螺旋槽丝锥 |
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申请号 | CN200780038828.4 | 申请日 | 2007-10-11 | 公开(公告)号 | CN101541460A | 公开(公告)日 | 2009-09-23 |
申请人 | 钴碳化钨硬质合金公司; 株式会社弥满和制作所; | 发明人 | W·E·亨德尔; S·M·乔治; S·R·伯恩斯; 赤木贞之; | ||||
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。 | ||||||
权利要求 | 1.一种切削刀具,包括: |
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说明书全文 | 发明背景[0001]本发明涉及用于在一个基体上生成内螺纹的一种切削工 具(或切削丝锥)。更确切地说,本发明涉及具有螺旋(螺线形的)槽 几何形状的一种切削工具(或切削丝锥),其中该有螺旋槽的切削丝锥 是由烧结碳化钨刀具材料制成。 [0002]需要螺纹的机械装置以及机器部件在技术上具有很长的 历史。确切地说,螺纹作为紧固部件的应用是将零件连接成为组件的 占首要地位的方法。尽管有许多方法来形成螺纹,既包括内螺纹也包 括外部螺纹,经验已经表明丝锥(或切削丝锥)是形成内螺纹的人们 乐于使用的方法。 [0003]目前存在两种基本的形成内螺纹的攻丝方法。占首要地位 的攻丝方法是从孔壁切削材料。然后将切掉的材料除去以产生一个螺 旋形的V型螺纹。在另一种基本的攻丝方法中,它是将材料排出以形 成一个内螺纹。形成一个内螺纹的切削方法要求的扭矩低于排出方法。 [0004]内螺纹的形状以及大小的尺寸精确度控制螺纹组件的精 确度以及装配。此外,攻丝的速度,即,切削内螺纹花费的生产时间, 影响生产内螺纹的总成本。 [0006]具有一个较大的直径(例如,通常直径等于或大于12毫 米)的螺纹通孔以及螺纹盲孔可以用具有直槽的切削丝锥来攻丝(或 切削)。一个直槽的切削丝锥已经在授予Henderer等人的PCT专利公 开号WO 2004/076108 A2,PRECISION CEMENTED CARBIDE THREADED TAP(精密的烧结碳化物螺纹丝锥)中示出和说明。一 个直槽的切削丝锥可以用于在形成短、碎切屑的材料(例如,铸铁或 铝)中切出具有小直径(例如,通常直径小于12毫米)的螺纹通孔或 螺纹盲孔。然而,一个直槽切削丝锥在产生连续切屑的材料(例如, 韧性钢,例如,像AISI 4340钢)中切出具有较小直径的螺纹通孔或 螺纹盲孔时不是有效的。在这种情况下,从切削操作中产生的连续切 屑缠结在直槽切削丝锥的槽内并且导致该切削丝锥断裂或以其他方式 不能在一个可接受的水准上起作用。 [0007]当从切削操作中产生的连续切屑缠结在直槽切削丝锥的 槽内并且导致切削丝锥断裂或以其他方式不能在一个可接受的水准上 起作用时,对这种情况有两种通常使用的补救办法。在切削螺纹通孔 的情况下,已经使用了一种螺旋尖端的切削丝锥或一种左旋螺旋槽的 切削丝锥(当切削一个右旋螺纹的螺旋线时)来推动在切削丝锥前部 的切屑,由此避免切屑缠结或堵塞在直槽切削丝锥的槽内。在切削螺 纹盲孔的情况下,已经使用了一种右旋螺旋槽的切削丝锥,它将切屑 拉出该螺纹孔,由此防止切屑缠结或堵塞在直槽的切削丝锥的槽内。 [0008]目前,由高速钢制成的螺旋槽的丝锥(也叫做螺旋形槽丝 锥)有效地用于切削螺纹盲孔。高速钢(或高速工具钢)的规格在标 题为高速工具钢的标准规范的ASTM标准A 600 REV A中给出。 [0009]尽管高速钢螺旋槽的切削丝锥的操作产生了满意的结果, 但是烧结碳化钨(例如,钴-烧结碳化钨)是在高速钢之上的优选的用 于制造切削刀具(如一个有螺旋槽的切削丝锥)的材料。这种优选是 由于烧结碳化钨比高速钢具有更优化的性能,如更高的硬度以及高温 稳定性(包括在高温下保持硬度的能力)。典型地,由烧结碳化物(例 如,钴-烧结碳化钨)制造的切削刀具可以使用的切削速度至少要比由 高速钢制造的切削刀具的切削速度高三倍。此外,由烧结碳化物(例 如,钴-烧结碳化钨)制造的切削刀具典型地显示出比由高速钢制造的 切削刀具更长的有效刀具寿命。 [0010]具有直槽、螺旋尖端以及左旋螺旋槽的烧结碳化物切削丝 锥已经被开发并且用于高速切削螺纹孔。