CN1061918C - 侧切法去除螺纹毛刺的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除钢管螺纹加工中在其齿顶不完整部分上出现的毛刺的方法，是用两侧切削刃间夹角α大于螺纹齿形角β的切削刀，沿着毛刺所在的螺纹齿顶或齿槽作已与原螺纹相同螺距的切螺纹进给，切削刀的轴向起始位置为Z′＝Z₀+A+C，A、C为偏置修正值，Z₀为原螺纹切削时的切削始点，本发明适用于三角形、梯形和锯齿形螺纹的内、外螺纹毛刺的切削，将加工螺纹的机床配备所需的毛刺切削刀即可进行切毛刺加工，当内外螺纹的连接始于由上述之已除毛刺的螺纹端时，该除毛刺法还有提高螺纹啮合引扣性能的优点。

Description

侧切法去除螺纹毛刺的方法

本发明涉及一种去除钢管螺纹加工部位毛刺的方法，特别是三角形、梯形和锯齿形螺纹工件轴线剖面上的螺纹齿顶不完整而产生的毛刺。

在切削加工钢管等工件的管端部的内外面连接螺纹时，在螺纹的始端和终端由于螺纹齿顶部分的不完整而产生毛刺，现有技术中一般使用靠刀法去除毛刺，即使用一切削刃与毛刺表面平行的刀具，使该切削刃靠在毛刺所在表面以切除毛刺，该方法容易造成毛刺内翻，大大增加毛刺的危害性。日本专利平7-1233公开了一种“螺纹毛刺去除装置”，是采用该装置将毛刺修磨去除，但需要将工件更换到该专用设备上，操作复杂。

本发明的目的是得到一种去除螺纹毛刺的方法，不必将工件从螺纹加工机上取下，即可直接将毛刺去除，并提高螺纹的引扣性能。

本发明的目的是这样实现的：

一种去除螺纹毛刺的方法，是用一把两侧切削刃或其延长线间夹角α大于螺纹齿形角β的毛刺切削刀1，顺着螺纹毛刺所在的螺纹齿顶或齿槽作与原螺纹相同螺距的切螺纹进给，切削刀具的轴向起始位置为：Z＇=Z₀+A+C，

式中：Z₀为原螺纹切削刀具的切削始点Z轴坐标值， $A=\mathrm{\ρ}\·(\frac{\mathrm{\ω}}{360}\±n),$ 为切毛刺刀具安装位置的修正系数，

ρ为螺纹切削进给的螺距，

n为自然数，以刀具在Z’时与工件有足够距离即可。

ω为在与进给同向的投影面上，以工件轴线为坐标，原点切螺纹刀具在所在位置为0度线时，切毛刺刀具在工件切剥点所在位置的角度值。

C为切毛刺刀具的偏置修正系数。

切毛削刀具的切螺纹进给方向为：沿毛刺所在的螺纹齿顶方向。

当沿齿槽切削梯形螺纹上的毛刺时，毛刺切削刀具顶刃宽度B与梯形螺纹齿底宽度B＇关系为：B≤B＇顶刃与侧切削刃间圆弧半径r和螺纹齿底与齿侧间圆弧半径r′关系为：r≤r＇。

当沿齿顶切削梯形螺纹上的毛刺时，毛刺切削刀具的顶刃宽度B小于或等于毛刺所在齿顶宽度B′，顶刃深度h₁、h₂小于或等于毛刺所在螺纹的高度h′1、h′2。

本发明的关键是：在加工螺纹的机床上更换成两个侧切削刃间夹角大于齿形角的切削刀，在一定的切削起点，按与原螺纹相同的螺距作切螺纹进给，就可将螺纹因齿顶不完整产生的毛刺同时去除。

下而结合附图详述本发明。

图1为通过螺纹轴线的平面上毛刺所在齿与切削刀的截面图。

图2为计算切削刀轴向起点Z的坐标图。

图3、4为切削三角形螺纹和梯形螺纹时计算偏置修正值C用的几何关系图。

图5、6为顺着梯形螺纹齿槽和齿形切除毛刺时螺纹和切削刀具的截面图。

图7为未切刺时螺纹上扣时的螺纹齿啮合情况。

图8为经切削毛刺后的螺纹上扣时的螺纹啮合情况。

图1中，被切削螺纹所在的工件为2，螺纹齿形角为β，毛刺切削刀1的两侧切削刃间的夹角α＞β。切削毛刺时，切削刀顺着毛刺所在的螺纹齿槽作与已切削螺纹相同螺距的切螺纹进给，该进给方向为沿着毛刺所在的齿顶方向，因此可避免切到完整螺纹。

