硬質(zhì)材料螺紋連接的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種硬質(zhì)材料螺紋連接，所述硬質(zhì)材料螺紋連接具有結(jié)構(gòu)件（2)，所述結(jié)構(gòu)件具有硬質(zhì)材料以及在所述硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分（2a);以及具有較高彈性的組件（3)，所述組件具有與所述第一螺紋部分（2a)配合的第二螺紋部分（3a)。所述第一螺紋部分（2a)和所述第二螺紋部分（3a)具有不同的螺距。
【專(zhuān)利說(shuō)明】硬質(zhì)材料螺紋連接

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)材料螺紋連接，涉及一種用于在硬質(zhì)材料與具有較高彈性的組件之間形成螺紋連接的方法，以及涉及具有硬質(zhì)材料并且具有在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的結(jié)構(gòu)件。

【背景技術(shù)】
[0002]確切地說(shuō)，在金屬工件的切削加工領(lǐng)域中，已知使用具有工具主體以及緊固到工具主體上的可更換刀具(確切地說(shuō)以刀頭形式)的工具。此情況下的刀具通常由硬質(zhì)材料制成，并且經(jīng)設(shè)計(jì)以與工件達(dá)成切削嚙合，而工具主體由例如鋼等具有較高彈性(與硬質(zhì)材料相比)的材料形成，并且將刀頭連接到機(jī)床的其它組件上。在這種情況下，工具主體或連接到工具主體上的螺紋主體形成具有較高彈性的組件，并且刀頭是具有硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件。
[0003]在本文中，術(shù)語(yǔ)“硬質(zhì)材料”包含硬質(zhì)金屬、金屬陶瓷和陶瓷刀具。在這種情況下，陶瓷刀具理解為意指用于金屬切削加工的陶瓷，確切地說(shuō)是立方氮化硼和多晶金剛石。在此情況下，硬質(zhì)金屬(也被稱(chēng)為“燒結(jié)碳化物”)理解為意指其中硬質(zhì)金屬碳化物嵌入在金屬基體(粘合劑)中的材料。在這種情況下，金屬碳化物可以(確切地說(shuō))由元素周期表的IV到VI族金屬的碳化物或復(fù)合碳化物形成，確切地說(shuō)，(例如)由金屬W、T1、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo和Cr的碳化物或復(fù)合碳化物形成。確切地說(shuō)金屬基體可以(例如)由Co、Ni和/或Fe形成。也可以存在其它的硬質(zhì)材料添加。金屬陶瓷理解為意指其中可以(確切地說(shuō))由碳氧化物、氧化物、硼化物或碳化物形成的陶瓷顆粒嵌入在金屬基體中的材料。在這種情況下，金屬基體可以具有(確切地說(shuō))鈷(Co)、鎢(W)、鑰(Mo)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉻(Cr)和 / 或鎳(Ni)。
[0004]已知經(jīng)由螺紋連接將具有硬質(zhì)材料或由硬質(zhì)材料形成的結(jié)構(gòu)件連接到具有較高彈性的組件上。在這種情況下，硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)件配備有通常(但不一定)由內(nèi)螺紋形成的第一螺紋部分，并且具有較高彈性的組件配備有通常相應(yīng)地由外螺紋形成的匹配的第二螺紋部分。在這種情況下，設(shè)計(jì)(尤其是關(guān)于旋轉(zhuǎn)工具的)螺紋連接，其方式為使得其在工具的使用過(guò)程中在稍稍進(jìn)一步旋擰關(guān)閉螺紋連接的方向上裝載，從而無(wú)需擔(dān)心由旋轉(zhuǎn)松動(dòng)導(dǎo)致不合需要的螺紋連接釋放。所采用的螺紋連接是標(biāo)準(zhǔn)的螺紋，例如米制ISO螺紋等。
[0005]在實(shí)踐中，尤其是由于硬質(zhì)材料以及具有較高彈性的組件材料的材料特性不同，會(huì)出現(xiàn)在硬質(zhì)材料結(jié)構(gòu)件上可能發(fā)生螺紋部分失效的問(wèn)題。確切地說(shuō)，在由硬質(zhì)材料制成的結(jié)構(gòu)件中會(huì)發(fā)生螺紋線(xiàn)被剝除或者出現(xiàn)環(huán)狀碎屑或裂縫。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供改進(jìn)的硬質(zhì)材料螺紋連接，一種用于在硬質(zhì)材料與具有較高彈性的組件之間形成螺紋連接的改進(jìn)的方法，以及具有硬質(zhì)材料并且具有在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的改進(jìn)的結(jié)構(gòu)件，所有這些消除或至少減少在硬質(zhì)材料中形成的螺紋部分的失效問(wèn)題。
