一种多瓣切削丝锥的制作方法

1.本发明涉及多瓣切削丝锥技术领域，尤其涉及一种多瓣切削丝锥。


背景技术：

2.切削丝锥是一种常用的在预先钻削的底孔上加工内螺纹的刀具，切削丝锥主要由用于与刀柄相配合的直柄部分布和用于切削的丝锥头组成，其中丝锥头又可分为起切削作用的切削部和起修光导向作用的导向部，为了方便排屑，在丝锥头部沿丝锥的轴向方向设置有多个排屑槽，使切削部和导向部均成为多瓣式结构；使用多瓣切削丝锥攻丝过程中，丝锥容易发热而影响其寿命，因此通常采用切削液辅助攻丝。
3.为了提升切削液的冷却和润滑作用，如附图1所示，往往在丝锥头切削部设置多个冷却液喷口。
4.但是，如附图1和附图2所示，现有的内冷却多瓣切削丝锥存在后角，设置于切屑部的冷却液喷孔喷出的切削液难以到达整个丝锥头部的后刀面和容屑槽，切削液对丝锥的冷却润滑和排屑效果不充分，又由于其切削刃的后刀面与螺纹表面之间的间隙较小，切削液无法进入到此间隙内进行冲洗排屑，导致丝锥完成攻丝并反向旋转退刀的过程时，容屑槽中残余的切屑会嵌入丝锥和工件之间形成“卡屑”现象，使得机床主轴扭矩增加，导致丝锥崩刃现象，严重影响丝锥寿命；另外，将丝锥装夹在刀柄上时通常会引入安装误差，丝锥与机床主轴发生偏心导致攻丝过程中丝锥产生径向跳动现象，使用径向跳动过大的丝锥攻丝时，丝锥轴线与底孔轴线存在偏心，沿丝锥圆周方向的各瓣切削刃磨损量极不均匀，与工件螺纹内孔的间隙局部变的更加狭窄，增大排屑难度，使丝锥反向旋转退刀的过程中更容易发生“卡屑”现象。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术中丝锥头部排屑不及时导致卡屑的技术问题，本发明提供了一种多瓣切削丝锥，能够对丝锥及时排屑，能够具有一定校正径向跳动的作用，避免卡屑，延长丝锥的使用寿命。
6.本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种多瓣切削丝锥，包括丝锥柄和丝锥头部，所述丝锥头部包括导向部和切削部，所述导向部位于所述切削部上部，所述丝锥柄和所述丝锥头部内设置有主流道，所述切削部设有下喷孔，所述下喷孔与所述主流道连通，每瓣导向部的后刀面处均设有上喷孔，上喷孔均与主流道连通，上喷孔的出口均连通有喷孔流道，喷孔流道设置在导向部的后刀面，喷孔流道的长度方向与导向部的轴线方向平行。通过上喷孔和喷孔流道，能够使切削液进入容屑槽以及丝锥头部后刀面与工件螺纹表面之间的间隙内，高压切削液受到工件内壁的反作用，能持续从间隙向容屑槽高速流动带走此处切屑，并且通过喷孔流道，在切削液压力作用下，工件螺纹孔表面与丝锥头部之间产生作用力，能够一定程度上校正丝锥的径向跳动，避免产生较大的径向误差，避免间隙变的更加狭窄不利于冲洗排屑，通过极大地避免卡屑，降低攻丝时机床主轴的扭矩，防止丝
锥崩刃。
7.进一步的，所述下喷孔设置在所述切削部的容屑槽内，所述下喷孔的开口方向朝向所述切削部切削齿的前刀面。能够使切削液对切削齿的前刀面进行较充分的冷却和润滑，降低多瓣切削丝锥导向齿处的刀具磨损，且有利于将切屑从容屑槽中冲出。
8.进一步的，所述喷孔流道的槽深大于所述导向部齿底高度。能够保证切削液在喷孔流道内畅通流动。
9.进一步的，所述喷孔流道的长度大于所述导向部的长度的二分之一。由于切削液具有一定的喷射压力，通过设置较长的喷孔流道，能够增大工件内孔与丝锥头部之间的作用力，提高校正丝锥的径向跳动的作用，进而避免卡屑现象，极大提高丝锥寿命。
10.进一步的，所述喷孔流道的长度不超过所述导向部的长度。防止喷孔流道内的切削液沿喷孔流道端部泄漏而造成卸压，无法保证丝锥两侧的压差。
