切削丝锥及其制造方法

专利名称：切削丝锥及其制造方法
切削丝锥及其制造方法相关申请的交叉注释本申请涉及于2006年10月18日提交的名为“切削丝锥及制造切削丝锥的方法”、 申请序列号11/582,805的申请，其全部内容通过引用结合在此。
背景技术：
本发明总体上涉及一种切削丝锥，并且具体涉及具有改进了切削刃的抗锛刃和破裂的切削刃几何形状的一种切削丝锥。要求螺纹的机构以及机器部件在技术上具有很长的历史。确切地说，螺纹作为紧固件的应用比所有其他将零件连接到组件中的方式都占首要地位。虽然有许多用来产生内螺纹连同外螺纹的方法，但经验已经表明丝锥是产生内螺纹的首选方式。当前，存在两种用来产生内螺纹的攻丝方法。占主导地位的攻丝方法是通过从一个孔壁上切削和去除材料来产生一个螺旋状的V形螺纹。可替代地，内螺纹能够通过将材料移位以形成一个内螺纹来产生。然而，通过切削材料进行攻丝总体上是有利的，因为这种方法要求更低的扭矩并且产生了一个更完美的螺纹形式。内螺纹的形状以及大小的尺寸准确度控制着螺纹组件的精度以及装配。此外，攻丝的速度影响了生产内螺纹的成本。有两种材料用于制造切削丝锥。高速钢由于其高强度而广泛用于丝锥。然而，烧结碳化钨是比高速钢更优选的制造其他切削工具的一种材料，这是由于以下这些特性，如更高的硬度和高温稳定性包括高温下保持硬度的能力。典型地，由烧结碳化物制造的切削工具可以用于比由“高速”钢生产的工具高出至少三倍的切削速度并且这种工具寿命更长。现在参见图9至

图11，这里示出了具有直切削面的一个四槽的现有技术切削丝锥中的一个槽。总体上，该切削丝锥由位于具有长度L的丝锥的倒角段上的顺序的多个切削刃来产生一种内螺纹形式。将材料从孔的壁上去除，直到通过丝锥主体上的第一全螺纹获得了最终的螺纹形状。图9中通过叠加四个槽各自所去除的材料段展示了内螺纹的这种渐进的形成。如图10所示，这种现有技术的切削丝锥具有相对于一个径向基准线成一个切削角度(或前角)A1而倾斜的一个直切削面，该径向基准线从大直径处的切削刃行进到该切削丝锥的中心。在图10中，切削角度Al被定义为沿该切削面的表面穿过的一条线与该径向基准线之间的夹角。当来自该径向基准线的倾角是处于如图10中所看到的逆时针方向时，切削角度Al为正。当离开该径向基准线的倾斜是处于如图10中所视的顺时针方向时， 切削角度Al为负。切削角度Al的幅值对现有技术的切削丝锥的刃强度具有一种影响。在这方面，通过减小切削角度Al( S卩，使切削角度Al更负)可以增加切削刃的强度。然而，在切削角度 Al的减小将增加切削刃的强度的同时，用来对这些螺纹攻丝(或切削)所必需的切削力的量值随切削角度Al的减小而增加。当现有技术的丝锥是由烧结碳化物制造时，因为碳化物与高速钢相比具有低强度，所以这些切削刃是非常易于锛刃的。确切地说，最易于锛刃的这些切削刃是倒角上的接近并且包括在该倒角后的第一全螺纹的这些窄刃。在该倒角后的这些窄的全螺纹也易于锛刃，因为它们具有一个小夹角。该倒角的进入部分上的这些更宽的刃是远不太易于锛刃的，因为它们不像这些全螺纹的切削刃一样窄。应该认识到，以上说明的与具有一个直切削面的切削丝锥的切削角度Al有关的这些障碍对于具有一个弧形切削面的切削丝锥同样存在。在这方面，对于具有一个弧形切削面的切削丝锥，一个弦前角对应于带有直切削面的切削丝锥的前角Al。弦前角被定义为在切削丝锥的大直径到中心之间的一个径向基准线与在切削丝锥的远端切削刃与小直径之间的一个弦之间的角。如图11所示，传统的切削丝锥的这些切削刃易于锛刃，尤其是倒角上的接近和包括在该倒角后的第一全螺纹的这些窄的切削刃(由图11中的第三倒角螺纹所展示)。倒角的进入部分上的这些更宽的切削刃不易于锛刃(由第一和第二倒角螺纹所展示)。现有技术的这些丝锥具有由相对于丝锥的轴线成一个倒角角度A2的一条单一直线来限定的一个倒角。因为这个倒角是直的，所以由每个倒角的切削刃所去除的材料段的厚度Tl保持恒定。因为丝锥是几何上薄弱的，尤其是这些切削刃，所以它们易于锛刃。因为烧结碳化物比高速钢具有更低的强度，所以由烧结碳化物制成的丝锥比由高速钢制成的丝锥更易于锛刃。