[发明专利]用于切削螺纹产品的工具和方法

说明书

描述

根据权利要求1的前序，本发明涉及用于切削螺纹产品的工具特别是丝锥。此外，本发明涉及用于使用所述工具切削螺纹产品的方法。

这种工具包括至少一个工作区域，该工作区域是可旋转的或围绕工具轴线旋转并具有布置在工具周缘上的多个切削齿。每个切削齿具有在其距工具轴线径向最远的尖点或区域处的切削齿头部。切削齿头部距工具轴线的径向距离在工作区域的引导区域中是大体相同的或相反于工具的预期进给方向而减小。切削齿头部距工具轴线的径向距离在工作区域的在预期进给方向上定位在引导区域前面的开始区域中相反于工具的预期进给方向而增加，使得在轴向横截面中，轴向间隔开的切削齿的重叠剖面具有剖面差分面积（profile differential area）。

如果两个轴向间隔开的切削齿连续地直接作用在工件的相同点上，于是由接下来的切削齿移除的切屑的横截面至少大体上与两个切削齿的剖面差分面积一致。

当两个切削齿以与彼此间隔开的方式沿平行于工具轴线的线布置时，一个切削齿不仅仅相对于另外的切削齿轴向地偏移。更确切地，以在工具圆周的方向上偏移的方式布置的两个切削齿被理解成如果除了圆周方向上的偏移之外还存在轴向偏移则是相对于彼此轴向地偏移的切削齿。

对于螺纹加工或螺纹返工而言，切削和无切屑两种方法以及车螺纹工具是已知的。切削螺纹加工基于工件在螺纹圈的区域中的材料的移除。无切屑螺纹加工基于通过压力形成工件和加工工件中的螺纹圈。螺纹加工工具和使用中的工作方法的概述在Handbuch der Gewindetechnik und 【螺纹和铣削技术手册】中给出，出版人：EMUGE-FRANKEN，出版公司：Publicis Corporate Publishing，出版年份：2004（ISBN3-89578-232-7），在下文中仅作为“EMUGE手册”表示。

切削螺纹加工工具包括丝锥（参照EMUGE手册，第8章，第181至298页）和螺纹铣刀（参照EMUGE手册，第10章，第325至372页）以及此外仅用于外螺纹的螺纹切削板牙（参照EMUGE手册，第11章，第373至404页）。

丝锥是具有切削齿（也被称为螺纹切削齿、切削边缘）的螺纹切削工具。切削齿通常在螺纹加工期间从待加工材料移除切屑。在一种类型的丝锥中，切削齿以待加工螺纹的螺纹螺距沿外螺纹布置。当加工内螺纹时，该类型的丝锥以相对于工具轴线的轴向进给运动移动，且同时以对应于螺纹螺距的方式以取决于轴向进给速度的旋转速度围绕其工具轴线旋转到工件中的圆柱形芯部孔中，其中丝锥的工具轴线与芯部孔的中心轴线同轴地定向，且其切削齿在芯部孔壁处永久地与工件接合（连续切削），使得在芯部孔壁上产生连续的螺纹圈。在另一类型的丝锥中，在每种情况下，两个或更多个切削齿布置在垂直于工具轴线的平面中，其中这些平面具体地以对应于待加工螺纹的螺距的方式与彼此间隔开。

切削齿特别是开始区域中的切削齿特别在切削齿头部的周边或边缘处易受高程度的磨损。

本发明基于开发在开始提到的工具的目的，使得减少对切削齿的磨损。此外，使用该工具切削螺纹产品的方法意在被指明。

关于工具，该目的由权利要求1所述的特征实现，且关于方法，该目的由权利要求19所述的特征实现。有利的构型和改进结构在相应的从属权利要求中被指明。

根据本发明的工具特征在于，切削齿的径向切削齿剖面边界（cutting tooth profile boundary）在开始区域和/或引导区域中整个地或至少部分地弯曲。

本发明的优势特别在于，由于切削齿剖面边界中的曲率的提供，所以对切削齿的磨损被减少。作为曲率的结果，易受磨损的直线性剖面边界或具有边缘的剖面边界被避免或至少被减少，且弯曲的剖面边界非常不易受磨损。从而，根据本发明的工具的使用寿命与类似已知的工具相比而增加。

在使用根据本发明的工具加工的螺纹中产生另外的优势。与使用已知的工具加工的螺纹相比，该螺纹具有非常光滑的表面。此外，产生的螺纹类似地具有在其横截面剖面中的曲率（因为工具的反面（negative）），特别地在其外直径的区域中是圆形的。总的来说，螺纹具有比用类似已知的工具加工的螺纹低的切口效应。

本发明的改进提供两个轴向间隔开的切削齿的剖面差分面积在开始区域中具有两条边界线，该两条边界线径向于工具轴线间隔开且完全或至少部分地弯曲。

该改进的优势特别是由于剖面差分面积的至少部分地弯曲的边界线而产生的切屑的形状。因此，切屑不具有矩形或梯形的横截面，而是横截面设置有以与剖面差分面积相应的方式的曲率。从而产生弯曲的切屑。