CN106660151A - 切削丝锥 - Google Patents

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Abstract

本发明提供切削丝锥，即便当内螺纹的底孔的内周的尺寸精度低时，也能够高精度地形成内螺纹。形成为槽底径(d3)朝向轴向前方逐渐变小的多个搓取用螺纹槽(10)从在轴向上相邻的螺纹牙(5)彼此之间的牙底(8)的位置朝向轴向前方以一定间距配置。在各搓取用螺纹槽(10)设置有槽底径(d3)从旋转方向前方朝向后方逐渐变小的退让程度。各搓取用螺纹槽(10)的槽底径(d3)的退让程度大于螺纹牙(5)的有效径(d1)的退让程度。

Description

切削丝锥
技术领域
本发明涉及通过切削形成内螺纹的切削丝锥。
背景技术
例如，在制造螺母的情况下，首先，制作具有内螺纹的底孔的螺母坯料，接着，在该底孔的内周形成内螺纹。此处，内螺纹的底孔一般通过锻造或冲压加工形成，因此，在内螺纹的底孔的内周产生剪切面与断裂面，存在在该剪切面的部分与断裂面的部分处底孔的内径稍有不同的情况。因此，当利用不具有铰刀部的通常的丝锥形成内螺纹时，在剪切面的部分与断裂面的部分处内螺纹的内径(即，内螺纹的螺纹牙的牙顶的内径)不同，存在无法获得想要的内螺纹精度的顾虑。
因此，作为即便当内螺纹的底孔的内周的尺寸精度低时也能够加工高精度的内螺纹的丝锥，提出了下述专利文献1所记载的切削丝锥。
专利文献1的切削丝锥具有切入部、以及与切入部的轴向后方连续的完整牙部。切入部由多个螺纹牙构成，上述多个螺纹牙形成为朝向轴向前方有效径保持恒定而外径逐渐减小。完整牙部由不论是有效径还是外径都设为恒定的完整形状的多个螺纹牙构成。切入部与完整牙部的螺纹牙在轴向上以一定的间距配置。
并且，在专利文献1的切削丝锥中，相邻的螺纹牙之间的牙底径在切入部与完整牙部不同，完整牙部的相邻的螺纹牙之间的牙底径大于切入部的相邻的螺纹牙之间的牙底径。由此，在切入部的螺纹牙切削底孔的内周而形成内螺纹之后，完整牙部的相邻的螺纹牙之间的牙底较薄地削掉内螺纹的螺纹牙的牙顶(与内螺纹的底孔的内周面相当的部分)。
专利文献1：日本实开平1-148229号公报
本申请的发明人当试作专利文献1所记载的切削丝锥，并进行利用该切削丝锥实际形成内螺纹的试验时，发现专利文献1所记载的切削丝锥因切削所需的转矩过大而并不实用。
即，一般情况下，切削丝锥的外周的螺纹牙形成为有效径从旋转方向前方朝向后方逐渐变小的有效径的退让程度(以下，简称为“有效径的退让程度”)为零或者微小。此处，之所以将有效径的退让程度设为零或者微小的理由在于：如果较大地设定有效径的退让程度，则无法确保丝锥的自我引导作用，产生内螺纹的螺纹牙的形状损毁(所谓的内螺纹的扩大)的问题。
另一方面，切削丝锥的外周的螺纹牙是通过从切削丝锥的原料(丝锥坯料)除去与相邻的螺纹牙之间的螺纹槽相当的部分而反射性地形成的部分。因此，在切削丝锥的外周的相邻的螺纹牙之间形成的牙底的部分形成为具有与螺纹牙的有效径的退让程度相同大小的退让程度。即，牙底径从旋转方向前方朝向后方变小的牙底径的退让程度(以下，简称为“牙底径的退让程度”)形成为与螺纹牙的有效径的退让程度相同的大小，且形成为零或者微小。
因此，如果如专利文献1那样意欲利用切削丝锥的外周的相邻的螺纹牙之间的牙底削掉内螺纹的底孔的内周面，则在内螺纹的底孔的内周与切削丝锥的外周的相邻的螺纹牙之间的牙底之间的半径方向的间隙为零或者几乎不存在的状态下，使切削丝锥相对于内螺纹的底孔相对旋转，存在该旋转阻力明显变大的问题。具体而言，可见虽然在基于切削丝锥的内螺纹的底孔的内周的加工余量极小的情况(例如，加工余量按直径来说为0.05mm以下的情况)下，勉强能够进行内螺纹加工，但在具有更多的加工余量(例如按直径来说为0.1mm以上的加工余量)地进行内螺纹加工的情况下，切削丝锥的旋转阻力变得过大。