因此，目前不可能将由烧结碳化物制成的丝锥在可以使用高速钢丝锥的一些应用中使用。发明概述简言之，根据本发明的一个方面，在此提供一种切削丝锥，该切削丝锥包括具有一个轴向前端和一个轴向后端以及一个中心纵向轴线的一个本体，该本体在该轴向前端处具有一个有槽的(fluted)区段，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹处终止的一个倒角的有槽区段，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹以及位于远离该本体轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一个材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一个材料段的厚度。根据本发明的另一个方面，在此提供一种切削丝锥，该切削丝锥包括具有一个轴向前端和一个轴向后端以及一个中心纵向轴线的一个本体，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹处终止的一个倒角的有槽区段，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段的外周表面是非线性的，这样使得由该第二切削螺纹去除的材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的材料段的厚度。根据本发明的又另一个方面，在此提供一种切削丝锥，该切削丝锥包括具有一个轴向前端和一个轴向后端以及一个中心纵向轴线的一个本体，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹处终止的一个倒角的有槽区段，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹，该第二距离是大于该第一距离的，其中该第一切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第一倒角角度，并且其中该第二切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第二倒角角度，该第二倒角角度小于该第一倒角角度。根据本发明的再又另一个方面，一种制造切削丝锥的方法包括以下步骤研磨一个坯料以便在该切削丝锥的一个轴向前端处形成一个带有螺纹的本体部分；在该带有螺纹的本体部分中研磨一个或多个槽来形成多个切削刃；研磨该带有螺纹的本体部分来形成一个第一切削螺纹以及一个第二切削螺纹，该第一切削螺纹位于距离该切削丝锥的轴向前端的一个第一距离处，并且该第二切削螺纹位于距离该切削丝锥的轴向前端的一个第二距离处；并且在该带有螺纹的本体部分中研磨一个倒角，这样使得在一次攻丝操作的过程中从该第二切削螺纹上去除的一段材料的厚度小于从该第一切削螺纹上去除的一段材料的厚度。附图简要说明当参考附图阅读以下详细的说明时将变得更好地理解本发明的这些和其他特征、 方面、以及优点，其中贯穿这些附图的类似的字符表示类似的部件，在附图中图1是本发明的有螺旋槽的切削丝锥的一个示例性实施方案的等距视图；图2是本发明的有直槽的切削丝锥的一个示例性实施方案的侧视图；图3是一个侧视图，示出了图2的切削丝锥的轴向前方部分的轮廓，包括倒角的有槽区段以及在倒角的有槽区段与该切削丝锥的恒定直径(或者精加工)区段之间的接合部；图4是图3的侧视图的左侧(如在图3中所见)的放大视图，展示了一个示例性实施方案，其中该倒角的有槽区段的切削齿的外周形成有一个半径R ；图5是图3的侧面图的左侧(如在图3中所见)的一个放大视图，展示了一个替代的示例性实施方案，其中该倒角的有槽区段是由至少两个具有不同倒角角度的区段形成的；图6是沿着图4和图5的线6-6截取的上槽的截面图；图7是沿着图4和图5的线7-7截取的上槽的截面图；图8是沿着图4和图5的线8-8截取的上槽的截面图；图9是具有直切削面的现有技术切削丝锥的一个槽的截面图；图10是沿着图9的线10-10截取的上槽的截面图；并且图11是图9的侧视图的左侧(如在图9中所见)的放大视图。