螺纹加工刀片及其加工方法
【技术领域】
[0001]发明涉及机械技术领域，指一种加工刀片，尤其是一种螺纹加工刀片及其加工方法。
【背景技术】
[0002]螺纹是在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹。现有的螺纹加工基于金属切削加工时切削加工区的变形和切肩的塑性等原因，在依次作倒角面和螺纹切削加工后、其始端的倒角面与螺纹相交处会出现毛刺(见图1);该毛刺的严重程度与被切削金属的塑性、螺纹刀具的切削角度、螺纹齿形面与倒角面间的夹角及切削工艺参数等有关。
[0003]在现有技术中，应用最广泛的去除螺纹始端毛刺的方法是打磨法，即使用磨料类或柔料类的器材对毛刺作打磨的方法，但其存在效率低、难以准确控制打磨部位等不足。随后，产生了在螺纹切削后再次对其始端倒角面作微量切削的工艺方法，按其切削进给的不同方式，其又被分为走刀法(见图2)和靠刀法(见图3);但二者均有使毛刺由原来的“外翻”转为“内翻”的问题(见图4)。目前比较高效的方式是将螺纹刀及去毛刺刀安装在同一刀杆上(见图9-1及9-2)，加工完螺纹后再用同一刀杆上的去毛刺刀去除毛刺。在理论情况下，螺纹刀及去毛刺刀的相对位置为确定的，但在实际情况中，刀具固定过程中必定存在误差、刀杆缝隙中容易落入杂物等情况必定造成去毛刺刀的偏位，往往在去毛刺前需要重新对刀。
[0004]总之，螺纹始端毛刺是一广泛存在、亟待有更好工艺技术解决方法的老问题。无论是“走刀法”还是“靠刀法”，还是在同一刀杆上分别安装螺纹刀及去毛刺刀，均不能在非常简洁地完成去毛刺的过程，其对刀过程繁琐，效率低下。
【发明内容】
[0005]发明的目的是针对上述问题，提供了一种提高精度，无需多次对刀，在用其完成螺纹切削后、随即转入对螺纹始端毛刺处作微量的切削加工，使该处的螺纹毛刺能被精准且快速地切除，既可用于切削螺纹、又可用于切除螺纹始端倒角面处的毛刺刀片。
[0006]为达到上述目的，发明采用了下列技术方案:一种螺纹加工刀片，包括刀片本体，其特征在于，所述的刀片本体的切削刃侧设有切螺纹刀，在该切螺纹刀之前还设有切毛刺刀，其切毛刺刀包括设置在前端的切螺纹齿形承受压缩载荷一侧之毛刺的压缩侧毛刺刀刃，及连接在该压缩侧毛刺刀刃后能用于切螺纹齿形承受拉伸载荷一侧之毛刺的拉伸侧毛刺刀刃。
[0007]在上述的一种螺纹加工刀片中，所述的螺纹始端倒角面与螺纹轴线的夹角为α，螺纹齿形之承受压缩载荷一侧的齿形侧面与螺纹轴线相垂直平面二者间所组成的夹角为m、螺纹齿形之承受拉伸载荷一侧的齿形侧面与螺纹轴线相垂直平面二者间所组成的夹角为β2，压缩侧毛刺刀刃和拉伸侧毛刺刀刃与螺纹轴线的垂直平面间形成的夹角分别为δ1、δ2;所述的夹角间的关系为:β1<δ1<(90° _α)、β2<δ2<90°。
[0008]在上述的一种螺纹加工刀片中，拉伸侧毛刺刀刃的径向高度点与相邻的切螺纹刀刃的刀尖顶点二者连线与水平线间形成夹角Θ，且Θ 2 α。
[0009]在上述的一种螺纹加工刀片中，所述的压缩侧毛刺刀刃和拉伸侧毛刺刀刃的径向高度k > 0.1mnin
[0010]在上述的一种螺纹加工刀片中，当其用于切削V形类齿形螺纹及其始端倒角面之螺纹毛刺时，切毛刺刀所走轨迹与螺纹轴线二者间的夹角ω，且(ξ+15°)<ω <(α-3°)，ξ为螺纹升角。
[0011]在上述的一种螺纹加工刀片中，当其用于切削T形类齿形螺纹及其始端倒角面之螺纹毛刺时，所述的圆锥螺纹之螺纹升角ξ、其压缩侧毛刺刀刃所走轨迹与螺纹轴线二者间的夹角ω 2、拉伸侧毛刺刀刃所走轨迹与螺纹轴线二者间的夹角ω I，且(ξ+10° )< ω2< (α-2°),ξ<ω1 < (α-2。)。
[0012]本发明的另一个目的是针对上述问题，提供了一种采用该刀具的加工方法。
[0013]a、采用粗车刀完成螺纹处外圆粗车，倒螺纹始端的外角，使螺纹始端外倒角面与螺纹轴线的夹角为α;
