CN111344095B - 具有可变的刃圆曲度的螺纹刀片 - Google Patents

Abstract

一种螺纹刀片(1)，该螺纹刀片包括顶表面(2)、相反的底表面(3)、连接所述顶表面(2)和所述底表面(3)的侧表面(4)、第一齿部(5)，该第一齿部(5)包括第一切削刃(6)，该第一切削刃(6)包括连接第一前切削刃(8)和第一尾部切削刃(9)的第一顶部切削刃(7)，并且该第一切削刃(6)具有刃圆曲度，该刃圆曲度的大小沿着所述第一切削刃(6)变化。

Description

具有可变的刃圆曲度的螺纹刀片

技术领域

本发明属于金属切削的技术领域。更具体地说，本发明属于螺纹刀片的领域，所述螺纹刀片在机床(诸如CNC机床)中用于金属切削，特别是用于工件围绕其中心轴线旋转的螺纹加工。

背景技术

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的螺纹刀片。换句话说，本发明涉及一种螺纹刀片，该螺纹刀片包括顶表面、相反的底表面、连接顶表面和底表面的侧表面、第一齿部，该第一齿部包括第一切削刃，该第一切削刃包括连接第一前切削刃和第一尾部切削刃的第一顶部切削刃。

在EP0804313B1中公开了这种螺纹刀片。

许多金属部件包括螺纹或螺纹轮廓，该螺纹或螺纹轮廓通过螺纹加工工艺制造。螺纹轮廓可以具有各种形状。螺纹可以在一个或多个走刀中产生，通过这些走刀将材料从金属工件移除。存在有许多的螺纹加工方法，用于使用多次走刀(诸如径向进刀、侧向进刀(flank infeed)、经改进的侧向进刀和增量式进刀)进行螺纹加工。存在有多于一个齿部同时起作用的螺纹加工方法。以这种方式，一个齿部可以移除材料中的一部分，而第二齿部移除另外的材料，并生成螺纹轮廓的最终形状。

在螺纹加工中，需要减少所使用的切削刀片的磨损。另外，需要提高螺纹轮廓的表面质量。

发明内容

发明人已经发现，在螺纹加工操作中，需要更长的刀具寿命和更高质量的加工螺纹轮廓。发明人已经发现，如果振动的风险降低，则表面质量会得到改善。发明人已经进一步发现，如果切削力减小，则表面质量也得到改善。发明人已经进一步发现，如果螺纹刀片能够以经济的方式制造，优选地是不需沿着螺纹刀片的切削刃磨削倒角，则这是有利的。

上述目的中的至少一个是通过以上描述的螺纹刀片实现的，其中当在沿垂直于第一切削刃的平面的横截面中看时，第一切削刃具有刃圆曲度，并且其中所述刃圆曲度的大小沿着第一切削刃变化。

本发明人已经进一步发现，在许多类型的螺纹加工操作中，并且/或者当使用许多类型的螺纹刀片时，由起作用齿部的不同的切削刃部分移除的材料的量是不同的。通过上述限定的螺纹刀片，发明人已经发现，通过使刃圆曲度沿着第一切削刃变化，可以以最佳方式选择刃强度和所产生的切削力。

换句话说，发明人已经发现，通过上述限定的螺纹刀片，可以在降低的刀片磨损和/或增强的表面光洁度和/或更少的振动趋势方面并且还可能地是在断屑方面更有效地制造螺纹轮廓。

发明人已经认识到，在多种类型的螺纹加工操作中，上述功能中的至少一个得到改进或增强。

例如，如果沿着第一切削刃的刃圆曲度变化，使得第一前切削刃圆曲度大于第一尾部切削刃圆曲度，则针对例如在用于经改进的侧向进刀操作中时的所谓的单点螺纹刀片(具有一个起作用齿部的螺纹刀片)实现了改进。

另一示例，如果沿着第一切削刃的刃圆曲度变化，使得第一前切削刃圆曲度和第一尾部切削刃圆曲度各自小于第一顶部切削刃圆曲度，则实现了改进。发明人已经发现，特别是当径向切削深度大于轴向切削深度时，第一顶部切削刃与第一前切削刃和尾部切削刃相比具有更大的刃圆曲度是有利的，特别是在减少的磨损方面是有利的。