[0007]所述目的借助于根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)材料螺紋連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的發(fā)展在所附權(quán)利要求書(shū)中具體說(shuō)明。
[0008]硬質(zhì)材料螺紋連接具有結(jié)構(gòu)件，所述結(jié)構(gòu)件具有硬質(zhì)材料以及在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分；以及具有較高彈性的組件，所述具有較高彈性的組件具有與第一螺紋部分配合的第二螺紋部分。第一螺紋部分和第二螺紋部分具有不同的螺距。確切地說(shuō)，結(jié)構(gòu)件和組件可以是(尤其)用于切削加工的工具的組成部分。在這種情況下，結(jié)構(gòu)件可以(確切地說(shuō))由刀具，確切地說(shuō)刀頭構(gòu)成，且具有較高彈性的組件由工具主體或由連接到工具主體上的螺紋主體構(gòu)成。通過(guò)以不同螺距形成的第一螺紋部分和第二螺紋部分，可以在硬質(zhì)材料螺紋連接中以簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)載荷分布，借助于所述載荷分布可以防止在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的失效。
[0009]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，螺距中的差值達(dá)到超過(guò)1.5%，優(yōu)選地達(dá)到超過(guò)2%。在這種情況下，可以尤其可靠地防止在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的失效。
[0010]螺距中的差值優(yōu)選地達(dá)到2.1%與8%之間。如果螺距中的差值太小，那么就無(wú)法獲得達(dá)到足夠程度的所需效果。另一方面，如果差值太大，那么甚至旋擰在一起都不再成為可能，并且即使能夠旋擰在一起，也可能出現(xiàn)對(duì)螺紋線(xiàn)的損壞。必須記住，在大量的承載螺紋線(xiàn)一個(gè)嚙合在另一個(gè)中的情況下，也就是說(shuō)，在更長(zhǎng)的硬質(zhì)材料螺紋連接中，螺距中的差值可以比在更短的硬質(zhì)材料螺紋連接(其中只有幾個(gè)螺紋線(xiàn)一個(gè)嚙合在另一個(gè)中)中的差值更小。
[0011]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分是內(nèi)螺紋。確切地說(shuō)，在這種情況下，在硬質(zhì)材料中形成的螺紋部分的失效風(fēng)險(xiǎn)極為顯著，并且可以借助于所提出的實(shí)施方案來(lái)有效地減少。
[0012]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的螺紋部分比設(shè)計(jì)為外螺紋的螺紋部分具有更高的螺距。此實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)了力分布，其中拉伸載荷首先主要施加在靠近外螺紋的自由端的螺紋線(xiàn)上，并且僅當(dāng)載荷增加時(shí)才會(huì)施加在更遠(yuǎn)離所述自由端的螺紋線(xiàn)上。因此，在螺紋上顯著增加的載荷變得可能，而不會(huì)出現(xiàn)在硬質(zhì)材料中形成的螺紋的失效。確切地說(shuō)，當(dāng)在硬質(zhì)材料中形成的螺紋部分被設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋時(shí)，這使得(此外)有成本效益地使用具有用于具有較高彈性的組件的標(biāo)準(zhǔn)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)件成為可能。