因此，在专利文献1所记载的切削丝锥中，例如，在内螺纹的底孔的内周具有0.05mm以上的台阶的情况(具体而言，内螺纹的底孔的内径在中途发生变化，该内径的变化量为0.1mm以上的情况)下，无法在这样的底孔高精度地加工内螺纹。
发明内容
本发明要解决的课题在于提供即便当内螺纹的底孔的内周的尺寸精度低时也能够高精度地形成内螺纹的切削丝锥。
为了解决上述的课题，在本发明中提供以下结构的切削丝锥。
一种切削丝锥，其中，
所述切削丝锥具有：
多个螺纹牙(5)，在轴向上以一定的间距配置，形成为朝向轴向前方有效径(d1)恒定不变而外径逐渐变小；以及
牙底(8)，形成于在轴向上相邻的所述螺纹牙(5)彼此之间，
所述各螺纹牙(5)形成为有效径(d1)从旋转方向前方朝向后方逐渐变小的有效径(d1)的退让程度为零或者微小，
所述各牙底(8)形成为从旋转方向前方朝向后方牙底径(d2)逐渐变小的牙底径(d2)的退让程度为与所述有效径(d1)的退让程度相同的大小，
所述切削丝锥还具有多个搓取用螺纹槽(10)，从在轴向上相邻的所述螺纹牙(5)彼此之间的所述牙底(8)的位置朝向轴向前方以一定间距配置，且形成为槽底径(d3)朝向轴向前方逐渐变小，
在所述各搓取用螺纹槽(10)设置有从旋转方向前方朝向后方槽底径(d3)逐渐变小的退让程度，该退让程度大于所述螺纹牙(5)的有效径(d1)的退让程度。
通过如此设置，当使切削丝锥一边旋转一边沿着轴向前进时，搓取用螺纹槽削掉内螺纹的底孔的内周，形成与内螺纹的螺纹牙的牙顶相当的面。此处，在上述搓取用螺纹槽设置有比螺纹牙的有效径的退让程度大的槽底径的退让程度，因此切削丝锥的旋转阻力不会过大。因此，能够以比较大的加工余量削掉内螺纹的底孔的内周，即便当内螺纹的底孔的内周的尺寸精度低时，也能够高精度地形成内螺纹。
此外，作为上述搓取用螺纹槽，能够采用相对于上述牙底的牙底面具有台阶地形成的剖面V字状的V槽。通过如此设置，当制造切削丝锥时，能够个别地进行切削丝锥的外周的螺纹牙的齿侧面的加工与搓取用螺纹槽的加工，因此，容易将搓取用螺纹槽加工成具有比螺纹牙的有效径的退让程度大的退让程度的形状。
作为上述各搓取用螺纹槽，采用形成为相对于上述牙底(8)的深度朝向轴向前方逐渐变深的结构。
当本发明的切削丝锥一边旋转一边沿着轴向前进时，搓取用螺纹槽削掉内螺纹的底孔的内周。此处，在上述搓取用螺纹槽设置有比螺纹牙的有效径的退让程度大的槽底径的退让程度，因此，切削丝锥的旋转阻力不会过大。因此，能够以比较大的加工余量削掉内螺纹的底孔的内周，即便当内螺纹的底孔的内周的尺寸精度低时，也能够高精度地形成内螺纹。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的切削丝锥的主视图。
图2是沿着图1的II-II线的剖视图。
图3是图1所示的切削丝锥的切入部以及完整牙部的放大剖视图。
图4是形成于图3所示的切入部的相邻的螺纹牙彼此之间的搓取用螺纹槽的附近的放大剖视图。
图5是螺母坯料的局部剖视图。
图6是示出图3所示的切削丝锥的前端部分切入图5所示的螺母坯料的内周的状态的剖视图。
图7是示出使图6所示的切削丝锥一边旋转一边前进的状态的剖视图。
图8是示出进一步使图7所示的切削丝锥一边旋转一边前进的状态的剖视图。
图9是示出使用图4所示的切削丝锥进行形成内螺纹的第一次试验时的、内螺纹的底孔的实际的形状以及内螺纹的实际的形状的剖视图。
图10是示出使用图4所示的切削丝锥进行形成内螺纹的第二次试验时的、内螺纹的底孔的实际的形状以及内螺纹的实际的形状的剖视图。
具体实施方式
在图1中示出本发明的实施方式的切削丝锥1。该切削丝锥1是利用攻螺纹机制造螺母时使用的螺母丝锥，具有：形成为外径朝向轴向前方逐渐变小的切入部2；外径在轴向上恒定的完整牙部3；以及圆柱状的刀柄4。完整牙部3与切入部2的轴向后方连续地设置，刀柄4与完整牙部3的轴向后方连续地设置。
