結(jié)碳化鵠，并且鈷含量的范圍在大約10重量百分比與大約16重量百分比之間。
20. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該狹長的本體包括高速鋼。
21. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中該狹長的本體進(jìn)一步包括一個(gè)涂覆方案，并且其中該涂覆方案包括一個(gè)或多個(gè)由以下的一種或多種材料的層金屬氮化物類、碳化物類、碳氮化物類、硼化物類和/或氧化物類，其中該金屬是選自以下的一種或多種鋁、硅、以及周期表中Iva， Va， VIa族中的過渡金屬。
22. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中對該切削刃進(jìn)行研磨而使其半徑在1與100微米之間。
23. 如權(quán)利要求1所述的切削刀具，其中對與該凸起的跟表面相鄰的這些刃進(jìn)行研磨使其半徑在1與300微米之間。
24. —種切削刀具，包括一個(gè)狹長的本體，該狹長的本體具有一個(gè)前端以及一個(gè)后端；該狹長的本體具有一個(gè)有螺旋槽的部分，該螺旋槽部分始于該前端附近并且從其向后方延伸，并且該有螺旋槽的部分具有限定了 一個(gè)切削刃的一個(gè)槽；并且該槽呈現(xiàn) 一 個(gè)凹形切削面，并且該凹形切削面是由 一 個(gè)第 一 半徑限定；該槽進(jìn)一步呈現(xiàn)與該凹形切削面相鄰的一個(gè)凹形核心表面；并且凹形核心表面是由一個(gè)第二半徑限定；該槽呈現(xiàn)與該凹形核心表面相鄰的一個(gè)凸起的融匯表面，并且該凸起的融匯表面是由一個(gè)第三半徑限定。該槽呈現(xiàn)與該凹形核心表面相鄰的一個(gè)凸起的跟表面，并且該凸起的跟表面是由一個(gè)第四半徑限定。
25. 如權(quán)利要求24所述的切削刀具，其中該切削刀具具有一個(gè)切削刀具直徑，該凹形切削面是由一個(gè)第一半徑限定，并且該第一半徑是等于或大于該切削刀具直徑。
全文摘要
一種切削刀具包括具有一個(gè)前端(26)以及一個(gè)后端(24)的一個(gè)狹長的本體(22)。該狹長的本體(22)具有一個(gè)有槽的部分(30)，該凹槽部分始于該前端(26)附近并且從其向后方延伸。該有槽的部分(30)具有限定了一個(gè)切削刃的一個(gè)槽(36，38，40，42)。該槽呈現(xiàn)一個(gè)凹形切削面(60)，其中該凹形切削面(60)由一個(gè)第一半徑(R1)限定。該槽進(jìn)一步呈現(xiàn)與該凹形切削面(60)相鄰的一個(gè)凹形核心表面(66)，其中該凹形核心表面(66)由一個(gè)第二半徑(R2)限定。該槽呈現(xiàn)與該凹形核心表面(66)相鄰的一個(gè)凸起的跟表面(64)，其中該凸起的跟表面(64)由一個(gè)第四半徑(R4)限定。
文檔編號B23G5/18GK101541460SQ200780038828
公開日2009年9月23日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月18日
發(fā)明者S·M·喬治, S·R·伯恩斯, W·E·亨德爾, 赤木貞之 申請人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司;株式會社彌滿和制作所