[0013]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，第二螺紋部分是標(biāo)準(zhǔn)螺紋并且第一螺紋部分具有偏離所述標(biāo)準(zhǔn)的螺距。在這種情況下，使尤其有效并且有成本效益的實(shí)施方案成為可能。在這種情況下，第一螺紋部分可以偏離標(biāo)準(zhǔn)(確切地說(shuō))超過(guò)1.5%，優(yōu)選地超過(guò)2%且更優(yōu)選地在2.1%與8%之間。第一螺紋部分的其它參數(shù)可以?xún)?yōu)選地按標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，使得第一螺紋部分僅在其螺距上偏離標(biāo)準(zhǔn)。
[0014]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的螺紋部分配備有埋頭孔，其方式為使得應(yīng)用內(nèi)螺紋，以便相對(duì)于表面凹進(jìn)。在這種情況下，內(nèi)螺紋的凹進(jìn)應(yīng)用進(jìn)一步減少了此螺紋部分的失效風(fēng)險(xiǎn)。
[0015]具有硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件優(yōu)選地是可更換刀具，確切地說(shuō)是刀頭。在這種情況下，結(jié)構(gòu)件可以是(確切地說(shuō))用于切削加工的刀具。特別地，關(guān)于這種類(lèi)型的結(jié)構(gòu)件，由于材料的不同彈性導(dǎo)致硬質(zhì)材料螺紋連接的失效風(fēng)險(xiǎn)尤其顯著。
[0016]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，硬質(zhì)材料是硬質(zhì)金屬或金屬陶瓷。特別地，在涉及這些材料之處常常會(huì)采用硬質(zhì)材料螺紋連接，并且必須避免在硬質(zhì)材料中形成的螺紋部分的失效。然而，還可能將陶瓷刀具用作硬質(zhì)材料。
[0017]所述目的還借助于根據(jù)權(quán)利要求10所述的用于在硬質(zhì)材料與具有較高彈性的組件之間形成螺紋連接的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的發(fā)展在所附權(quán)利要求書(shū)中具體說(shuō)明。
[0018]所述方法具有:將具有硬質(zhì)材料以及在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的結(jié)構(gòu)件旋擰到具有與第一螺紋部分配合的第二螺紋部分的具有較高彈性的組件上，從而形成螺紋連接。第一螺紋部分和第二螺紋部分具有不同螺距。將具有不同螺距的第一螺紋部分和第二螺紋部分旋擰在一起可以在硬質(zhì)材料螺紋連接中以簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)載荷分布，借助于所述載荷分布可以防止在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的失效。
[0019]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，第一螺紋部分是內(nèi)螺紋并且第二螺紋部分是外螺紋。特別地，在這種情況下，在硬質(zhì)材料中形成的螺紋部分的失效風(fēng)險(xiǎn)極為顯著，并且可以借助于所提出的實(shí)施方案來(lái)有效地減少。
[0020]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，第二螺紋部分是標(biāo)準(zhǔn)螺紋并且第一螺紋部分具有偏離所述標(biāo)準(zhǔn)的螺距。在這種情況下，具有標(biāo)準(zhǔn)螺紋的標(biāo)準(zhǔn)組件可以用作用于具有較高彈性的組件的第二螺紋部分。因?yàn)榈谝宦菁y部分通常是在硬質(zhì)材料中單獨(dú)形成，因此這是有利的。
[0021]所述目的還借助于根據(jù)權(quán)利要求13所述的具有硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的發(fā)展在所附權(quán)利要求書(shū)中具體說(shuō)明。
[0022]具有硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件具有在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分以用于連接到在具有較高彈性的組件上形成的第二螺紋部分上。第一螺紋部分具有偏離第二螺紋部分的螺距。通過(guò)將第一螺紋部分設(shè)計(jì)成具有偏離第二螺紋部分的螺距，可以以簡(jiǎn)單方式實(shí)現(xiàn)載荷分布，借助于所述載荷分布可以防止在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的失效。