发明详细说明现在参见图1，其中示出了根据本发明的一个实施方案的带有多个螺旋槽的一种切削丝锥20。切削丝锥20具有一个狭长本体22，该狭长本体带有一个轴向前端M和一个轴向后端沈。切削丝锥20具有一个邻近轴向后端沈的圆柱形柄部分(括号观)以及一个邻近轴向前端M的有螺旋槽的部分(括号30)。切削丝锥20在其圆柱形柄部分观处操作性地连接到一台机床上或类似物上。带螺旋槽的部分30具有一个倒角的区域，该倒角的区域从轴向前端M开始并且在一个轴向向后的方向上从其上延伸。该倒角的区域连接了一个恒定直径(或精加工)的区域，该区域在轴向向后的方向上延伸并且终止在与圆柱形柄部分28的接合部。关于具体的攻丝应用，带有一个右旋螺旋线的螺旋槽丝锥将切屑从孔(右旋螺纹)带出并且在盲孔中是有效的。左旋的螺旋槽(flute)的丝锥在该丝锥(右旋螺纹)前面引导切屑并且在通孔中是有效的。现在参见图2，在此显示了根据本发明的一个实施方案的一种有直槽的切削丝锥 40。有直槽的切削丝锥40具有一个狭长本体42，该狭长本体带有一个轴向前端44和一个轴向后端46。有直槽的切削丝锥40具有一个邻近轴向后端46的圆柱形柄部分(括号52) 以及一个邻近轴向前端44的直槽的部分(括号50)。关于一个具体的应用，带有直槽的丝锥在产生短切屑的材料(例如铸铁)中是有效的。现在参见图3，这里示出了该直槽的切削丝锥40的直槽部分50的轴向前方部分。 在此有一个倒角的有槽区段(括号54)从轴向前端44开始并且在一个轴向向后的方向上从其上延伸。倒角的有槽区段M延伸了由图3中的“X”尺寸显示的一个预先选定的距离。 倒角的有槽区段M终止在与一个恒定直径(或者精加工)的有槽区段(括号56)的接合处。恒定直径的有槽区段56在与倒角的有槽区段M的接合处开始并且在一个轴向向后的方向上延伸直到它终止在与圆柱形柄部分52的接合处。倒角的有槽区段M具有一系列的V形切削螺纹，其中每个切削螺纹具有一个切削刃。远端切削螺纹58具有一个切削刃59并且是轴向最向前的切削螺纹。远端切削螺纹58 邻近切削螺纹62，这个切削螺纹具有一个切削刃63。切削螺纹62邻近切削螺纹66，这个切削螺纹具有一个切削刃67。切削螺纹66邻近切削螺纹68，这个切削螺纹具有一个切削刃 69的。应该认识到，恒定直径(或精加工)的有槽区段56开始于切削螺纹66并且在轴向向后的方向上从其延伸直到它与圆柱形柄部分52的接合处。因为远端切削螺纹58的倒角的切削刃59是这些切削螺纹中最坚固的，因为它比其他切削螺纹(例如，切削螺纹62和66对应的切削刃63和67)的切削刃更宽(而不是一样窄)。减少由倒角的有槽区段M的每个切削刃去除的材料段的厚度可以减少施加在接近第一全螺纹70的这些更弱的切削刃上的力。完成这一点的一个常见方法是增大倒角的有槽区段M的尺寸“X”。但是在许多应用中(尤其当对盲孔进行攻丝时)孔的底部间隙是有限的并且因此倒角的有槽区段M的尺寸“X”不能增加。令人希望的是减少甚至用于通孔的丝锥上的倒角的有槽区段M的尺寸“X”以便将丝锥必须行进的距离保持为最小值。根据本发明的原理，通过减少施加在倒角的有槽区段M的相对更窄的这些切削刃上的力使切削丝锥40具有更大的抗锛刃性，这个倒角的有槽区段接近和包括第一全切削螺纹66。总体上，本发明的原理通过将倒角的有槽区段M进行成形来实现，这样使得由接近第一全切削螺纹66的这些切削刃去除的材料段的厚度小于由倒角的有槽区段M的轴向最向前的切削螺纹的相对更宽的这些切削刃去除的材料段的厚度。下面仅对切削丝锥40 简要地进行讨论，然而应理解本发明的这些原理同样可以适用于切削丝锥20。以上说明的本发明的这些原理可以通过许多不同的实施方案来实现。现在参见图 4，实现本发明的这些原理的本发明的一个实施方案是在一个非线性的曲线上形成切削丝锥40的倒角的有槽区段M的外周表面。