然而,具有槽设计的烧结碳 化物右旋有螺旋槽的切削丝锥像那些常用的高速钢切削丝锥一样在对 小直径螺纹孔攻丝时发生碎刃。这些右旋有螺旋槽的切削丝锥呈现的 切削刃以及槽的根部的刃由于在这些位置处槽与螺纹侧面交汇处的小 夹角而易于发生碎刃。碎刃导致切削丝锥的破损或(至少)导致切削 丝锥不能以最佳的水平起作用。 [0011]在专利文献中存在着用于螺旋(螺旋形的)有槽的切削丝 锥的不同概念。在此方面,授予Malagino的美国专利申请公开号 2004/0247406 A1说明了具有蒸汽温度槽表面以及PVD涂层螺纹表面 的一种螺旋槽丝锥。授予Newmark的美国专利申请公开号 2003/0138302 A1说明了结合一种斜切孔装置的一种螺旋槽丝锥。授予 Flynn的美国专利申请公开号2003/0118411 A1说明了具有沿着丝锥长 度变化的螺旋角的一种螺旋槽丝锥。授予Haycock的英国专利号 700,843说明了经过研磨以使每个台面的导向端面以一个角度轴向地 凸凹或后退的一种螺旋槽丝锥。授予Oknestam的PCT专利公开号 WO 02/087813 A1说明了具有与槽的表面相结合的断屑槽的多种螺旋 槽丝锥。 [0012]授予George的WIPO 02/28578 A3(2002年4月11日) 说明了一个螺旋槽钻头,它所具有槽的形状有一个凸起的半径的根部。 然而,丝锥与钻头的切削作用具有本质上的区别。在形成一个孔时, 要求钻头从中心线到孔壁移走并且排出材料,而丝锥只从孔壁去除材 料。因为在两种工具之间切屑流动的方向不同,所要求槽的形状不同。 [0013]授予Haruo的日本专利摘要06179121A(1992年12月14 日)说明了具有一个负的轴向前角的一种螺旋槽丝锥。授予Haruo的 日本专利摘要04075816A(1992年3月10日)说明了具有螺纹齿侧 面的角以及进入导向表面倒角的一种螺旋槽丝锥。授予Haruo的日本 专利摘要01171725A(1989年7月6日)说明了具有一个切屑卷曲槽 的一种螺旋槽丝锥。 [0014]关于以上专利文献中披露的这些切削丝锥,这些文献没有 一个着眼于解决当高耐磨而低强度的基体(例如,碳化钨或烧结碳化 物如钴-烧结碳化钨)用于切削螺纹孔的有螺旋槽的切削丝锥时发生的 碎刃问题。尤其是用于切削较小直径的螺纹孔(通孔以及盲孔)的切 削丝锥的情况。因此,令人高度希望的是提供由高耐磨而低强度的基 体(例如,碳化钨或烧结碳化物如钴-烧结碳化钨)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纹孔,并 且尤其是具有较小直径(例如,通常小于12毫米)的螺纹孔。 [0015]此外,令人高度希望的是提供一种螺旋槽的切削丝锥,该 螺旋槽的切削丝锥在切削螺纹孔时,并且尤其是在切削螺纹盲孔时提 供改进的精确性。对于由烧结碳化物或高速钢制成的有螺旋槽的切削 丝锥将正是这种情况。 [0016]还令人高度希望的是提供一种螺旋槽的切削丝锥,该螺旋 槽的切削丝锥在切削螺纹孔时,并且特别是在切削螺纹盲孔时提供改 进的有效刀具寿命。对于由烧结碳化物或高速钢制成的有螺旋槽的切 削丝锥将正是这种情况。 [0017]还令人高度希望的是提供一种螺旋槽的切削丝锥,该螺旋 槽的切削丝锥在切削螺纹孔时,并且尤其是在切削螺纹盲孔时提供改 进的速度。对于由烧结碳化物或高速钢制成的有螺旋槽的切削丝锥将 正是这种情况。发明概述 [0018]在一种形式中,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 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。 该有螺旋槽的部分具有限定了切削刃的一个槽。该槽呈现为一个凹形 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 的跟表面,其中该凸起的跟表面是由一个第四半径限定。 [0019]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 [0020]以下是形成本专利申请一部分的附图的简要说明: [0021]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 [0022]图2是沿图1中的截面线2-2截取的螺旋(螺旋形的)槽 丝锥的一个截面图; [0023]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; [0024]图3是一个螺旋槽的切削丝锥的一个第二具体实施方案的 一个截面图;以及 [0025]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 [0026]参见附图,图1是一个等角视图,它展示了本发明的有螺 旋槽的切削丝锥(总体上指定为20)的一个具体实施方案。有螺旋槽 的切削丝锥20具有一个狭长的本体22,该狭长的本体具有相对的后 端24以及前端26。有螺旋槽的切削丝锥20具有邻近后端24的由括 号28示出的一个总体上光滑的圆柱形的柄部分。由括号30示出的一 个螺旋槽部分开始于有螺旋槽的切削丝锥20的前端24并且从其向后 方延伸。有螺旋槽的切削丝锥20在其轴向的前端26处具有一个切削 斜面32。如以下的说明,该螺旋槽部分限定一个切削刃。在使用过程 中,有螺旋槽的切削丝锥20通过将圆柱形的柄部分28插入一个刀夹 具内而被一个机床夹持。应该认识到,该柄部分的该几何形状可以呈 现为正方形的一个截面。 [0027]参见图2,有螺旋槽的切削丝锥20具有四个螺旋槽(或槽 部分)36、38、40以及42。应该认识到,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的数目上。每个槽实质上分隔出一个台 面46、48、50以及52。更确切地说,螺旋槽36分隔出台面46与52。 螺旋槽38分隔出台面46与48。 螺旋槽40分隔出台面48与50。螺 旋槽42分隔出台面50与52。每一个台面(46、48、50、以及52)呈 现出V-型的螺纹齿侧表面,这些侧表面的作用是切削限定该螺纹孔的 螺纹。 [0028]每一个螺旋槽36、38、40以及42基本呈现相同的几何形 状。这样,螺旋槽36的说明也将足以同样作为其他螺旋槽(38、40、 42)的说明。然而,应该认识到,为了清楚起见,对所有这些槽共同 的一个特征可以参照一个槽来讨论,而不是槽36。 [0029]限定了槽36的表面可以表征为具有三个基本部分。这些 部分是一个凹形切削面60,一个凹形核心表面66以及一个凸起的跟 表面64。 [0030]参见凹形切削面60,凹形切削面60是由一个大的凹半径 (第一半径R1)限定。虽然该第一半径R1的幅值可以根据具体用途 而变化,如果该第一半径R1足够大以使切削面60近似为一个直的(或 平的)表面,似乎存在着一种性能上的优点。在此方面,如果形成切 削面60的第一半径R1大于该切削丝锥直径(或切削刀具直径)D1 会产生切削面60具有一个近似直的(或平的)表面。诸位申请人已经 发现,一个近似平的切削面60导致沿着该切削斜面保持不变的一个弦 前角,并且这方面会增强该有螺旋槽的切削丝锥的性能。 [0031]参照凹形核心表面66,凹形核心表面66是由一个第二半 径(R2)限定。凹形核心表面66是与凹形切削面60相连的。在这个 具体实施方案中,凹形核心表面66提供了从凹形切削面60到凸起的 跟表面64的一个过渡。 [0032]参照该第三部分是凸起的跟表面64,该凸起的跟表面64 是由一个第四半径(R4)限定。凹形核心表面66与凸起的跟表面64 是连续的。诸位申请人已经发现,通过形成具有凸起半径R4的跟部 分64可以避免(或至少最小化)在凸起的跟表面64上的碎刃。在图 2所示的具体实施方案中,可以认识到,槽36的表面是通过凹形切削 面60、凹形核心表面66以及凸起的跟表面64的组合而限定的。 [0033]参见图2A,如在相关技术领域(见Machinery’s Handbook,24th Edition,Oberg et al.Industrial Press,Inc.(1992)page 1696)中已知,一个弦前角是在穿过远端切削刃的一个径向线与在该 远端切削刃(顶)与小直径(或跟)之间延伸的一个弦线之间的角。 当该弦线相对于该径向线位于一个逆时针方向(如附图2A中所示) 时,该弦前角是正的。当该弦线相对于该径向线位于一个顺时针方向 (如附图2A中所示)时,该弦前角是负的。当该弦线在该径向线上时, 该弦前角等于0。 [0034]诸位申请人已经发现,与一个近似直的切削面60相结合, 通过使用一个中性的弦前角(A1,见图2A)甚至进一步减少了这些 烧结碳化物丝锥的碎刃。