[0023]根據(jù)一個(gè)改進(jìn)，結(jié)構(gòu)件是用于緊固到工具主體上的可更換刀具，確切地說(shuō)是刀頭，。
[0024]所述目的還借助于使用根據(jù)權(quán)利要求15所述的上述硬質(zhì)材料螺紋連接來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0025]這是用于將刀具，確切說(shuō)刀頭，緊固到工具主體上的用途。
[0026]本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)和便利可以參考附圖，從以下示例性實(shí)施例的描述中獲得。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]這些圖式中:
[0028]圖1:示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有硬質(zhì)材料螺紋連接的工具的部分截面視圖；
[0029]圖2:示出圖1的工具的俯視圖；
[0030]圖3:示出在圖1的工具中的硬質(zhì)材料螺紋連接的細(xì)節(jié)的放大的部分截面視圖；
[0031]圖4:示出在硬質(zhì)材料螺紋連接中螺紋部分的細(xì)節(jié)的更加放大的部分截面視圖；
[0032]圖5:示出圖形說(shuō)明以說(shuō)明與常規(guī)的硬質(zhì)材料螺紋連接相比，硬質(zhì)材料螺紋連接中的載荷分布；以及
[0033]圖6:示出常規(guī)的硬質(zhì)材料螺紋連接的細(xì)節(jié)的部分截面視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0034]下文將參考圖1到圖4描述一個(gè)實(shí)施例。
[0035]在實(shí)施例中，硬質(zhì)材料螺紋連接在具有結(jié)構(gòu)件2以及組件3的工具I中實(shí)施，所述結(jié)構(gòu)件具有硬質(zhì)材料，所述組件具有較高彈性。具有較高彈性的組件3可以(例如)由(確切地說(shuō))鋼制成。在圖式所圖示的實(shí)施例中，工具I由具有由硬質(zhì)材料制成的可更換刀具的鉆頭構(gòu)成。在這種情況下，具有硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件2由設(shè)計(jì)為刀頭的可更換刀具構(gòu)成。在圖1到圖4所圖示的實(shí)施例中，具有較高彈性的組件3由連接到工具主體4上的單獨(dú)的螺紋主體形成。然而，(例如)具有較高彈性的組件還可能直接由配備有螺紋部分的工具主體形成。
[0036]在示例性實(shí)施例中，工具主體4以本身已知的方式由工具鋼制成并且配備有螺旋槽。設(shè)計(jì)被實(shí)施為可更換刀頭的結(jié)構(gòu)件2，其方式為使得其可以經(jīng)由在下文更詳細(xì)描述的硬質(zhì)材料螺紋連接緊固到工具主體4上。在所圖示的示例性實(shí)施例中，組件3(例如)經(jīng)由螺紋連接牢牢地連接到工具主體4上。在這種情況下，確切地說(shuō)，組件3可以同樣地由工具鋼形成。
[0037]結(jié)構(gòu)件2 (也就是說(shuō)，實(shí)施例中的可更換刀具)配備有第一螺紋部分2a，并且具有較高彈性的組件3(也就是說(shuō)，實(shí)施例中的螺紋主體)配備有第二螺紋部分3a。第一螺紋部分2a在結(jié)構(gòu)件2的硬質(zhì)材料中形成。第二螺紋部分3a在組件3的較高彈性材料中形成。由于其高硬度，硬質(zhì)材料具有相對(duì)低的彈性，而組件3和工具主體4具有實(shí)質(zhì)上較低的硬度和較高的彈性。
[0038]在所示出的實(shí)施例中，第一螺紋部分2a設(shè)計(jì)為由硬質(zhì)材料制成的內(nèi)螺紋。第二螺紋部分3a設(shè)計(jì)為在組件3上的外螺紋。盡管此配置是優(yōu)選的，然而，還可能(例如)將所述第一螺紋部分設(shè)計(jì)為由硬質(zhì)材料制成的外螺紋并且將所述第二螺紋部分設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋。
[0039]第一螺紋部分2a以及第二螺紋部分3a經(jīng)設(shè)計(jì)以配合，以便形成硬質(zhì)材料螺紋連接。然而，在這種情況下，第一螺紋部分2a和第二螺紋部分3a具有不同螺距，如下文參考圖3和圖4更加詳細(xì)描述。