例如，倒角的有槽区段M的外周表面可以具有一个半径，R。该曲线的形状是使得由接近第一全切削螺纹66的切削刃67去除的材料段的厚度T2小于由轴向最向前的切削螺纹58、62的更宽的这些切削刃59、63去除的材料段的厚度T3。因此，接近第一全切削螺纹66的切削刃上的力将减少并且锛刃的可能性将减少。为了实现本发明的这些原理，曲线半径R可以沿着这条曲线变化。图5展示了同样实现了本发明的原理的一个替代实施方案。在这个实施方案中， 倒角的有槽区段M是由两个或者更多个区段形成的，这些区段是由相对于切削丝锥40的中央纵向轴线Z-Z (即，倒角角度是线性的)成不同的倒角角度的多条直线(虚线)形成的。 确切地讲，接近第一全切削螺纹66的倒角的有槽区段M的最后区段的倒角角度小于倒角的有槽区段M的一个或多个轴向前方区段的倒角角度。如图5所示，例如，倒角的有槽区段M由具有长度L2和L3的两个区段组成的，其中具有长度L2的最后区段是以一个倒角角度A3形成的，该倒角的角度小于具有长度L3的轴向更向前的区段的倒角角度A4。通过这种构造，接近第一全切削螺纹66的这些切削刃所去除的材料段小于倒角的有槽区段M 的进入部分上这些更宽的切削刃所去除的材料段的厚度。因此，减少了接近第一全切削螺纹66的切削刃上的力，由此减少了碎刃的可能性。应理解，本发明不局限于以不同倒角角度形成的倒角的有槽区段M的区段数目，并且本发明可以通过两个或更多个具有不同长度和倒角角度的区段来实践，只要接近第一全切削螺纹66的倒角的有槽区段M的最后区段具有的倒角角度小于更多的轴向前方区段的倒角角度。图6展示了倒角的部分M的轴向前方部分中的用于切削螺纹58的切削面。在此， 切削面72是直的并且具有用来呈现一个正切削角度Al的定向。切削角度Al是在径向基准线G-G(即，经过该切削丝锥的远端切削刃59和中心74的线)与沿该切削面72的一条线H-H之间的夹角。如图6中所见，因为线H-H的倾斜方向相对于线G-G是处于逆时针方向的，所以切削角度Al是正的。因为在倒角的部分M的轴向前方区段中的这些切削刃是更坚固的，所以它们可以利用一个正的切削角，这允许用于一种更容易的切削动作。图7展示了在切削螺纹62处的切削面，它位于比切削螺纹58更加轴向向后的位置。在图7中，切削面76呈现出由过渡半径Rl限定的一种凸起形状。过渡半径Rl的长度可以在该切削丝锥的直径的大约百分之五至大约百分之百之间变化。该切削角是在半径基准线与在远端切削刃63( S卩，凸起的切削面76的轴向向前的终止端)处的切削面相切的一条线(I-I)之间的夹角。在此，该切削角是零度，并且因此，因为线I-I是与该径向基准线共同延伸的，所以只参考线1-1。凸起的切削面76还具有一个轴向向后的终止端78。线J-J 是与在轴向向后的终止端76处的凸起的切削面76相切的一条线。角度Al是在线I-I与线J-J之间的夹角并且等于图6所示的切削角度Al。在具有这个倒角以及越过该倒角的螺纹(例如，图8中所示的螺纹70)的恒定直径或精加工区段中，该倒角或全螺纹的这些刃是较弱的并且易于锛刃。因为这些螺纹70比这些轴向更向后的螺纹更弱，所以减小了切削角度A2。参见螺纹70，存在一个凸起状的切削面80，该凸起状的切削面限定了一个切削角度A2，该切削角是在径向基准线(M-M)与远端切削刃71处的该切削面相切的一条线(K-K)之间的夹角。因为线K-K相对于线M-M的倾角是顺时针方向的(如图8中所见)，所以切削角度A2是负的。应该认识到，这种负的切削角补偿了较弱的螺纹70，以便优化该切削丝锥的整体攻丝操作。凸起的切削面80还具有一个轴向向后的终止端82。线L-L是与轴向向后的终止端82处的凸起的切削面80相切的一条线。角度Al是在线L-L与线M-M之间的夹角并且等于图6所示的切削角度Al。过渡半径Rl的中心点相对于远端切削刃的移动允许从该倒角的有槽部分M的轴向前方区段中的正切削角度Al到负切削角度A2的一种平滑过渡。如由恒定半径(Rl)的中心点相对于该远端切削刃的径向向内的渐进移动所限定的切削面的几何形状造成多个切削角度，它们处于正切削角度Al与负切削角度A2之间。