换言之,当切削面60在切削刃67与轴中心 70之间的一条直线上时,该切削丝锥有效地进行切削并且这些切削刃 (包括切削刃67)具有足够的强度来抵抗碎刃。 [0035]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, 切削一个螺纹孔)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(A1)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10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。 [0037]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纹孔攻丝时,最 佳的螺旋角等于在大约40度与大约50度之间的值。 [0038]如可以认识到的,人们非常希望使这些切屑的排出优化。 这是对离开这些切削刃并且穿越或沿着限定这些槽的这些表面经过的 切屑所选路径考虑的结果。在此方面,诸位申请人已经发现,通过在 这些切削在这些槽内卷曲时令施加在这些切屑上的力最小化,施加在 切削丝锥上的力被减小。可以认识到,减小施加在切削丝锥上的力是 一个有利的方面。更确切地说,在该核心直径D2以及限定台面的内 切圆D3(见图2)的制约条件下,诸位申请人已经发现,在R1等于 或大于丝锥直径D1,并且R2等于在D1的大约百分之五与大约百分 之二十五之间的值,并且R4等于在D1的大约百分之二十与大约百分 之三十之间的值时实现了最佳的切屑流(图2)。 [0039]诸位申请人还发现另一种方法,通过这种方法当这些切屑 在这些槽内卷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。 [0040]图3是总体上表示为100的一个有螺旋槽的切削丝锥的一 个第二具体实施方案的槽部分的截面图。尽管未展示整个有螺旋槽的 切削丝锥100,应该理解,有螺旋槽的切削丝锥100具有一个狭长的 本体,该狭长的本体具有相对的后端以及前端。在一个方案中,有螺 旋槽的切削丝锥100可有与后端相邻的一个总体上光滑的圆柱形部 分。然而,应当认识到,作为替代,该切削丝锥100可以具有与后端 相邻的一个方形柄。有螺旋槽的切削丝锥100具有一个有槽的部分, 该有槽的部分始于有螺旋槽的切削丝锥的前端并且从前端向后方延 伸。有螺旋槽的切削丝锥100通过在其后端的圆柱形的(或方形的) 部分连接至一个刀夹具或类似物上。正如可认识到的,有螺旋槽的切 削丝锥100的基本几何形状总体上与有螺旋槽的切削丝锥20相同。 [0041]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-型的螺纹侧表面,该侧表面的作用是在螺纹孔中 切出螺纹。 [0042]每一个螺旋槽104、106、108、110基本呈现为相同的几 何形状。这样,螺旋槽110的一个说明也将足以同样作为其他螺旋槽 的说明。 [0043]参见图3A,限定螺旋槽104的表面可以表征为具有四个 基本部分。这些部分是一个凹形切削面130,一个凹形核心表面132, 一个凸起的融汇表面134以及一个凸起的跟表面136。 [0044]切削面130是由一个第一凹半径R1’限定。虽然该第一半 径R1’的大小可以根据具体应用而变化,如以上联系图2所陈述的具 体实施方案,如果切削面130近似为一个直的切削面似乎存在着一种 优点。在此方面,如果形成切削面的第一半径R1’大于该丝锥直径D1’ 就会产生一个近似直的切削面130。 [0045]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。 [0046]凸起的融汇表面134是与凹形核心表面132相连续的。凸 起的融汇表面134是由一个第三半径(R3)限定。 [0047]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(D1’)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。 [0049]关于这种有螺旋槽的切削丝锥的制造,该切削丝锥由一个 圆柱形的烧结碳化钨坯料制成,该坯料有时被称为基体。