[0040]在示例性實(shí)施例中，第二螺紋部分3a設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)的螺紋(例如，米制ISO螺紋)。相比之下，在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分2a設(shè)計(jì)成具有偏離標(biāo)準(zhǔn)的螺距。在這種情況下，第一螺紋部分2a具有偏離第二螺紋部分3a(且因此偏離標(biāo)準(zhǔn))達(dá)2.1%與8%之間的螺距。在示例性實(shí)施例中，第一螺紋部分2a具有偏離第二螺紋部分3a的螺距達(dá)3%的螺距。在這種情況下，設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的第一螺紋部分2a比設(shè)計(jì)為外螺紋的第二螺紋部分3a具有更高的螺距。
[0041]下文參考圖4更加詳細(xì)地說(shuō)明通過(guò)在螺距中的差值所獲得的效果。圖4示出在放大的圖示中硬質(zhì)材料螺紋連接的螺紋線(xiàn)，使得可以看到內(nèi)螺紋和外螺紋的個(gè)別側(cè)面。圖4是在完全旋擰入的狀態(tài)中的硬質(zhì)材料螺紋連接的圖示。
[0042]在圖4中可以看出，在靠近第二螺紋部分3a的自由端30 (在圖3中的頂部處)，背對(duì)自由端30的第二螺紋部分3a的螺紋側(cè)面31支承面對(duì)自由端30的設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的第一螺紋部分2a的相應(yīng)螺紋側(cè)面21。在該背對(duì)自由端30的硬質(zhì)材料螺紋連接區(qū)域中，也就是說(shuō)，靠近結(jié)構(gòu)件2的表面(在圖3中的底部處)，面對(duì)自由端30的第二螺紋部分3a的螺紋側(cè)面32支承背對(duì)自由端30的第一螺紋部分2a的相應(yīng)螺紋側(cè)面22。
[0043]因此，在旋擰在一起的狀態(tài)中，外螺紋經(jīng)受輕微的預(yù)應(yīng)力，使得靠近自由端的外螺紋的側(cè)面經(jīng)受拉力并且遠(yuǎn)離自由端的外螺紋的側(cè)面經(jīng)受壓縮。
[0044]作為此配置的結(jié)果，如果拉伸載荷施加在硬質(zhì)材料螺紋連接上或施加在設(shè)計(jì)為外螺紋的螺紋部分上，那么在低拉伸載荷的情況下，很好地位于內(nèi)螺紋內(nèi)部(也就是說(shuō)，靠近外螺紋的自由端)的螺紋線(xiàn)首先被裝載，并且在拉伸載荷增加且具有外螺紋的主體擴(kuò)展時(shí)，位于更外側(cè)(遠(yuǎn)離外螺紋的自由端)的螺紋線(xiàn)也被裝載。
[0045]為了比較，圖6圖示了常規(guī)的硬質(zhì)材料螺紋連接100，其中在硬質(zhì)材料102中形成的第一螺紋部分102a以及在具有較高彈性的組件103上形成的第二螺紋部分103a都設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)螺紋。在此常規(guī)的配置中，如果拉伸載荷施加在硬質(zhì)材料螺紋連接(由雙箭頭P示意性示出)上，那么主要是遠(yuǎn)離自由端130并且靠近由硬質(zhì)材料102制成的結(jié)構(gòu)件的表面的螺紋線(xiàn)被裝載，這隨拉伸載荷的增加而增加。因此存在這些螺紋線(xiàn)被剝除的的風(fēng)險(xiǎn)。在高載荷峰值的情況下，由于裂縫的形成，這可能導(dǎo)致由硬質(zhì)材料制成的整個(gè)結(jié)構(gòu)件的碎屑或毀壞。
[0046]下文參考圖5更加詳細(xì)地描述與其中第一螺紋部分和第二螺紋部分都設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)螺紋的常規(guī)硬質(zhì)材料螺紋連接相比，根據(jù)本發(fā)明的硬質(zhì)材料螺紋連接的優(yōu)點(diǎn)。圖5通過(guò)六線(xiàn)螺紋的實(shí)例圖示了哪些以百分比計(jì)的載荷百分率可歸因于對(duì)應(yīng)的力傳遞螺紋線(xiàn)，具體地說(shuō)，一方面用于常規(guī)的硬質(zhì)材料螺紋連接100 (實(shí)線(xiàn))且另一方面在根據(jù)實(shí)施例的硬質(zhì)材料螺紋連接(虛線(xiàn))中。
[0047]在這種情況下，力傳遞螺紋線(xiàn)從硬質(zhì)材料的表面開(kāi)始編號(hào)，也就是說(shuō)，第I號(hào)螺紋線(xiàn)位于靠近硬質(zhì)材料的表面處且第6號(hào)螺紋線(xiàn)位于靠近外螺紋的自由端處。