因此，本发明的切削丝锥的切削面几何形状被优化为允许在该倒角的前进入部分所需要的地方处有多个有效的切削角、并且在该倒角后面的精加工部分上的以及该倒角的轴向向后的螺纹上的抗碎刃的切削刃。关于切削丝锥40的切削动作，通过该丝锥的倒角的区段上的依次的多个切削刃切削丝锥40 产生出一种内螺纹形状。将材料从孔的壁上去除，直到通过恒定直径的有槽区段56上的第一全螺纹获得最终的螺纹形状。在图6中通过叠加四个槽各自所去除的材料段展示了对一个内螺纹的这种渐进形成。关于这些切削角的范围，当角度Al在大约负5度到正15度范围内并且角度A2在 0度至负25度范围内时可以有效地使用由烧结碳化物制成的切削丝锥40。半径Rl的大小通过在Al与A2之间形成一个弦来控制从切削角度Al到切削角度A2的过渡，这个弦的宽度是在该螺纹高度的大约0%与大约80%的范围内。图8示出了具有长度P的一个示例性弦N。应该认识到，引向切削丝锥40的切削面的切削丝锥槽的其余部分能够采用当前实践中使用的任何形状，只要该槽的半径与由角度Al限定的线相切。另一种选则是将丝锥形成为使得这一轮廓沿该倒角以及该丝锥的越过该倒角的本体二者保持恒定。在这种情况下，在这些切削刃处的切削面角度将沿该整体长度都是A2。 当切屑在该切削刃处开始形成并且越过该切削面流动时，该切屑将首先面对一个低切削角度A2，这个低切削角度经过半径Rl过渡到一个较高的切削角度Al。关于该切削丝锥的制造，该切削丝锥是由一种圆柱形坯料(时常被称作一个基体)制成的，这种坯料是由高速钢或烧结的碳化钨制成的。这个坯料具有的直径的大小被确定为大于该切削丝锥的完成的尺寸并且被切成所需长度。在加工基体时的第一步骤是通过一些方法(例如中心对中心的圆柱横向研磨或通过无中心给进研磨的方法)将该坯料研磨至精确的圆柱形的公差。在这个步骤的过程中，在该丝锥的轴向后端将一个圆柱形的柄研磨至所需尺寸并且在该丝锥的轴向前端形成一个有螺纹的本体部分的主直径。另外在这个过程中，或作为一个附加的工序的结果，可以产生一个任选的颈部的部分，这是可以用一个圆柱形的表面以及在该圆柱形的柄与该颈部部分之间的一个斜面来产生的。此外，可以通过圆柱研磨在这些丝锥的端面上研磨出一个任选的斜面。总之，柄的直径是近似地等于标称螺纹直径，但是对于大直径丝锥柄的直径可以小于标称螺纹直径、并且可替代地对于小直径丝锥可以大于标称螺纹直径。一个任选方案可以是如图2中所示出的在该丝锥的轴向后端作为该柄的一部分研磨出一个正方形。在下一个步骤中，研磨一个或多个槽以便与该倒角结合来提供多个切削刃。这些槽可以是直的或者螺旋形的、与右旋或左旋螺纹处于任何组合的右旋或左旋。如图10所示，切削角度Al可以是在用于非常硬的材料的大约负20度与用于非常延展性材料的大约正20度之间。可替代地，该槽可以沿着倒角的长度方向形成由一个变化的切削面，如图6至图8 所示。将研磨轮的形状形成为以便提供带有所选的切削角度Al和A2的一个切削面，其中 Al和A2与半径Rl相切，而且Al的值是比A2的值更正。可以根据现有技术来形成该槽的
10其余部分，只要Al与引向该槽其余部分的一个半径相切。可以在一个或两个步骤中来研磨完成的形状。例如，这个槽可以在两个步骤中研磨，即根据现有技术对该槽进行第一次研磨，然后在一个后继的操作中研磨所发明的切削面。可替代地，可以将该轮成形以便在一个操作中产生完成的形状。在下一步骤中，将该有螺旋的本体部分沿着小直径和主直径在该螺旋线上研磨出 V形的、螺纹侧表面。随后，通过研磨形成一个有螺纹的切削倒角部分的形状。该V形的、有螺纹的侧表面以及大直径复制出在攻丝过程中产生的内螺纹。该切削倒角部分被研磨成一个楔形以允许其进入有待攻丝的孔。这个倒角可以继续研磨以便或者在如图4所示的曲线上形成该倒角，或者通过形成带有两个或更多个区段 (它们由相对于该丝锥轴线的角度的直线来形成)的一个倒角，这样使得接近该第一全切削螺纹的最后区段的倒角角度小于第一区段的倒角角度，如图5所示。通过这两个方法之一，接近该第一全切削螺纹的这些切削刃所去除的材料段小于该倒角的入口处所去除的材料段的厚度。