[实用新型]一种新型螺纹丝锥

说明书

本实用新型属于螺纹切制工具，特别是一种新型螺纹丝锥。

公知工业生产中使用的螺纹丝锥，通常丝杆的横截面有四个对称的刃瓣和四个对称的容屑槽，刃瓣与容屑槽按圆周间隔排列；它的纵截面是一系列螺牙，螺纹牙型为半角对称型。这种丝锥的缺陷是：（1）因为牙型与工件的牙型相吻合一致，当丝锥螺旋攻入工件螺孔时，牙顶、牙的左右侧三个面都受力，且在牙顶较宽的情况下，摩擦力、扭力都很大，容易折断丝锥。（2）由于牙型与工件内螺纹的牙型结构相同且相吻合，当牙齿切削工件时，冷却液不能流入切屑层内工件与牙齿结合部位，冷却性能差，牙顶与工件表面容易产生摩擦高温区，当温升高于丝锥材料的红硬性极限温度时，牙刃将出现“退火”，加剧了牙刃磨损，使用寿命大为缩短。（3）牙顶参与切削为逐层切入，当切削的工件材料韧性较大（例如不锈钢）时，很容易发生表面硕化层，导致牙顶磨损加剧，使牙刃钝化，增加切削阻力，牙顶难于切入工件表面，轻则加工出的工件不合格，严重时将无法完成工件的加工任务。（4）排屑不佳。其主要原因是牙顶宽度较大（一般为0.3707P，P是标准梯形螺纹的螺距），从而切出切屑的宽度也大，又因为切削工作是连续进行的，切屑被切出后不易折断，容易堵塞在容屑槽内，造成排屑不畅，易于折断丝锥。

本实用新型的目的是提供一种新型螺纹丝锥，它能对普通金属材料、高韧性合金材料以及其它特殊材料的工件进行内螺纹加工。

为了达到上述目的，本实用新型采取下述技术解决方案：该螺纹丝锥的丝杆横截面结构设计为按a、b、c、d顺序的四个刃瓣，有四个相应的容屑槽，刃瓣与容屑槽按圆周间隔排列。切削锥刃瓣上的轴向截面边沿为一系列偏向一致的偏牙型螺牙，牙齿两侧、牙型半角呈非对称性，其中ac刃瓣上的螺牙偏向相同，bd刃瓣上的螺牙偏向相同，ac与bd刃瓣上的螺牙偏向相反。切削工作分两次进行，ac刃瓣切削工件螺纹的左半部，bd刃瓣切削工件螺纹的右半部，a、b、c、d交替进行，从而使螺牙与工件的接触面积减少，切削力、摩擦力减小，达到轻巧耐用、能对各种不同材料的工件进行内螺纹加工的目的。

本实用新型的优点是：（1）由标准型梯形螺牙的每牙三面接触一次切削改为偏牙型螺牙的每牙只有两个面接触分两次交替切削，螺牙与工件的接触面积平均减少了一半，使切削力和摩擦阻力大为减小，改善了切削条件，牙侧面不易拉伤，切削轻快省力，工作效率提高；（2）分两次交替切削，由于螺牙只有两个面与工件接触，有一个面的空隙，冷却液能够充分浸润到切削区，不易产生摩擦高温，牙刃不会烧伤“退火”，能延长丝锥的使用寿命；（3）分两次交替切削，切屑的宽度仅有原来标准梯形螺牙一次切屑宽度的1／2或更窄，等效容屑槽加大，使排屑顺畅，不会堵塞，丝锥不易折断；（4）消除了摩擦高温，牙刃不会烧伤“退火”，故对韧性大的工件材料也就不存在表面硬化现象，因而可对不锈钢材料、高镍合金材料以及航空航天工业上用的特殊材料进行内螺纹加工。

图1是本实用新型的外形结构示图。

图2是它的横截面视图。

图3是切削切锥刃瓣上的轴向截面牙型结构比较图。

图4是丝锥牙齿切削工件状态示意图。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

在图1中，1是丝杆，可用合金工具钢或高速工具钢材料制造，硬度为HRC62－66，2是容屑槽，可以是螺旋槽，也可以是直槽，图中示出的为螺旋槽，3是导向头，4是切削锥，5是校正牙，6是方头。

图2是它的横截面视图。由图可见，在丝锥的横截面上有a、b、c、d四个刃瓣和相应的容屑槽2，刃瓣、容屑槽成对偶按圆周间隔排列。当然，刃瓣与容屑槽的数目可以是四个、六个、八个甚至更多，但应为偶数。

图3是切削锥刃瓣上的轴向截面牙型结构比较图。图3A是现有技术中的标准梯形牙型结构，7是牙顶、8是牙侧、9是牙槽，由图可见，牙齿为梯形，牙槽也为梯形，呈对称性。切削时，牙顶7、两牙侧8三个面都参与切削与工件接触。图3B是本实用新型a、c刃瓣上的牙型结构，图3c是本实用新型b、d刃瓣上的牙型结构，由图可知，在同一支丝锥上，牙齿两侧、牙槽的牙形半角呈非对称性，a与c刃瓣上的螺牙偏向一致，b与d刃瓣上的螺牙偏向一致，可以是一齐偏向左方，也可以是一齐偏向右方，但a    c刃瓣上的螺牙与b    d刃瓣上的螺牙偏向必须相反。设计成这种结构的用意是便于对工件螺纹分半切削、减少接触面、减小切削阻力、使冷却液能充分流进切削区、防止摩擦高温。

图4是丝锥牙齿切削工件状态示意图。图中S是切屑层的断面，实线10是a刃瓣上的牙齿，虚线11是b刃瓣上的牙齿。切削工作是分两次完成的，设切屑的截面积为S，若a刃瓣为上一牙切入，切出屑为S₂，则切屑S₁由下一牙b刃瓣切削，接着是c刃瓣、d刃瓣切入，a、b、c、d轮流进行切削。