[0048]在圖5中可以看出，在傳統(tǒng)的硬質(zhì)材料螺紋連接(實(shí)線(xiàn))中，第一螺紋線(xiàn)支承大部分載荷，而在外螺紋的自由端的方向上的螺紋線(xiàn)支承越來(lái)越少的載荷。與此相比，在根據(jù)實(shí)施例的硬質(zhì)材料螺紋連接(虛線(xiàn))中，主要是靠近外螺紋的自由端的螺紋線(xiàn)支承載荷。
[0049]借助于根據(jù)實(shí)施例的硬質(zhì)材料螺紋連接實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)還從以下實(shí)例的描述中變得清晰。
[0050]SM
[0051]進(jìn)行試驗(yàn)，其中在每一種情況下在由硬質(zhì)材料，確切地說(shuō)硬質(zhì)金屬，制成的基本上圓柱形的結(jié)構(gòu)件中借助于螺旋銑削方法形成具有不同螺距的內(nèi)螺紋。
[0052]在每一種情況下，借助于具有米制M6IS0螺紋(螺距1.0OOmm)以及具有15mm螺紋深度的鋼制螺釘(經(jīng)磷化處理8.8級(jí)螺釘品質(zhì))制得螺紋連接。螺釘?shù)那?qiáng)度達(dá)到12864N的拉力且在16080N時(shí)發(fā)生斷裂。
[0053]在樣本I中，在硬質(zhì)材料中形成未更改的M6IS0螺紋(螺距L OOOmm)。
[0054]在樣本2中，在硬質(zhì)材料中形成具有與標(biāo)準(zhǔn)螺紋相比增加了 I %的螺距(螺距1.0lOmm)的船螺紋。
[0055]在樣本3中，在硬質(zhì)材料中形成具有與標(biāo)準(zhǔn)螺紋相比增加了 2 %的螺距(螺距1.020mm)的 M6 螺紋。
[0056]在樣本4中，在硬質(zhì)材料中形成具有與標(biāo)準(zhǔn)螺紋相比增加了 3%的螺距(螺距1.030mm)的 M6 螺紋。
[0057]在樣本5中，在硬質(zhì)材料中形成具有與標(biāo)準(zhǔn)螺紋相比增加了 4%的螺距(螺距1.040mm)的 M6 螺紋。
[0058]當(dāng)形成硬質(zhì)材料螺紋連接時(shí)，可以用手旋擰入樣本I到3，但是由于產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，已經(jīng)需要工具來(lái)旋擰入樣本4和5。所有樣本被裝載到液壓機(jī)上的螺釘?shù)那?qiáng)度以上。據(jù)觀(guān)察，在所述載荷下第一螺紋線(xiàn)被剝除。
[0059]結(jié)果
[0060]在樣本I中，即使在大約4000N的拉力下也可以聽(tīng)到開(kāi)裂，并且出現(xiàn)環(huán)狀截?cái)?。在樣?中，由硬質(zhì)材料制成的結(jié)構(gòu)件的毀壞在大約10000N的拉力下出現(xiàn)。相比之下，在樣本4和5中，直到達(dá)到螺釘?shù)臄嗔演d荷時(shí)，才會(huì)在由硬質(zhì)材料制成的結(jié)構(gòu)件中觀(guān)察到螺紋線(xiàn)的剝除。
[0061]發(fā)展
[0062]根據(jù)實(shí)施例的發(fā)展，結(jié)構(gòu)件2同樣配備有設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的第一螺紋部分。與上文描述的實(shí)施例相比，在發(fā)展中，第一螺紋部分配備有傾斜的埋頭孔，其方式為使得內(nèi)螺紋的第一螺紋線(xiàn)并不直接在由硬質(zhì)材料制成的結(jié)構(gòu)件的表面處開(kāi)始，而是在距表面規(guī)定的空間距離處開(kāi)始。因此，應(yīng)用內(nèi)螺紋以便相對(duì)于表面凹進(jìn)。以此方式，可以額外增加在硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分的穩(wěn)定性。
[0063]盡管就實(shí)施例而言，已經(jīng)描述了全部由硬質(zhì)材料形成的結(jié)構(gòu)件2，但是(例如)結(jié)構(gòu)件2還可能僅在由硬質(zhì)材料制成的區(qū)域中形成。在這種情況下，第一螺紋部分2a也在結(jié)構(gòu)件2的區(qū)域中形成，所述區(qū)域由硬質(zhì)材料制成。
[0064]盡管就實(shí)施例而言，已經(jīng)描述了在采用鉆頭形式的工具中的情況下使用硬質(zhì)材料螺紋連接，但其中由硬質(zhì)材料制成的結(jié)構(gòu)件經(jīng)由螺紋連接被連接到較低彈性的材料上的其它應(yīng)用也是可能的，特別是(但不僅是)在其它工具，確切地說(shuō)切削工具的情況下的應(yīng)用中。
【權(quán)利要求】