倒角的长度是可以对于攻丝盲孔时的小至一个(1)螺纹节距到对于非常硬的材料攻丝时的长达十五(1 个螺纹节距。各自具有一个不同角度(图幻的倒角段的数目将取决于该倒角的总体长度并且当该总体倒角长度增加时该数目将增加。在研磨出倒角之后，有效的切削刃角度对于倒角的第一进入部分的是Al并且逐渐地进展到倒角后面的多个精加工部分中的切削角度A2。这种组合将减小锛刃的可能性， 这不仅是通过减少接近第一全切削螺纹的这些切削刃上的力、而且还是通过减少切削面角度来增加同一批刃的强度。研磨之后，该丝锥可以使用磨料介质或磨料刷进行珩磨以便在这些切削刃以及其他锋利拐角上形成小半径。所得到的半径可以在约0微米与约100微米之间。这种珩磨进一步增加了这些刃的强度。作为该工艺的一个最后步骤，可以对该丝锥任选地涂覆金属氮化物、碳化物，碳氮化物、硼化物和/或氧化物的一个抗磨损层(未示出)，其中该金属选自以下的一种或多种 铝、硅和周期表的IVa、Va和VIa族的这些过渡金属。这个层被沉积为一个单一的单层或在多层中，包括多个交替层。还可以在这些耐磨层上沉积多个低摩擦的层。如可认识到的，本发明提供了一种切削丝锥，它允许使用一种烧结碳化物的切削丝锥，这种切削丝锥是不易锛刃的。使用一种烧结碳化物切削丝锥与由“高速”钢制成的一种丝锥相比拥有许多优点。例如，与高速钢切削丝锥相比，就这些螺纹的大小和形状而言， 烧结碳化物的切削丝锥导致尺寸精度的改进。此外，与高速钢切削丝锥相比，烧结碳化物切削丝锥导致该切削丝锥的工具使用寿命的增加。进一步，与高速钢切削丝锥相比，烧结碳化物的切削丝锥提高了内螺纹的生产速度。在此所提及的这些文件、专利和专利申请通过引用结合在此。虽然已经对结合本发明的某些特定实施方案的本发明予以确切的说明，应当理解这是通过解说而非限制的方式来进行的，并且所附权利要求的范围应以当现有技术所允许的广泛程度来进行解释。
权利要求
1.一种切削丝锥(20，40)，包括具有一个轴向前端(24,44)和一个轴向后端(26，46) 以及一个中心纵向轴线(Z-Z)的一个本体02，42)，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段(30，50)，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹(70) 处终止的一个倒角的有槽区段(M)，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹(62，66，68)以及位于远离该本体轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹(62，66，68)，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一个材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一个材料段的厚度。
2.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中从多个顺序的切削螺纹上去除的材料段的厚度随着距该本体的轴向前端距离的变化而渐进地变得更小。
3.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段的外周表面是非线性的， 这样使得由该第二切削螺纹去除的材料段的厚度是小于由该第一切削螺纹去除的材料段的厚度。
4.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该第一切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第一倒角角度(A3)，并且其中该第二切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第二倒角角度(A4)，该第二倒角角度是小于该第一倒角角度的。
