专利名称：螺旋槽丝锥的制作方法
螺旋槽丝锥发明背景
)材料制成的一种有 螺旋槽的切削丝锥，该有螺旋槽的切削丝锥可以用于切削螺紋孔，并
且尤其是具有较小直径(例如，通常小于12毫米)的螺紋孔。在另一种形式中，本发明是一种切削刀具，该切削刀具包括具有一个前端以及一个后端的一个狭长的本体。该狭长的本体具有 一段有槽的部分，该有槽的部分始于该前端附近并且从其向后方延伸。 该凹槽部分具有限定了切削刃的 一个槽。该槽呈现出 一个凹形切削面， 其中该凹形切削面是由一个第一半径限定。该槽进一步呈现出与该凹
形切削面相邻的一个凹形核心表面；其中该凹形核心表面是由一个第 二半径限定。该槽呈现出与该凹形核心表面相邻的一个凸起的融汇表 面，其中该凸起的融汇表面是由一个第三半径限定。该槽呈现与该凹 形核心表面相邻的一个凸起的跟表面，其中该凸起的跟表面是由一个 第四半径限定。
附图简要说明
图1是本发明的螺旋(螺旋形的)槽丝锥的一个具体实施 方案的一个等角视图；以及图2A是一个螺旋槽丝锥的一部分的机械示意性后端视 图，该图展示了弦前角的定义；图3A是图3的一部分的放大视图，该图展示了一个有螺 旋槽的切削丝锥的第二具体实施方案的将台面114以及120分隔出的 槽104。
详细说明诸位申请人已经发现，当使用烧结碳化物丝锥时，以下不 同的弦前角可以适合于不同的攻丝应用。在此方面， 一个中性的弦前 角A1等于大约0度，并且这样一个弦前角对于许多材料攻丝(例如， 切削一个螺紋孔)是最佳的，并且特别是用于未硬化钢的攻丝。对于 这些材料， 一个中性的弦前角的范围可以在负4度与正4度之间。然而，应该认识到，对于其他材料，最佳弦前角(Al)可以根据有待攻
丝的材料的硬度以及韧性而变化。例如，在负5度与负IO度之间的一
个弦前角适合于硬质材料(例如，硬化钢或脆性材料如铸铁)的攻丝。
在正5度与正15度之间的一个弦前角适合于软质材料(例如，铝)的
攻丝。诸位申请人考虑同 一创造性的槽形状可以用于由高速钢基体制
造的一些丝锥，但是由于高速钢的强度比烧结碳化物的强度高，所以
要使用比以上列出的值要更大的弦前角。
0036根据尺寸(例如，切削丝锥的直径)，本发明的一个螺旋
槽丝锥可以具有任意数目的槽。对于小直径(例如，直径小于大约8
毫米)的有螺旋槽的切削丝锥，三个槽是实用的。四个槽对于中等尺
寸范围(例如，直径在大约10毫米与大约16毫米之间)的一些有螺
旋槽的切削丝锥是实用的。五个槽适合于较大尺寸(例如，直径大于
或等于大约18毫米)的有螺旋槽的切削丝锥。应该认识到，对于槽的
数量来说切削丝锥尺寸的范围可以重叠，因为切削丝锥的这方面可以 根据具体攻丝用途而变化。与槽的数目相结合，槽的螺旋角可以根据具体攻丝用途而 在一个相当宽的范围内变化。例如，当本发明的有螺旋槽的切削丝锥 用于深孔(例如， 一个孔的深度大于该切削丝锥的直径)攻丝时，55 度的槽螺旋角可以是有效的，这样切屑不会缠结或堵塞在槽内。作为 另 一个实例，当本发明的有螺旋槽的切削丝锥用于在较硬材料(例如， 硬化钢或铸铁)上对较浅的孔(例如， 一个孔的深度等于或小于该切 削丝锥的直径)攻丝时，15度的槽螺旋角可以有效地使用，由此使 切屑不会缠结或堵塞在槽内。作为再另一个实例，当本发明的有螺旋 槽的切削丝锥用于在一种钢的材料或基体上为一个螺紋孔攻丝时，最 佳的螺旋角等于在大约40度与大约50度之间的值。诸位申请人还发现另一种方法，通过这种方法当这些切屑 在这些槽内巻曲时可以使施加在它们上的弯曲最小化。如图3所示的 具体实施方案展示了本发明的这方面。