用于坯料或 基体的更优选的材料是钴-烧结碳化钨。钴-烧结碳化钨的成分范围是 钴在大约按重量百分之六与大约按重量百分之十六之间,其中其余为 碳化钨,还包括少量不可避免的杂质。钴的一种替代范围是在大约按 重量百分之六与大约按重量百分之十之间。钴的另一种范围是在大约 按重量百分之十与大约按重量百分之十六之间。 [0050]应该认识到,诸位申请人考虑了可以使用其他碳化物,例 如碳化钽、碳化钛以及碳化铌。此外,诸位申请人考虑可以在坯料中 包含少量的过渡金属碳化物以抑制晶粒生长。在该替代方案中,可以 使用一种高速钢作为坯料的材料。典型的一些高速钢在以上指明的 ASTM标准A 600 REV A中说明。 [0051]在研磨之前,该坯料具有比切削丝锥的完成尺寸大的直 径。该坯料还被切为所需长度。 [0052]加工坯料的第一步是通过一些方法(例如中心对中心的外 圆纵向研磨)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。在这个研磨过程中,在切削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丝锥的轴向前端形成一个有螺纹的本体 部分的主外径。另外在这个研磨过程,或作为一个附加的工序的结果, 可以产生一个任选的颈部部分,这是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产生一个斜面来完成的。此外,可以通过 外圆研磨在这些丝锥的端面研磨出一个任选的斜面。 [0053]总之,柄的直径是近似地等于标称螺纹直径,但是对于一 些大直径丝锥该柄的直径可以小于标称螺纹直径。对于一些小直径丝 锥该柄的直径可以大于标称螺纹直径。另一个任选方案是,在该切削 丝锥的轴向极后端作为该柄的一部分可以研磨一个正方形(未示出)。 [0054]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 R1、R2、R4以及任选的R3)。 [0055]在下一步中,在一个螺旋结构上沿着较小的以及较大的直 径研磨出有螺纹的本体部分以形成V-型的螺纹侧表面。随后,通过研 磨形成一个有螺纹的切削斜面部分的形状。该V-型的螺纹侧表面以及 较大的直径复制出在攻丝过程中形成的内螺纹。该有螺纹的切削斜面 部分是楔形的以便允许进入有待攻丝的孔。 [0056]研磨之后,该丝锥可以用研磨介质或研磨刷进行珩磨以便 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。 [0057]作为在该过程中的最后一步,该丝锥可以任选地涂覆一个 耐磨涂层(未示出),该涂层为金属的氮化物类、碳化物类、碳氮化物 类、硼化物类和/或氧化物类,其中该金属从以下的一个或多个中选择: 铝、硅以及周期表中的IVa,Va,以及VIa族中的过渡金属。涂层的 一些具体实例包括(不限于)氮化钛、碳氮化钛、氮化铝钛以及氮化 硅钛。该涂覆方案可以通过化学气相沉积(CVD)和/或物理气相沉积 (PVD)技术沉积为一个单独的单层或多层(包括交替的)。 [0058]在一个试验中,通过在一个CNC加工中心上以200英尺/ 分钟的速度对一个AISI 4340钢的多个盲孔进行攻丝来测试发明的一 个M12×1.75mm螺距的钴-烧结碳化钨的有螺旋槽的切削丝锥。该切 削丝锥攻出了2000个可接受的测量质量的孔而磨损极小。当前设计的 一些常规的PVD涂层的有螺旋槽的HSS(高速钢)丝锥只能够在50 至100英尺/分钟的速度下进行攻丝。这样,看起来本发明的有螺旋槽 的切削丝锥与该现有技术的切削丝锥相比表现出改进的有效性。 [0059]很明显,本发明的这种有螺旋槽的切削丝锥提供的一种有 螺旋槽的切削丝锥,它可以由一个高耐磨而低强度的基体(例如,碳 化钨或烧结碳化物如钴-烧结碳化钨)制造。还很明显的是,本发明的 这种有螺旋槽的切削丝锥提供了一个有螺旋槽的切削丝锥,它在切削 螺纹孔时,并且尤其是在切削螺纹盲孔时表现出了改进的精确性。更 明显的是,这种有螺旋槽的切削丝锥在切削螺纹孔时提供了改进的有 效刀具寿命。最后,明显的是,本发明的这种有螺旋槽的切削丝锥在 切削该螺纹孔时表现出改进的速度。 [0060]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。 |