5.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(59)处终止的一个切削面(72)，该切削面被安置在相对于在该远端 切削刃与该中心纵向轴线之间一个径向基准线(G-G)的一个切削面角度(Al)处，其中该第二切削螺纹的切削面角度与该第一切削螺纹的切削面角度相比是更负的。
6.根据权利要求5所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中顺序的切削螺纹的切削面角度(Al)随着距该本体的轴向前端的距离而变是渐进地更负的。
7.根据权利要求1所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(63，71)处终止的一个切削面(76，80)，并且该切削面是由具有一个中心点的一个过渡半径(Rl)所限定的，其中该第一切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第一距离之处，并且其中该第二切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第二距离之处， 并且其中该第二距离是大于该第一距离。
8.一种切削丝锥(20，40)，包括具有一个轴向前端(24,44)和一个轴向后端(26，46) 以及一个中心纵向轴线(Z-Z)的一个本体02，42)，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段(30，50)，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹(70) 处终止的一个倒角的有槽区段(M)，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹(62，66，68)以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹(62，66，68)，该第二距离是大于该第一距离的，其中该倒角的有槽区段的外周表面是非线性的，这样使得由该第二切削螺纹去除的材料段的厚度小于由该第一切削螺纹去除的材料段的厚度。
9.根据权利要求8所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中从顺序的切削螺纹去除的材料段的厚度随着距该本体的轴向前端距离的变化而渐进地变得更小。
10.根据权利要求8所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(59)处终止的一个切削面(72)，该切削面被安置在相对于在该远端切削刃与该中心纵向轴线之间的一个径向基准线(G-G)的一个切削面角度(Al)处，其中该第二切削螺纹的切削面角度与该第一切削螺纹的切削面角度相比是更负的。
11.根据权利要求10所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中顺序的切削螺纹的切削面角度随着距该本体的轴向前端距离而变是渐进地更负的。
12.根据权利要求8所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(63，71)处终止的一个切削面(76，80)，并且该切削面是由具有一个中心点的一个过渡半径(Rl)所限定的，其中该第一切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第一距离处，并且其中该第二切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第二距离处，并且其中该第二距离是大于该第一距离。