图2给出了工件2的过轴线截面的XOZ坐标系，3为螺纹加工轨迹，4为毛刺切削轨迹，a为螺纹加工刀具始点，a为切毛刺刀具始点，b为切毛刺刀终点，ρ为切螺纹进给螺距，ρ′为切毛刺进给螺距，ρ=ρ′，切削毛刺的刀具螺纹进给始点为Z′，否则会造成乱扣而不能切到毛刺，Z′=Z₀+A+C，其中Z₀为螺纹切削刀具的精加工切削始点的Z轴坐标值，A为切毛刺刀具安装位置的修正系数， $A=\mathrm{\ρ}\·(\frac{\mathrm{\ω}}{360}\±n),$ ω为在与进给同向的投影面上以工件轴线为坐标原点，切螺纹刀具与坐标原点的连线为0度线时，切毛刺刀具与坐标原点的连线之角度值，C为切毛刺刀具的偏置修正系数。

图3、4中，α为去毛刺刀切削刃夹角，β、β₁、β₂为螺纹齿形侧角，δ为螺纹齿顶斜角，h为螺纹齿高，根据图3、4中的几何关系，可以计算出：

图5、6中，当毛刺所在螺纹为梯形螺纹时，若使用顺着螺纹齿槽切除毛刺的刀具(图5)，则切毛刺刀具的顶刃宽度B与梯形螺纹齿槽底宽度B′和切毛刺刀顶、侧刃间的圆弧半径r与相应螺纹齿底处的圆弧半径r′应满足B=B′和r=r′(螺纹二侧毛刺同时去除)及B＜B′和r≤r′(螺纹二侧毛刺依次切除)。若使用顺着螺纹齿形切削毛刺的刀具(图6)，则切毛刺刀具顶刃宽度B与梯形螺纹齿形顶宽B′的关系为B≤B′，顶刃深度h₁、h₂应等于或小于毛刺所在螺纹齿形的最大高度h₁′、h₂′。

采用本发明的方法去除毛刺后的螺纹，由于在切除螺纹始端毛刺的同时将始端不完整齿形螺纹的齿形角由β增大到α，这就使螺纹在拧接初起时由齿形角为β时的齿顶接触(图7)变为齿形角为α时的齿侧接触(图8)，从而提高了螺纹的引扣性能。

下面结合效果介绍本发明的实施例。

该实施例为去除油井管内螺纹始端毛刺，螺纹规格为139.7mm，需去除三角形内螺纹的齿顶不完整部分存在的毛刺，螺纹参数为：螺距ρ=3.175mm，齿形角β=60°，螺纹锥度1∶16，齿高h=1.81mm，螺纹起始处的倒角δ=25°。螺纹加工机床的回转刀架上装有倒角、镗孔、车端面、车螺纹和切毛刺等刀具，这些刀的切削点均在过工件轴线的同一截面及于工件的同一侧(即A=0)，待以Z₀为螺纹切削刀具切削始点的螺纹加工完成后，随即调用切毛刺刀具，该刀的切削刃夹角α=90°，计算出C=0.09h，Z′=Z₀+0.09h，使切毛刺刀具到达Z′(X坐标所能全部切除毛刺即可)，然后切毛刺刀开始沿螺纹齿顶(斜角δ=25°)以螺距为3.175mm作切毛刺加工，整个过程仅需时间3秒，便可将齿顶两侧的毛刺同时去除。

与现有技术相比，本发明可方便地去除螺纹加工部分因齿顶不完整而产生的毛刺，且内外螺纹都可适用，并可提高螺纹的引扣性能。

Claims (4)

1．一种去除螺纹毛刺的方法，其特征是：用一两侧切削刃或其延长线间夹角α大于螺纹齿形角β的毛刺切削刀[1]，顺着螺纹毛刺所在的螺纹齿顶或齿槽作与原螺纹相同螺距的切螺纹进给，切削刀具的轴向起始位置为：Z=Z₀+A+C，

式中：Z₀为原螺纹切削刀具的切削始点Z轴坐标值，A为切毛刺刀具安装位置的修正系数， $A=\mathrm{\ρ}\·(\frac{\mathrm{\ω}}{360}\±n)$

其中：ρ为螺纹切削进给的螺距，

      n为自然数，以刀具在Z时与工件有足够距离即可，

      ω为在与进给同向的投影面上，以工件轴线为坐标原点，切螺纹刀具在工具切削点所在位置为0度线时，切毛刺刀具在工件切削点所在位置的角度值，

      C为切毛刺刀具的偏置修正系数。

2．根据权利要求1所述的方法，其特征是：切毛刺刀具的切螺纹进给方向为：沿毛刺所在的螺纹齿顶方向。

3．根据权利要求1所述的方法，其特征是：当沿齿槽切削梯形螺纹上的毛刺时，毛刺切削刀具顶刃宽度B与梯形螺纹齿底宽度B′关系为：B≤B＇，顶刃与侧切削刃间圆弧半径r和梯形螺纹齿底与齿侧间的圆弧半径r＇关系为：r≤r＇。

4．根据权利要求1所述的方法，其特征是：当沿齿顶切削梯形螺纹上的毛刺时，毛刺切削刀具的顶刃宽度B与毛刺所在齿顶宽度关系为：B≤B＇，顶刃深度h₁、h₂小于或等于毛刺所在螺纹的高度h₁＇、h₂＇。

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