11.进一步的，所述上喷孔的轴线与所述导向部的直径方向平行。通过垂直设置上喷孔，丝锥受液压力作用的面积较大，能够增大工件内孔与丝锥头部之间的作用力，进一步提高校正径向跳动的能力。
12.进一步的，所述导向部均设置有两个所述上喷孔，两个所述上喷孔均与同一个所述喷孔流道连通。能够提升切削液流量，提升切削液的冷却润滑能力。
13.进一步的，所述丝锥头部采用超细粉磨硬质合金材料。能够增强丝锥头部的强度，延长使用寿命。
14.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本方案提供了一种多瓣切削丝锥，通过上喷孔和喷孔流道，能够使切削液进入导向部的容屑槽以及丝锥头部后刀面与工件螺纹表面之间的间隙内，并且切削液能持续从间隙向容屑槽高速流动带走此处切屑，并且通过喷孔流道，在切削液压力作用下，工件螺纹孔表面与丝锥头部之间产生作用力，能够一定程度上校正丝锥的径向跳动，避免产生较大的径向误差，避免间隙变的更加狭窄不利于冲洗排屑，通过极大地避免卡屑，降低攻丝时机床主轴的扭矩，防止丝锥崩刃；通过将喷孔流道槽深大于导向部齿底高度能够保证切削液在喷孔流道内畅通流动；通过设置较长的喷孔流道，能够增大工件内孔与丝锥头部之间的作用力，提升自动校正丝锥的径向跳动的作用；设置喷孔流道的长度不超过所述导向部的长度能够防止喷孔流道内的切削液沿喷孔流道端部泄漏而造成卸压；通过垂直设置上喷孔，丝锥受液压力作用的面积较大，进一步提升校正径向跳动的能力；通过下喷孔的开口方向朝向前刀面能够对切削部的前刀面进行较充分的冷却和润滑。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为现有技术中丝锥的结构示意图。
17.图2为现有技术中丝锥卡屑的状态图。
18.图3为本发明具体实施方式的结构示意图一。
19.图4为本发明具体实施方式的结构示意图二。
20.图5为图4中a-a剖视图。
21.图6为图4中b-b剖视图。
22.图7为本发明具体实施方式校正径向跳动的原理图。
23.图中，1、主流道，2、容屑槽，3、喷孔流道，4、上喷孔，5、冷却液喷口，6、下喷孔，7、前刀面，8、后刀面，9、切屑，10、导向部，11、切削部。
具体实施方式
24.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
25.如图3至图6所示，本具体实施方式提供了一种多瓣切削丝锥，包括丝锥柄和丝锥头部；丝锥头部采用超细粉磨硬质合金材料，丝锥头部设置有多个容屑槽2，容屑槽2均沿丝锥轴向设置，丝锥头部包括从上向下依次设置的导向部10和切削部11，导向部10和切削部11均为多瓣式结构，在本具体实施方式中设置有4个容屑槽2；丝锥柄和丝锥头部设置有主流道1，主流道1用于输送高压切削液，每瓣导向部10的后刀面8处均设有上喷孔4，为了提升切削液的流量，增大润滑和冷却作用，上喷孔4与主流道1连通，上喷孔4的出口连通有喷孔流道3，每瓣导向部10均设置有两个上喷孔4，两个上喷孔均与同一个喷孔流道3连通，喷孔流道3设置在导向部10切削齿的后刀面8，喷孔流道3的长度方向与导向部10的轴线方向平行，喷孔流道3的槽深大于导向部10齿底高度；通过上喷孔4和喷孔流道3，能够使切削液进入容屑槽2以及丝锥头部后刀面8与工件螺纹表面之间的间隙内，高压切削液受到工件内孔的反作用，能持续从间隙向容屑槽2高速流动带走间隙处的切屑，并且通过喷孔流道3，在切削液压力作用下，工件螺纹孔表面与丝锥头部之间产生作用力，能够一定程度上校正丝锥的径向跳动，避免产生较大的径向误差，避免间隙变的更加狭窄不利于冲洗排屑，通过极大地避免卡屑，降低攻丝时机床主轴的扭矩，防止丝锥崩刃，同时校正径向跳动还能提高螺纹内孔的加工精度，减少丝锥的磨损，延长使用寿命；为了使切削液对切削齿的前刀面7进行较充分的冷却和润滑，切削部11的容屑槽2处设有下喷孔6，下喷孔6的开口方向朝向切削部11切削齿的前刀面7，下喷孔6与主流道1连通。