如图3和3A所示，有螺旋槽的切削丝锥100具有四个螺 旋槽104、 106、 108、 110。应认识到，诸位申请人无意将本发明的整 个范围限制在槽的一个具体数目上。每个槽基本上分隔出台面114、 116、 118、以及120。更确切地说，螺旋槽104分隔出台面114与120。 螺旋槽106分隔出台面114与116。螺旋槽108分隔出台面116与118。 螺旋槽110分隔出台面118与120。每一个螺旋的侧表面(114、 116、 118、 120)呈现为V-型的螺紋侧表面，该侧表面的作用是在螺紋孔中 切出螺紋。凹形核心表面132是与凹形切削面130相连续的。凹形核 心表面132是由一个第二 (凹半径)R2，限定。凸起的跟表面136是与凸起的融汇表面134相连续的。凸 起的跟表面136是由一个第四半径(R4，)限定。
0048]诸位申请人已经发现，凸起的融汇表面134的存在增强了 该切削丝锥的性能。在此方面，诸位申请人已经发现，当凸起的融汇 表面134的第三半径(R3)等于在丝锥直径(Dl，)的大约百分之五 十与大约百分之二百之间的值时，由第三半径R3产生的凸起表面减 少了切屑缠结并且增强了这些切屑从槽中排出。可以认识到，减小切 屑缠结以及增加切屑的排出增强(或提高)了有螺旋槽的切削丝锥的 性能。在下一步中，在一个螺旋结构上研磨出与斜面相结合的一 个或多个槽以提供切削刃、以及当该丝锥使用时用于排出切屑的手段。 如上所述，螺旋角取决于用途。将砂轮的形状形成为以便提供该切削 丝锥的选定的半径(例如，当在该螺旋结构研磨这些槽时的第一半径 Rl、 R2、 R4以及4壬选的R3)。在下一步中，在一个螺旋结构上沿着较小的以及较大的直 径研磨出有螺紋的本体部分以形成V-型的螺紋侧表面。随后，通过研 磨形成一个有螺紋的切削斜面部分的形状。该V-型的螺紋侧表面以及 较大的直径复制出在攻丝过程中形成的内螺紋。该有螺紋的切削斜面部分是楔形的以便允许进入有待攻丝的孔。
00561研磨之后，该丝锥可以用研磨介质或研磨刷进行珩磨以l更 在这些切削刃以及其他尖拐角上形成小半径。所得到的这些半径可以 在1与100微米之间。这个珩磨步骤进一步增加了这些刃的强度。在此指明的专利以及其他文献通过引用结合在此。通过考 虑本说明书或通过实施在此披露的发明，本发明的其他实施方案对于 本领域技术人员将是清楚的。本说明书和这些实例旨在仅用于说明而无意限制本发明的范围。本发明的真正范围和精神通过以下的权利要 求表明。
权利要求
1.一种切削刀具，包括一个狭长的本体，该狭长的本体具有一个前端以及一个后端；该狭长的本体具有一个有槽的部分，该有槽的部分始于该前端附近并且从其向后方延伸，并且该有槽的部分具有限定了一个切削刃的一个槽。该槽呈现一个凹形切削面，并且该凹形切削面是由一个第一半径限定；该槽进一步呈现与该凹形切削面相邻的一个凹形核心表面；并且凹形核心表面是由一个第二半径限定；并且该槽呈现与该凹形核心表面相邻的一个凸起的跟表面，并且该凸起的跟表面是由一个第四半径限定。
2. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该切削刀具具有一个切削 刀具直径，该凹形切削面由一个第一半径限定，并且该第一半径是等 于或大于该切削刀具直径。
3. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该凹形切削面是由一个第 一半径限定，并且该凹形切削面限定了一个弦前角。
4.