在切入部2沿轴向一定的间距形成有多个螺纹牙5。在完整牙部3也沿轴向以一定的间距形成有多个螺纹牙6。在切削丝锥1的外周形成有从切削丝锥1的轴向前端依次通过切入部2与完整牙部3直达刀柄4的槽7，利用该槽7，使切入部2的各螺纹牙5沿周方向分割，同时完整牙部3的各螺纹牙6也沿周方向分割。并且，槽7的内表面与螺纹牙5的表面交叉的棱线构成切削刃。如图2所示，槽7在周方向上隔开一定的间隔形成多个。
如图3所示，切入部2的各螺纹牙5形成为以外径朝向轴向前方逐渐变小的方式将牙顶倾斜地除去的不完整形状。这些各螺纹牙5的有效径d1在轴向上恒定。如图2所示，在切入部2的各螺纹牙5的牙顶设置有外径从旋转方向前方朝向后方(图中的逆时针的方向)逐渐变小的外径的退让程度(以下，简称为“外径的退让程度”)。螺纹牙5的外径的退让程度设定得大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度(后述)以确保螺纹牙5的牙顶的切削能力。
螺纹牙5的有效径d1是存在于在轴向上相邻的螺纹牙5彼此之间的螺纹槽的宽度与螺纹牙5的宽度相等的假想圆筒的直径。此外，螺纹牙5的有效径d1在轴向上恒定不必指严格意义上的恒定，也包括为了降低形成内螺纹时的切削阻力而设置螺纹牙5的有效径d1从轴向前方朝向后方稍微变小的微小倾斜(1/1000～3/1000的程度的倾斜)的倒锥的结构。
如图3所示，完整牙部3的螺纹牙6形成为螺纹牙6的外径在轴向上恒定的完整形状。完整牙部3的螺纹牙6的有效径形成为与切入部2的螺纹牙5的有效径d1相同的大小，且在轴向上恒定。螺纹牙6的外径的退让程度(螺纹牙6的外径从旋转方向前方朝向后方逐渐变小的退让程度)被设定为零或者微小以确保切削丝锥1的自我引导性。
在切入部2的在轴向上相邻的螺纹牙5彼此之间形成有牙底8。牙底8的剖面形状形成为沿着轴向的直线状，该牙底8的两端与螺纹牙5的齿侧面连接。在完整牙部3的在轴向上相邻的螺纹牙6彼此之间也形成有与牙底8相同的牙底9。切入部2的牙底径d2在轴向上恒定。完整牙部3的牙底径形成为与切入部2的牙底径d2相同的大小，且在轴向上恒定。
切入部2的各螺纹牙5以及完整牙部3的各螺纹牙6形成为有效径d1从旋转方向前方朝向后方逐渐变小的退让程度(以下，简称为“有效径d1的退让程度”)为零或者微小。此处，之所以将有效径d1的退让程度设为零或者微小，是由于如果较大地设定有效径d1的退让程度，则当利用切削丝锥1进行内螺纹加工时，无法确保切削丝锥1的自我引导作用，产生内螺纹的螺纹牙的形状损毁(所谓的内螺纹的扩大)的问题。
切入部2的相邻的螺纹牙5之间的牙底8的部分形成为具有与螺纹牙5的有效径d1的退让程度相同大小的退让程度。即，从旋转方向前方朝向后方牙底径d2逐渐变小的牙底径d2的退让程度(以下，简称为“牙底径d2的退让程度”)形成为与螺纹牙5的有效径d1的退让程度相同的大小，且为零或者微小。
在切入部2，在沿轴向相邻的螺纹牙5彼此之间的牙底8的位置形成有多个搓取用螺纹槽10。这些多个搓取用螺纹槽10从牙底8的位置朝向轴向前方以一定间距配置。此处，搓取用螺纹槽10的间距只要设定为使得各搓取用螺纹槽10落入相邻的螺纹牙5彼此之间即可，并不是一定要与螺纹牙5的间距相同，不过如果将搓取用螺纹槽10的间距设定为与螺纹牙5的间距相同，则能够使各搓取用螺纹槽10的位置可靠地落入相邻的螺纹牙5彼此之间，因此是优选的。此外，这些多个搓取用螺纹槽10形成为槽底径d3(在沿着切削丝锥1的轴线的剖面中各搓取用螺纹槽10的最深部分的径)朝向轴向前方逐渐变小。搓取用螺纹槽10在相比轴向前端的螺纹牙5更靠轴向前方的区域也以一定间距形成。在该实施方式中，举出轴向后端的搓取用螺纹槽10(即槽底径d3最大的搓取用螺纹槽10)配置于切入部2的中途的牙底8的例子，不过也可以将轴向后端的搓取用螺纹槽10配置于完整牙部3的相邻的螺纹牙6彼此之间的牙底9。