b、换用权利要求1至6所述的任意一项所述的螺纹加工刀片，车削螺纹;根据螺纹始端倒角面与其轴线的夹角α、圆锥螺纹的螺纹升角ξ、螺纹齿形压缩侧齿形半角β?、螺纹齿形拉伸侧齿形半角β2，确定相应的拉伸侧毛刺刀刃和压缩侧毛刺刀刃与螺纹轴线的垂直平面间的夹角S132及夹角Θ;
c、无需改变刀位、用设置于同一刀片之车丝刀刃前的切毛刺刀刃对准螺纹齿形拉伸侧和压缩侧的毛刺处、沿斜角ω或ω I与ω 2切除螺纹的毛刺。
[0014]与现有技术相比，发明的优点在于:通过该组合刀具能够通过再车削的方式去除不规范毛刺，通过将去毛刺刀和螺纹刀结合一体，完全固定去毛刺刀和螺纹刀的位置关系，通过修改加工程序参数实现去毛刺轨迹的精确定位，完全消除去毛刺刀及上下刀片存在的形位误差，同时消除去毛刺刀的对刀过程，简化操作步骤;通过合理设置压缩侧切毛刺刀刃，及连接在压缩侧切毛刺刀刃后的拉伸侧切毛刺刀刃，分别对应去除“外翻”和“内翻”的毛刺；同时，通过各个夹角的关系能够实现刀具合理的整体结构，预防出现刀具加工过程中出现的相互干涉等问题。
【附图说明】
[0015]
为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1-1为先加工螺纹始端倒角面、再切削螺纹后，螺纹始端倒角面与螺纹相交处所呈现的“外翻”毛刺形貌简图，其为V型齿构型。图1-2为T型齿的齿形角形貌简图。
[0017]图2为对图1之倒角面作走刀切削、以切除其“外翻”毛刺的加工方法示意图。
[0018]图3为对图1之倒角面作靠刀切削、以切除其“外翻”毛刺的加工方法示意图。
[0019]图4为按图2和图3对倒角面作加工后，螺纹始端倒角面与螺纹相交处所呈现的“内翻”毛刺形貌简图。
[0020]图5-1为用于加工V形类齿形螺纹(含尖底和圆底的V形齿形与锯齿形齿形)的螺纹刀片的形貌简图；图5-2为用于加工T形类齿形螺纹(含T形齿形、偏梯形齿形和和平底的锯齿形齿形)的螺纹刀片的形貌简图。
[0021]图6-1为针对V形类齿形螺纹(含尖底和圆底的V形齿形与锯齿形齿形)的工件，其切螺纹加工的示意图；图6-2为切螺纹后、其切毛刺加工的示意图。
[0022]图7-1为针对T形类齿形螺纹(含T形齿形、偏梯形齿形和平底的锯齿形齿形)的工件，其切螺纹加工的示意图；图7-2为切螺纹后、其切拉伸侧毛刺加工的示意图；图7-3为切螺纹后、其切压缩侧毛刺加工的示意图。
[0023]图8-1为API圆螺纹之管体螺纹始端倒角面处、在切除毛刺后的形貌简图；图8-2为API偏梯形螺纹之管体螺纹始端倒角面处、在切除毛刺后的形貌简图。
[0024]图9-1及9-2为现有技术中切螺纹刀和去毛刺刀分开设置切削的示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
[0026]实施例一(所有错误角度均需要调整)
如图5-1、图5-2、图6-1、图6-2所示，一种螺纹加工刀片，包括刀片本体I，所述的刀片本体的切削刃侧设有切螺纹刀2，在该切螺纹刀之前还设有切毛刺刀5，其切毛刺刀包括设置在前端的切螺纹齿形承受压缩载荷一侧之毛刺的压缩侧毛刺刀刃3，及连接在该压缩侧毛刺刀刃后能用于切螺纹齿形承受拉伸载荷一侧之毛刺的拉伸侧毛刺刀刃4。
[0027]所述的螺纹始端倒角面与螺纹轴线的夹角为α，螺纹齿形之承受压缩载荷一侧的齿形侧面与螺纹轴线相垂直平面二者间所组成的夹角为β?、螺纹齿形之承受拉伸载荷一侧的齿形侧面与螺纹轴线相垂直平面二者间所组成的夹角为β2，压缩侧毛刺刀刃和拉伸侧毛刺刀刃与螺纹轴线的垂直平面间形成的夹角分别为S132;所述的夹角间的关系为:β1<δ1<(90。_α)、β2<δ2<90°。
[0028]拉伸侧毛刺刀刃的径向高度点与相邻的切螺纹刀刃的刀尖顶点二者连线与水平线间形成夹角Θ，