26.为了进一步提本丝锥的校正径向跳动的能力，将喷孔流道3的长度大于导向部10的长度的二分之一，并且喷孔流道3的长度不超过导向部10的长度，上喷孔4的轴线与导向部10的直径方向平行；能够增大工件内孔与丝锥头部之间的作用力，同时能够防止喷孔流道3内的切削液沿喷孔流道3端部泄漏而造成卸压，无法保证丝锥两侧的压差。
27.为了提升切削液流量，增强冷却和润滑作用，每瓣导向部10均设置有两个上喷孔4，两个上喷孔4均与同一个所述喷孔流道3连通。
28.本多瓣切削丝锥能够自动校正径向跳动的原理为：当丝锥因制造或安装误差等原因导致径向跳动过大时，丝锥轴线与底孔轴线发生偏心，如图7所示，此时左侧齿的实际切削厚度小于右侧齿，经左侧导向齿侧喷口流道流入容屑槽2内的切削液流量q左大于经右侧齿侧喷口流道流入容屑槽2内的切削液流量q右，切削液经过主流道1流经左侧和右侧导向齿的支流道、导向齿侧喷口、侧喷口流道后流入容屑
槽2的过程可等效为图7所示的液压回路，左右支流道的功能近似于固定节流阀，丝锥后刀面8和内螺纹表面之间形成的溢流间隙的功能近似于可调节流阀，并且其通流截面面积随丝锥跳动量变化，公式（1）是通过可调节流阀流量的通用公式，（1）其中，q是通过孔的液体流量，c是孔的形状、尺寸和液体性质决定的系数， 是小孔的过流截面面积，是孔两端的压力差，是孔的长径比决定的指数；假设主流道1内的切削液压力为p，对图6中左右支流道形成的固定节流阀的作用效果进行分析如下，由最后的结论可知，右侧侧喷口流道内的切削液压力更高，右侧切削液对丝锥产生的作用力大于左侧切削液对丝锥产生的作用力，左右两侧高压切削液对丝锥产生向左的液压力合力，该液压合力的方向始终与丝锥径向跳动的方向相反，从而可自动校正丝锥的径向跳动，避免间隙因径向跳动造成丝锥与工件内壁的间隙更加狭窄不易冲洗排屑，还能提高内螺纹孔的加工质量和刀具寿命。
29.通过本具体实施方式可以看出本发明具有以下有益效果：1、通过上喷孔4和喷孔流道3，能够使切削液进入导向部10的容屑槽2以及丝锥头部后刀面8与工件螺纹表面之间的间隙内，并且切削液能持续从间隙向容屑槽2高速流动带走此处切屑，并且通过喷孔流道3，在切削液压力作用下，工件螺纹孔表面与丝锥头部之间产生作用力，能够一定程度上校正丝锥的径向跳动，避免产生较大的径向误差，避免间隙变的更加狭窄不利于冲洗排屑，通过极大地避免卡屑，降低攻丝时机床主轴的扭矩，防止丝锥崩刃；2、通过将喷孔流道3槽深大于导向部10齿底高度能够保证切削液在喷孔流道3内畅通流动；3、通过设置较长的喷孔流道3，能够增大工件内孔与丝锥头部之间的作用力，提升校正丝锥的径向跳动的能力；4、设置喷孔流道3的长度不超过导向部10的长度能够防止喷孔流道3内的切削液沿喷孔流道3端部泄漏而造成卸压；5、通过垂直设置上喷孔4，丝锥受液压力作用的面积较大，产生足够的压力差，提升校正径向跳动的能力；6、通过下喷孔6的开口方向朝向前刀面7能够对切削部11的前刀面7进行较充分的冷却和润滑。
30.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”、“内侧”等（如果存在）是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在
适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
31.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。