如图4所示，形成于相邻的螺纹牙5彼此之间的搓取用螺纹槽10形成为相对于牙底8的深度朝向轴向前方逐渐变深。此处，搓取用螺纹槽10形成为相对于牙底8的牙底面具有台阶地形成的剖面V字状的V槽。
在各搓取用螺纹槽10设置有从旋转方向前方朝向后方槽底径d3逐渐变小的退让程度(以下，简称为“槽底径d3的退让程度”)。此处，槽底径d3的退让程度被设定为小于螺纹牙5的外径的退让程度且大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度。通过将槽底径d3的退让程度设定为小于螺纹牙5的外径的退让程度，能够确保切削丝锥1的自我引导性。作为这样的槽底径d3的退让程度的大小，例如能够设定为螺纹牙5的外径的退让程度的40～80％程度的大小。此外，通过将槽底径d3的退让程度设定为大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度，能够利用搓取用螺纹槽10确保切削内螺纹的底孔11(参照图5)时的切削能力，并且能够减小切削丝锥1的旋转阻力。
上述切削丝锥1例如能够如以下那样制造。首先，在圆棒状的丝锥坯料的外周形成槽7。接着，通过将与在轴向上相邻的螺纹牙5彼此之间的螺纹槽、以及在轴向上相邻的螺纹牙6彼此之间的螺纹槽相当的部分从丝锥坯料的外周除去，形成切入部2以及完整牙部3的螺纹牙5、6。此时，以螺纹牙5、6的有效径d1的退让程度为零或者微小的方式形成螺纹牙5、6。之后，倾斜地削掉切入部2的螺纹牙5的牙顶。此时，以使得切入部2的螺纹牙5的外径的退让程度大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度的方式削掉螺纹牙5的牙顶。之后，在相邻的螺纹牙5彼此之间的牙底8以及相比轴向前端的螺纹牙5靠轴向前方的区域形成搓取用螺纹槽10。此时，以使得搓取用螺纹槽10的槽底径d3的退让程度大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度的方式形成搓取用螺纹槽10。
接着，对使用该切削丝锥1在图5所示的螺母坯料12的内周形成内螺纹的例子进行说明。螺母坯料12通过锻造或者冲压加工而形成，在该螺母坯料12的中心形成内螺纹的底孔11。内螺纹的底孔11是具有圆筒状的内周面的贯通孔。内螺纹的底孔11的内径理想上在轴向上恒定，不过由于存在制造螺母坯料12时的加工误差，所以在严格意义上难以设为恒定。在图5所示的螺母坯料12中，内螺纹的底孔11的内径在中途发生变化。即，螺母坯料12的内径经由微小的台阶部13发生变化，该内径的变化量按直径来说为0.1mm以上(例如0.2mm的程度)的大小。此外，螺母坯料12的内螺纹的底孔11的内径遍及内螺纹的底孔11的整个区域小于切削丝锥1的牙底径d2。
如果将切削丝锥1的前端插入该螺母坯料12并使切削丝锥1一边旋转一边沿着轴向前进，则如图6所示，相比切削丝锥1的轴向前端的螺纹牙5靠轴向前方的部分切入内螺纹的底孔11的内周。此时，存在于相比轴向前端的螺纹牙5靠轴向前方的搓取用螺纹槽10的部分也切入内螺纹的底孔11的内周。
如果进一步使切削丝锥1一边旋转一边沿着轴向前进，则如图7所示，切入部2的螺纹牙5切入内螺纹的底孔11，除去与内螺纹的螺纹槽相当的部分，由此形成与内螺纹的螺纹牙14的齿侧面15相当的面。此外，与此同时，搓取用螺纹槽10逐渐削掉内螺纹的底孔11的内周。此处，搓取用螺纹槽10朝向轴向后方逐渐缩小，与此相伴，牙底8逐渐扩张。并且，每当牙底8扩张时，利用该牙底8的扩张部分逐渐形成与内螺纹的螺纹牙14的牙顶16相当的面。此时，在螺纹牙5的牙顶与搓取用螺纹槽10分别设置有大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度的退让程度，因此，切削丝锥1的旋转阻力不会变得过大。此外，在搓取用螺纹槽10的内表面与内螺纹的底孔11的内表面之间产生空间17，因此能够利用朝该空间17流入的切削油剂有效地减小切削丝锥1的旋转阻力。