13.一种切削丝锥00，40)，包括具有一个轴向前端( ，44)和一个轴向后端(沈，46) 以及一个中心纵向轴线(Z-Z)的一个本体02，42)，该本体在该轴向前端处具有一个有槽区段(30，50)，该有槽区段包括从该本体的轴向前端延伸并且在一个第一全切削螺纹(70) 处终止的一个倒角的有槽区段(M)，该倒角的有槽区段包括位于距该本体轴向前端的一个第一距离的一个第一切削螺纹(62，66，68)以及位于距该本体轴向前端的一个第二距离的一个第二切削螺纹(62，66，68)，该第二距离是大于该第一距离的，其中该第一切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第一倒角角度(A3)，并且其中该第二切削螺纹相对于该中心纵向轴线形成了一个第二倒角角度(A4)，该第二倒角角度小于该第一倒角角度。
14.根据权利要求13所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中从顺序的切削螺纹去除的材料段的厚度随着距该本体的轴向前端距离的变化而渐进地变得更小。
15.根据权利要求13所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(59)处终止的一个切削面(72)，该切削面被安置在相对于在该远端切削刃与该中心纵向轴线之间的一个径向基准线(G-G)的一个切削面角处，其中该第二切削螺纹的切削面角度与该第一切削螺纹的切削面角度相比是更负的。
16.根据权利要求15所述的切削丝锥，其中该倒角的有槽区段包括至少三个切削螺纹 (62，66，68)，并且其中顺序的切削螺纹的切削面角度随着距该本体的轴向前端距离而变是渐进地更负的。
17.根据权利要求13所述的切削丝锥，其中该第一和第二切削螺纹各自具有在一个远端切削刃(63，71)处终止的一个切削面(76，80)，并且该切削面是由具有一个中心点的一个过渡半径(Rl)所限定的，其中该第一切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第一距离处，并且其中该第二切削螺纹的中心点位于距该远端切削刃的一个第二距离处，并且其中该第二距离是比该第一距离大。
18.一种制造切削丝锥的方法，包括以下步骤研磨一个坯料以便在该切削丝锥的一个轴向前端处形成一个带有螺纹的本体部分；在该带有螺纹的本体部分中研磨一个或多个槽来形成多个切削刃；研磨该带有螺纹的本体部分来形成一个第一切削螺纹以及一个第二切削螺纹，该第一切削螺纹位于距离该切削丝锥的轴向前端的一个第一距离处，并且该第二切削螺纹位于距离该切削丝锥的轴向前端的一个第二距离处；并且在该带有螺纹的本体部分中研磨一个倒角，这样使得在一次攻丝操作的过程中从该第二切削螺纹上去除的一段材料的厚度小于从该第一切削螺纹上去除的一段材料的厚度。
19.根据权利要求18所述的该方法，其中该倒角是非线性的，这样使得该第一和第二切削螺纹的一个外周表面是处于一个曲线上。
20.根据权利要求18所述的该方法，其中该倒角被形成为使得该第二切削螺纹的一个倒角角度小于该第一切削螺纹的一个倒角角度。
全文摘要
一种切削丝锥(20，40)包括一个本体(22，42)，该本体具有一个轴向前端(24，44)和一个轴向后端(26，46)以及一个中心纵向轴线(Z-Z)。该本体在其轴向前端处具有一个有槽区段(30，50)。这个有槽区段包括从该本体的轴向前端延展并且在一个第一全切削螺纹(70)处终止的一个倒角的有槽区段(54)。该倒角的有槽区段包括位于距该本体的轴向前端一个第一距离的一个第一切削螺纹(62，66，68)、以及位于距该本体的轴向前端一个第二距离的一个第二切削螺纹(62，66，68)。该第二距离大于该第一距离。该倒角的有槽区段被成形为使得由该第二切削螺纹去除的一段材料的厚度小于由该第一切削螺纹去除的一段材料的厚度。在此还公开了一种制造该切削丝锥的方法。
文档编号B23P15/52GK102186616SQ200980140518
公开日2011年9月14日 申请日期2009年10月5日 优先权日2008年10月14日
发明者W·E·亨德雷尔, S·M·乔治, V·D·沃洛克 申请人:钴碳化钨硬质合金公司