所述改进是针对例如在用于螺纹加工操作时的所谓的单点螺纹刀片(仅具有一个起作用齿部的螺纹刀片)，在该螺纹加工操作中，最终的螺纹形式是通过两次或更多次走刀形成的，诸如优选地是通过径向进刀操作、侧向进刀操作、经改进的侧向进刀操作或增量式进刀操作形成的，并且尤其是，其中第一顶部切削刃在俯视图中是直的或线性的。

与锋利的或者在顶表面和侧表面之间包括锋利的相交部的切削刃相比，具有刃圆曲度的切削刃给出这样的效果，即可以施加具有更大粘附性的耐磨涂覆层，从而减少磨损。

螺纹刀片是可以用于车削操作的切削刀片。换句话说，螺纹刀片用于金属切削操作，在该金属切削操作中，金属工件围绕其旋转轴旋转，并且螺纹刀片相对于所述金属工件移动，优选是线性移动，以在所述金属工件的外表面或内表面中形成螺纹形式或螺纹轮廓。

当使用所述螺纹刀片切削材料时，可以使用除金属以外的其它材料。

螺纹刀片优选地是包括耐磨材料，诸如优选地是包括硬质合金。

螺纹刀片被布置成使得螺纹刀片可以安装在工具主体中的刀片座中，其中所述工具主体优选地是由钢制成的。

螺纹刀片包括顶表面和相反的底表面，该顶表面包括前刀面，其中底表面是座置表面。

优选地是，底表面的面积小于顶表面的面积。螺纹刀片优选地为正的切削刀片。

螺纹刀片可以被形成为没有孔。优选地是，螺纹刀片包括用于夹紧螺钉的通孔，该通孔开口于顶表面和底表面。

螺纹刀片包括连接顶表面和底表面的侧表面，其中侧表面的至少一部分是间隙表面。

螺纹刀片包括第一齿部。换句话说，螺纹刀片包括至少一个齿部，优选地是3至12个齿部。在俯视图中，第一齿部是螺纹刀片的突出部分。

第一齿部包括沿着顶表面和侧表面之间的边界线形成的第一切削刃。

侧表面被布置成使得针对预期用途(螺纹形式的形状、螺纹加工方法、螺纹直径、内螺纹或外螺纹等)，获得足够的间隙。相应的顶部刃、前刃和尾部刃的间隙角可以是均一的，或者替代性地是可以改变。然而，所有间隙角优选地是在1°至10°的范围内，甚至更优选地是在2°至8°的范围内。

第一切削刃的形状优选地是对应于待加工的螺纹形式的形状或与待加工的螺纹形式的形状有关，或者对应于机加工的螺纹形式的形状的子部分或与该子部分有关。换句话说，第一切削刃可以用于形成预定的最终或非最终的螺纹形式。

如果螺纹刀片包括一个齿部，则第一切削刃优选地是被布置用以形成预定的最终螺纹形式。

如果螺纹刀片包括多于一个齿部，则第一切削刃优选地是被布置用以形成预定的非最终螺纹形式。

第一切削刃包括第一顶部切削刃或冠部切削刃，该第一顶部切削刃连接第一前切削刃和第一尾部切削刃。

第一顶部切削刃在俯视图中可以是凸形的。替代性地是，在俯视图中，第一顶部切削刃可以是直的或线性的。在这种情况下，第一顶部切削刃优选地是分别通过凸形拐角切削刃而连接第一前切削刃和尾部切削刃。

第一顶部切削刃被布置用以形成螺纹形式的根部。

第一前切削刃和第一尾部切削刃被布置用以形成螺纹形式的侧面。换句话说，第一前切削刃和第一尾部切削刃是侧面切削刃。

第一前切削刃是第一切削刃的旨在沿预期进刀方向处在第一顶部切削刃之前的部分。

第一尾部切削刃是第一切削刃的旨在沿预期进刀方向处在第一顶部切削刃之后的部分。

第一切削刃具有刃圆曲度或刃强化(edge honing)。换句话说，在第一齿部处，侧表面和顶表面之间的相交部并不锋利。换句话说，当在沿垂直于第一切削刃的平面的横截面中看时，第一切削刃是圆化形的、凸形的或弯曲的。在所述横截面中，所述刃圆曲度可以呈圆拱形的形式，或者基本上类似于圆拱。在这种情况下，刃圆曲度的大小由所述横截面的曲率半径来限定。在所述横截面中，所述刃圆曲度替代性地是可以呈椭圆拱形的形式，或者基本上类似于椭圆拱形。在这种情况下，刃圆曲度具有宽度和高度，并且其中刃圆曲度的大小由所述高度限定。