如果进一步使切削丝锥1一边旋转一边沿着轴向前进，则如图8所示，在轴向后端的搓取用螺纹槽10通过时(严格来说与轴向后端的搓取用螺纹槽10的后方连续的牙底8通过的时刻)，成为完整地形成内螺纹的螺纹牙14的牙顶16的状态。此外，在切入部2的轴向后端的螺纹牙5通过时(严格来说与切入部2的轴向后端的螺纹牙5的后方连续的完整形状的螺纹牙6通过的时刻)，成为完整地形成内螺纹的螺纹牙14的齿侧面15的状态。
当该切削丝锥1一边旋转一边沿着轴向前进时，搓取用螺纹槽10削掉内螺纹的底孔11的内周。此处，由于在搓取用螺纹槽10设置有大于螺纹牙5的有效径d1的退让程度的槽底径d3的退让程度，所以切削丝锥1的旋转阻力不会过大。因此，能够以比较大的加工余量削掉内螺纹的底孔11的内周，即便当内螺纹的底孔11的内周的尺寸精度低时，也能够高精度地形成内螺纹。
此外，该切削丝锥1作为搓取用螺纹槽10采用相对于牙底8的牙底面具有台阶地形成的剖面V字状的V槽，因此，当制造切削丝锥1时，能够个别地进行切削丝锥1的外周的螺纹牙5的齿侧面的加工与搓取用螺纹槽10的加工。因此，容易将搓取用螺纹槽10加工成具有比螺纹牙5的有效径d1的退让程度大的退让程度的形状。
当使用上述实施方式的切削丝锥1时，进行了确认能够在内周的尺寸精度低的内螺纹的底孔11形成高精度的内螺纹的试验。在图9、图10中示出在该试验中使用的螺母坯料12的内螺纹的底孔11的实际的形状、以及利用切削丝锥1在该底孔11形成内螺纹时的实际的内螺纹的形状。内螺纹的底孔11的内径在中途发生变化。即，螺母坯料12的内径经由微小的台阶部13发生变化，该内径的变化量约为0.4mm(直径)。内螺纹的螺纹牙14的间距为1.5mm。由图9、图10可见，当使用上述实施方式的切削丝锥1时，能够以按直径来说为0.4mm以上的比较大的加工余量削掉内螺纹的底孔11的内周，即便当内螺纹的底孔11的内周的尺寸精度低时也能够高精度地形成内螺纹。
其中，附图标记说明如下：
1：切削丝锥；5：螺纹牙；8：牙底；10：搓取用螺纹槽；d1：螺纹牙的有效径；d2：牙底径；d3：槽底径。

Claims (3)

1.一种切削丝锥，其中，
所述切削丝锥具有：
多个螺纹牙(5)，该多个螺纹牙在轴向上以一定的间距配置，形成为朝向轴向前方有效径(d1)恒定不变而外径逐渐变小；以及
牙底(8)，其形成于在轴向上相邻的所述螺纹牙(5)彼此之间，
所述各螺纹牙(5)形成为有效径(d1)从旋转方向前方朝向后方逐渐变小的有效径(d1)的退让程度为零或者微小，
所述各牙底(8)形成为从旋转方向前方朝向后方牙底径(d2)逐渐变小的牙底径(d2)的退让程度为与所述有效径(d1)的退让程度相同的大小，
所述切削丝锥的特征在于，
所述切削丝锥还具有多个搓取用螺纹槽(10)，所述多个搓取用螺纹槽(10)从在轴向上相邻的所述螺纹牙(5)彼此之间的所述牙底(8)的位置朝向轴向前方以一定间距配置，并且形成为槽底径(d3)朝向轴向前方逐渐变小，
在所述各搓取用螺纹槽(10)设置有从旋转方向前方朝向后方槽底径(d3)逐渐变小的退让程度，该退让程度大于所述螺纹牙(5)的有效径(d1)的退让程度。
2.根据权利要求1所述的切削丝锥，其特征在于，
所述搓取用螺纹槽(10)是相对于所述牙底(8)的牙底面具有台阶地形成的剖面V字状的V槽。
3.根据权利要求1或2所述的切削丝锥，其特征在于，
所述各搓取用螺纹槽(10)形成为相对于所述牙底(8)的深度朝向轴向前方逐渐变深。
CN201580027208.5A 2014-09-08 2015-03-24 切削丝锥 Active CN106660151B (zh)

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