1.一種硬質(zhì)材料螺紋連接，所述硬質(zhì)材料螺紋連接具有結(jié)構(gòu)件(2)，所述結(jié)構(gòu)件具有硬質(zhì)材料以及在所述硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分(2a);以及具有較高彈性的組件(3)，所述組件具有與所述第一螺紋部分(2a)配合的第二螺紋部分(3a)，其特征在于，所述第一螺紋部分(2a)和所述第二螺紋部分(3a)具有不同的螺距。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，在所述螺距中的所述差值達(dá)到超過(guò)1.5%,優(yōu)選地達(dá)到超過(guò)2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，在所述螺距中的所述差值達(dá)到2.1%與8%之間。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，所述第一螺紋部分(2a)是內(nèi)螺紋。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的所述螺紋部分比設(shè)計(jì)為外螺紋的所述螺紋部分具有更高的螺距。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，所述第二螺紋部分(3a)是標(biāo)準(zhǔn)螺紋并且所述第一螺紋部分(2a)具有偏離所述標(biāo)準(zhǔn)的螺距。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，設(shè)計(jì)為內(nèi)螺紋的所述螺紋部分配備有埋頭孔，其方式為使得應(yīng)用所述內(nèi)螺紋以便相對(duì)于表面凹進(jìn)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，具有所述硬質(zhì)材料的所述結(jié)構(gòu)件(2)是可更換刀具，確切地說(shuō)是刀頭。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的硬質(zhì)材料螺紋連接，其特征在于，所述硬質(zhì)材料是硬質(zhì)金屬或金屬陶瓷。
10.一種用于在硬質(zhì)材料與具有較高彈性的組件(3)之間形成螺紋連接的方法，所述方法具有: 將具有硬質(zhì)材料以及在所述硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分(2a)的結(jié)構(gòu)件(2)旋擰到具有與所述第一螺紋部分(2a)配合的第二螺紋部分(3a)的具有較高彈性的組件(3)上，從而形成螺紋連接， 其特征在于，所述第一螺紋部分(2a)和所述第二螺紋部分(3a)具有不同的螺距。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一螺紋部分(2a)是內(nèi)螺紋并且所述第二螺紋部分(3a)是外螺紋。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述第二螺紋部分(3a)是標(biāo)準(zhǔn)螺紋并且所述第一螺紋部分(2a)具有偏離所述標(biāo)準(zhǔn)的螺距。
13.一種具有硬質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)件(2)，所述結(jié)構(gòu)件具有在所述硬質(zhì)材料中形成的第一螺紋部分(2a)以用于連接到在具有較高彈性的組件(3)上形成的第二螺紋部分(3a)上，所述第一螺紋部分(2a)具有偏離所述第二螺紋部分(3a)的螺距。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的結(jié)構(gòu)件，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(2)是用于緊固到工具主體(4)上的可更換刀具，確切地說(shuō)是刀頭。
15.硬質(zhì)材料螺紋連接的用途，所述硬質(zhì)材料螺紋連接是根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一權(quán)利要求所述的，所述用途用于將刀具，確切地說(shuō)刀頭，緊固到工具主體上。
【文檔編號(hào)】B23B51/02GK104220197SQ201380006130
【公開(kāi)日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月20日
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