刃圆曲度连接侧表面和顶表面。顶表面优选是平坦的，即平面的。顶表面和底表面优选被布置在平行平面中。

刃圆曲度的大小沿第一切削刃变化。换句话说，当在第一切削刃的不同的部分处测量时，刃圆曲度的大小不是恒定的。

刃圆曲度的大小可以在5至100μm的范围之间变化，优选地s在10至90μm的范围内。

刃圆曲度的大小可以沿着第一切削刃以不同的方式变化。

例如，第一前切削刃的刃圆曲度可以大于第一尾部切削刃的刃圆曲度。

另外的示例是第一前切削刃和第一尾部切削刃中的每一个的刃圆曲度大于第一顶部切削刃的刃圆曲度。

所述刃的可变的刃圆曲度可以优选地是通过研磨工艺，优选地是通过喷砂工艺来实现。替代性地是，所述可变的刃圆曲度可以通过材料移除工艺(诸如放电加工(EDM)、刷洗或激光)实现。

根据实施例，刃圆曲度呈圆形或椭圆形的拱形的形式，并且其中刃圆曲度的大小沿着第一切削刃在5μm至100μm之间的范围内变化。

发明人已经发现，通过这种螺纹刀片，可以在降低的刀片磨损和/或增强的表面光洁度和/或更少的振动趋势方面更有效地制造螺纹轮廓。

根据实施例，第一顶部刃的刃圆曲度大于第一尾部切削刃的刃圆曲度。

通过这种螺纹刀片，螺纹刀片的刀具寿命进一步提高，并且/或者所加工出来的螺纹形式的质量进一步提高。

第一顶部刃的刃圆曲度大于第一尾部切削刃的刃圆曲度，其中所述刃半径在垂直于每个相应切削刃的横截面中进行测量。所述刃半径在每个相应切削刃的中点处进行测量。

优选地是，第一顶部刃的刃圆曲度大于第一前切削刃的刃圆曲度。

根据实施例，第一尾部切削刃的刃圆曲度是10至40μm，其中第一顶部切削刃的刃圆曲度是25至80μm，并且其中第一顶部切削刃的刃圆曲度比第一尾部切削刃的刃圆曲度大至少5μm。

通过这种螺纹刀片，螺纹刀片的刀具寿命进一步提高，并且/或者所加工出来的螺纹形式的质量进一步提高。

优选地是，第一前切削刃的刃圆曲度为10至40μm。

优选地是，第一顶部刃的刃圆曲度比第一前切削刃的刃圆曲度大至少5μm。

根据实施例，第一前切削刃的刃圆曲度大于第一尾部切削刃的刃圆曲度。

通过这种螺纹刀片，螺纹刀片的刀具寿命进一步提高，并且/或者所加工出来的螺纹形式的质量进一步提高，特别是在螺纹刀片用于经改进的侧向进刀操作的情况下。

第一顶部切削刃在俯视图中可以是直的或线性的。

替代性地是，第一顶部切削刃在俯视图中可以呈圆拱形的形式，优选地是其半径在0.04至1.2mm的范围内，更优选地是在0.2至1.0mm的范围内。

在俯视图中，第一前切削刃和第一尾部切削刃优选地是形成50至70°的角度。

根据实施例，在俯视图中，第一前切削刃和第一尾部切削刃朝向第一顶部切削刃会聚，

并且其中在俯视图中，第一前切削刃和/或第一尾部切削刃是直的或基本上直的。

在俯视图中，第一前切削刃和第一尾部切削刃优选地是相对于彼此形成在5至70°的范围内的角度。

根据实施例，在俯视图中，螺纹刀片延伸超过由与第一前切削刃重合的第一线和与第一尾部切削刃重合的第二线限定的扇区。

通过这种螺纹刀片，可以加工螺纹轮廓的牙顶。

螺纹刀片优选地在是第一线和第二线的两侧上均延伸超过或超出所述扇区之外。

根据实施例，在俯视图中，第一顶部切削刃是直的或基本上直的。

根据实施例，螺纹刀片包括第二齿部，其中第二齿部包括第二切削刃，第二切削刃包括连接第二前切削刃和第二尾部切削刃的第二顶部切削刃，第二切削刃具有刃圆曲度，其中第二齿部被布置用以与第一齿部协作，以切削螺纹轮廓，其中第一齿部的大小小于第二齿部的大小，其中第一尾部切削刃面向第二前切削刃。