5. 如权利要求4所述的切削刀具，其中该弦前角的范围在负10 度与正15度之间。
6. 如权利要求4所述的切削刀具，其中该弦前角是等于大约0度。
7. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该槽是一个螺旋槽，该螺 旋槽具有在大约IO度与大约55度之间的一个螺旋角。
8. 如权利要求7所述的切削刀具，其中该螺旋角的范围在大约 40度与大约50度之间。
9. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该狭长的本体具有四个螺 旋槽。
10. 如权利要求9所述的切削刀具，其中该切削刀具具有一个核心直径，并且该核心直径的范围在该切削刀具直径的大约百分之三十与大约百分之五十之间。
11. 如权利要求9所述的切削刀具，其中该切削刀具具有一个切削刀具直径，并且该第二半径的范围在该切削刀具直径的大约百分之五与大约百分之二十五之间。
12. 如权利要求9所述的切削刀具，其中该切削刀具具有一个切削刀具直径，并且该第四半径的范围在该切削刀具直径的大约百分之二十与大约百分之三十之间。
13. 如权利要求9所述的切削刀具，其中该狭长的本体具有多个这种槽，并且在这些槽的每一个相邻的槽之间有一个台面，并且该台面是由具有一个第三直径的一个内切圆所限定，并且该第三直径的范围在该丝锥直径的大约百分之十五与大约百分之二十五之间。
14. 如权利要求13所述的切削刀具，其中这些台面各自具有一个宽度，并且这些台面各自的宽度是由一个第二角限定，该第二角的范围在大约20度与大约30度之间。
15. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该槽进一步包括在该凹形核心表面与该凸起的跟表面之间的一个凸起的融汇表面，并且该凸起的融汇表面是由一个第三半径限定。
16. 如权利要求15所述的切削刀具，其中该狭长的本体具有一个切削刀具直径，并且该第三半径的范围在该切削刀具直径的大约百分之五十与大约百分之二百之间。
17. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该狭长的本体包含三个这种槽。
18. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该狭长的本体包含五个这种槽。
19. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该狭长的本体包括钴-烧结碳化鵠，并且钴含量的范围在大约10重量百分比与大约16重量百分比之间。
20. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该狭长的本体包括高速钢。
21. 如权利要求1所述的切削刀具，其中该狭长的本体进一步包括一个涂覆方案，并且其中该涂覆方案包括一个或多个由以下的一种或多种材料的层金属氮化物类、碳化物类、碳氮化物类、硼化物类和/或氧化物类，其中该金属是选自以下的一种或多种铝、硅、以及周期表中Iva， Va， VIa族中的过渡金属。
22. 如权利要求1所述的切削刀具，其中对该切削刃进行研磨而使其半径在1与100微米之间。
23. 如权利要求1所述的切削刀具，其中对与该凸起的跟表面相邻的这些刃进行研磨使其半径在1与300微米之间。
24. —种切削刀具，包括一个狭长的本体，该狭长的本体具有一个前端以及一个后端；该狭长的本体具有一个有螺旋槽的部分，该螺旋槽部分始于该前端附近并且从其向后方延伸，并且该有螺旋槽的部分具有限定了 一个切削刃的一个槽；并且该槽呈现 一 个凹形切削面，并且该凹形切削面是由 一 个第 一 半径限定；该槽进一步呈现与该凹形切削面相邻的一个凹形核心表面；并且凹形核心表面是由一个第二半径限定；该槽呈现与该凹形核心表面相邻的一个凸起的融汇表面，并且该凸起的融汇表面是由一个第三半径限定。该槽呈现与该凹形核心表面相邻的一个凸起的跟表面，并且该凸起的跟表面是由一个第四半径限定。
25. 如权利要求24所述的切削刀具，其中该切削刀具具有一个切削刀具直径，该凹形切削面是由一个第一半径限定，并且该第一半径是等于或大于该切削刀具直径。
全文摘要
一种切削刀具包括具有一个前端(26)以及一个后端(24)的一个狭长的本体(22)。该狭长的本体(22)具有一个有槽的部分(30)，该凹槽部分始于该前端(26)附近并且从其向后方延伸。该有槽的部分(30)具有限定了一个切削刃的一个槽(36，38，40，42)。该槽呈现一个凹形切削面(60)，其中该凹形切削面(60)由一个第一半径(R1)限定。该槽进一步呈现与该凹形切削面(60)相邻的一个凹形核心表面(66)，其中该凹形核心表面(66)由一个第二半径(R2)限定。该槽呈现与该凹形核心表面(66)相邻的一个凸起的跟表面(64)，其中该凸起的跟表面(64)由一个第四半径(R4)限定。
文档编号B23G5/18GK101541460SQ200780038828
公开日2009年9月23日 申请日期2007年10月11日 优先权日2006年10月18日
发明者S·M·乔治, S·R·伯恩斯, W·E·亨德尔, 赤木贞之 申请人:钴碳化钨硬质合金公司;株式会社弥满和制作所