一种丝锥的制作方法与工艺

本发明属于加工刀具技术领域，涉及一种钻孔工具，特别涉及一种丝锥。

背景技术：
航天航空、通用机械、化工、医疗设备、能源等行业中，很多零件是用耐酸、耐碱、耐腐蚀的不锈钢、钛或钛合金等高强度材料制成的。这类高强度材料的特点是强度高、韧性大，且具有较大的粘性，要在这些难加工材料上加工螺纹孔，过去传统的通用型直槽丝锥并不适用，必须采用特殊设计的螺旋槽丝锥才能解决在这些材料上的加工问题。例如中国专利文献资料公开了一种加工不锈钢小孔细牙螺纹高精度专用丝锥[申请号：201020261322.9；授权公告号：CN201755703U]，其包括尾柄、切削部和导向杆，切削部与尾柄连接，切削部另一端与导向杆连接，尾柄另一端制成莫氏椎体，切削部由校正齿、切削齿和前切削齿组成，校正齿一端与尾柄连接，校正齿另一端与切削齿一端连接，切削齿另一端与前切削齿一端连接，前切削齿另一端与导向杆连接，切削部中校正齿、切削齿和前切削齿的前角制成15度至25度，棱边制成0度，后角制成1度至2度，刃倾角制成30度。上述的丝锥适用于加工不锈钢小孔，然而在实际加工中，仍存在以下问题：1、由于切屑的堵塞加上小直径丝锥本身的抗断扭矩小，丝锥容易断裂；2、由于切屑阻塞，攻丝扭矩大大增加，往往无法一次攻到底，而不得不退出丝锥清除切屑后再攻，在加工强度高的材料时就要多次反复，攻丝效率很低，同时无法保证加工精度，给这种材料的零件的大批量加工造成很大困难；3、由于切屑粘结在刃口和容屑槽及被加工螺孔之间，使得被加工螺纹的质量低劣（螺孔表面粗糙度差，螺纹“烂牙”），为了避免这种情况而不得不经常刃磨和调换新丝锥，缩短了丝锥寿命，这种情况在加工铸铝、软铜等材料时较为常见。现有的其它丝锥在加工直径在16毫米以下小直径的（当然大直径时亦存在同样情况）深螺纹孔、不通孔或带有沟槽缺口的螺孔，被加工材料的韧性和延展性较好，诸如不锈钢、合金结构钢、铬钢、软铜、铝合金等，也会遇到上述问题。

技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种适用于不锈钢、不锈钢、合金结构钢、铬钢、软铜、铝合金加工，且切削效果好的丝锥。本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种丝锥，包括柄部和与柄部成一体式结构的刃部，所述的柄部末端呈方尾状，所述的刃部开设有螺纹槽，其特征在于，所述的刃部的切入底面开设有三道周向均匀分布的并与所述的螺纹槽相连通的切削槽，所述的切削槽由三段顺时针排列的圆弧组成并将此三段圆弧依次命名为R1、R2和R3，R1：R2：R3为2.1-2.3:0.85-1.05:3.9-4.1，所述的切削槽R1处的前角y为14度至16度。采用上述设置，本丝锥适用于对韧性和延展性较好的被加工材料（诸如不锈钢、合金结构钢、铬钢、软铜、铝合金等材料）进行深螺纹孔、不通孔或带有沟槽缺口的螺孔的加工，R1、R2、R3和前角y的设置使得刃部切削效果好，而且使得刃部与被加工螺孔之间不易粘结切屑，使得被加工螺纹的质量提高，并提高了丝锥寿命。在上述的一种丝锥中，所述的螺纹槽的螺旋角w为75度。这样排屑流畅顺利。在上述的一种丝锥中，所述的刃部的心厚直径D等于2倍R2相切点到相向的刃部周面的垂直距离M再减去刃部的外径d。上述公式为D=2M-d，这样结构设计合理，抗扭性好，本丝锥使用寿命长。在上述的一种丝锥中，所述的刃部的心厚直径D趋向柄部方向呈增大的0°45′斜度。这样增加了本丝锥的抗扭性，使用寿命长。在上述的一种丝锥中，所述的刃部的切入底面周边具有轴向延展的切削刃，所述的切削刃的长度大于或等于1.3齿高。齿高为被加工件的螺纹齿的齿高，这样本丝锥容易切入被加工件，切削锋利。在上述的一种丝锥中，所述的柄部和刃部采用高速工具钢制成。这样耐磨性好、强度高、使用寿命长，适用于高速加工。与现有技术相比，本丝锥适用于对韧性和延展性较好的被加工材料（诸如不锈钢、合金结构钢、铬钢、软铜、铝合金等材料）进行深螺纹孔、不通孔或带有沟槽缺口的螺孔的加工，还具有以下优点：1、排屑通畅，因此攻丝扭矩大大减小，通常可以一次攻到底，提高生产效率；2、切削锋利，因此在刃口和容屑槽及被加工螺孔之间不易粘结切屑，使得被加工螺纹的质量提高（螺孔表面粗糙度好，螺纹“烂牙”情况得以避免），提高了丝锥寿命；3、对于航天航空、通用机械、化工、医疗设备、能源等行业中的耐酸、耐碱、耐腐蚀的不锈钢以及钛和钛合金等高强度材料的加工，解决了过去传统的通用型直槽丝锥不适用的状态，有着明显的优势。附图说明图1是本丝锥的结构示意图。图2是本丝锥的仰视结构示意图。图中，1、柄部；2、刃部；3、螺纹槽；4、切削槽；5、切削刃。具体实施方式以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。如图1、图2所示，本丝锥包括柄部1和与柄部1成一体式结构的刃部2，柄部1和刃部2都采用高速工具钢制成，柄部1末端呈方尾状，刃部2开设有螺纹槽3，刃部2的切入底面开设有三道周向均匀分布的并与所述的螺纹槽3相连通的切削槽4，切削槽4由三段顺时针排列的圆弧组成并将此三段圆弧依次命名为R1、R2和R3，R1：R2：R3为2.1-2.3:0.85-1.05:3.9-4.1，切削槽4R1处的前角y为14度至16度。本实施例中R1：R2：R3为2.0:0.95:4.0，前角y为14度。进一步细说，为了排屑流畅顺利，螺纹槽3的螺旋角w为75度；为了抗扭性好、使用寿命长，刃部2的心厚直径D等于2倍R2相切点到相向的刃部2周面的垂直距离M再减去刃部2的外径d，公式为D=2M-d，刃部2的心厚直径D趋向柄部1方向呈增大的0°45′斜度。采用上述设置，本丝锥适用于对韧性和延展性较好的被加工材料（诸如不锈钢、合金结构钢、铬钢、软铜、铝合金等材料）进行深螺纹孔、不通孔或带有沟槽缺口的螺孔的加工，R1、R2、R3和前角y的设置使得刃部2切削效果好，而且使得刃部2与被加工螺孔之间不易粘结切屑，使得被加工螺纹的质量提高，并提高了丝锥寿命；为了便于切入被加工件，刃部2的切入底面周边具有轴向延展的切削刃5，切削刃5的长度大于或等于1.3齿高，本实施例中切削刃5的长度等于1.3齿高（被加工件的螺纹齿的齿高）。本丝锥适用于对韧性和延展性较好的被加工材料（诸如不锈钢、合金结构钢、铬钢、软铜、铝合金等材料）进行深螺纹孔、不通孔或带有沟槽缺口的螺孔的加工，解决了过去传统的通用型直槽丝锥不适用的状态，有着明显的优势。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了柄部1、刃部2、螺纹槽3、切削槽4、切削刃5等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。