通过这种螺纹刀片，当形成螺纹形式时从金属工件上移除的材料可以由第一齿部和第二齿部两个齿部作出，从而给出了螺纹刀片的更长的刀具寿命。

螺纹刀片包括与第一齿部间隔开的第二齿部。以与第一齿部相似或类似的方式，第二齿部包括第二切削刃，该第二切削刃包括连接第二前切削刃和第二尾部切削刃的第二顶部切削刃。

以与第一切削刃相似或类似的方式，第二切削刃具有刃圆曲度。

第二齿部被布置或定位用以与第一齿部协作，以切削螺纹轮廓。换句话说，第一齿部和第二齿部被布置成使得当切削螺纹轮廓时，第一切削刃和第二切削刃可以同时是起作用的。

当在俯视图中看时，第一齿部的大小小于第二齿部的大小。优选地是，第一齿部通过相对于第二齿部在高度方面更小而更小。换句话说，并且优选地是，由第一齿部形成的螺纹轮廓的直径(由螺纹轮廓的根部限定)大于由第二齿部形成的螺纹轮廓的直径。

第一齿部被布置成使得它可以在进刀方向上布置在第二齿部的前面。

在第一齿部和第二齿部之间可以形成有中间齿部。替代性地是，在第一齿部和第二齿部之间可以没有齿部。

第一尾部切削刃面向第二前切削刃。换句话说，第一尾部切削刃在第二前切削刃和第一前切削刃之间。

根据实施例，第一顶部切削刃的刃圆曲度大于第二顶部切削刃的刃圆曲度。

通过这种通常称为多齿部螺纹刀片的螺纹刀片，关于第一齿部的刀片磨损方面，作出了改进，特别是关于第一顶部刃的磨损方面和/或关于所加工出来的螺纹轮廓的表面质量方面，作出了改进。

发明人已经发现，对于多齿部螺纹刀片，其中用于移除螺纹轮廓中的材料的第一较小齿部之后跟着是用于产生所述螺纹轮廓的最终形状的第二较大齿部，第一顶部切削刃的相对较大的刃圆曲度可以减少第一齿部的磨损，并且第二顶部切削刃的相对较小的刃圆曲度可以提高螺纹轮廓的表面质量。

第一顶部切削刃的刃圆曲度比第二顶部切削刃的刃圆曲度大，优选地是大10至50μm。

根据实施例，第一前切削刃的刃圆曲度大于第二前切削刃的刃圆曲度。

通过这种螺纹刀片，螺纹刀片的刀具寿命可以增加，并且/或者所加工出来的螺纹轮廓的质量可以增加。

第一前切削刃(8)的刃圆曲度优选比第二前切削刃的刃圆曲度大10至60μm。

根据实施例，车削刀片包括布置在第一齿部和第二齿部之间的1至5个中间齿部，所述中间齿部被布置用以与第一齿部和第二齿部协作，以便切削螺纹轮廓，其中与第一齿部相邻的一个中间齿部包括中间顶部切削刃，其中所述中间顶部切削刃的刃圆曲度大于第二顶部切削刃的刃圆曲度。

该车削刀片包括1至5个中间齿部、优选地是包括2至4个中间齿部。所述中间齿部被布置在第一齿部和第二齿部之间。所述中间齿部被布置用以与第一齿部和第二齿部协作，以便切削螺纹轮廓。换句话说，第一齿部、第二齿部和中间齿部被布置成使得当形成螺纹轮廓时，所述齿部中的每一个是起作用的(移除材料)。

第二齿部被布置用以切削螺纹轮廓的最终形状。

螺纹刀片包括多个或至少三个齿部。所述齿部优选成行地布置，使得可以画出一条直线，该直线与所述行中的所有齿部相交。

第一齿部和第二齿部各自是所述行的齿部中的末端齿部。

所述行中的齿部的大小优选地是从第一齿部到第二齿部增加。

与第一齿部相邻的中间齿部包括中间切削刃，该中间切削刃包括中间顶部切削刃。

所述中间顶部切削刃的刃圆曲度比第二顶部切削刃的刃圆曲度大，优选地是大10至50μm。

根据实施例，制造根据任何上述实施例的螺纹刀片的方法包括以下步骤：提供包括第一齿部的螺纹刀片坯件，第一齿部包括第一切削刃，第一切削刃包括连接第一前切削刃和第一尾部切削刃的第一顶部切削刃；对第一切削刃进行喷砂处理，使得包含研磨介质的射束被引导朝向第一切削刃；以及在射束沿着第一切削刃移动时，改变至少一个喷砂参数。

通过这种方法，即使螺纹刀片的几何形状是复杂的，也可以实现螺纹刀片的可变的刃圆曲度。发明人已经发现，对于包括旋转主体的研磨方法，由于例如旋转主体的几何限制，具有复杂几何形状的螺纹刀片(例如多齿部螺纹刀片)的刃圆曲度不能够容易实现。尤其是，中间齿部的尾部切削刃和/或前切削刃的刃圆曲度很难或不可能通过这种方法产生。

通过这种方法，不同齿部的或切削刃的不同部分上的刃圆曲度可以在大范围内变化，或者可以以更自由的方式进行选择。

制造螺纹刀片的方法包括提供包括第一齿部的螺纹刀片坯件的步骤。螺纹刀片坯件包括顶表面、相反的底表面以及连接顶表面和底表面的侧表面。螺纹刀片坯件优选地是由烧结的硬质合金制成的。螺纹刀片坯件优选地是未经涂覆的。螺纹刀片坯件优选地是包括在顶表面和底表面上开口的通孔。

第一齿部包括第一切削刃。更准确地说，在第一齿部处在顶表面和侧表面之间的相交部形成刃，该刃是锋利的或圆化的，优选地是至少为10μm。替代性地是，所述相交部可以以其它方式形成。

第一切削刃包括连接第一前切削刃和第一尾部切削刃的第一顶部切削刃。

该方法包括喷砂步骤，通过该步骤，增加了第一切削刃的刃圆曲度。

通过喷砂步骤，将材料从螺纹刀片坯件上移除。特别地是，从螺纹刀片坯件的第一切削刃移除材料。

喷砂步骤可以是湿喷砂步骤，或干喷砂步骤。优选地是，喷砂步骤是湿喷砂步骤。

该方法包括以下步骤：对第一切削刃进行喷砂处理，使得包含研磨介质的射束或流束或射流被引导朝向第一切削刃。所述射束可以优选地是包括水，并且可以进一步包括增加粘度的物质，诸如甘油和/或淀粉。

所述研磨介质可以例如包括由硬质材料制成的研磨颗粒。所述研磨颗粒可以例如包括氧化铝。

所述射束优选地是借助于喷砂枪被引导朝向第一切削刃。所述喷砂枪优选地是包括喷嘴，所述射束从该喷嘴离开所述喷砂枪。

所述喷砂枪优选地是可由一个或多个控制装置控制，诸如一个或多个计算机装置和/或一个或多个机械装置。

在所述喷砂工艺中，使用所述喷砂枪，喷砂参数或喷砂工艺参数因此是可控的。喷砂参数包括：喷砂压力、从所述喷嘴到所述坯件的距离、所述射束的速度、用于第一切削刃的每个部分的喷砂时间、冲击角、以及所述喷砂枪相对于所述刀片坯件的运动速度和方向。

通过改变、变更或变化一个或多个喷砂参数，第一切削刃的经受所述射束作用的部分的刃圆曲度可以被作得更小或更大。例如，较低的相对速度带来刃圆曲度方面的增加。

所述方法包括以下步骤：相对于第一切削刃移动所述射束，使得第一前切削刃、第一顶部切削刃和第一尾部切削刃按顺序受到所述射束的冲击。

表述“在射束沿着第一切削刃移动时变更至少一个喷砂参数”可以被解释为“同时沿着第一切削刃移动射束并改变至少一个喷砂参数”。通过以上提及的步骤，第一切削刃的刃圆曲度将具有可变的(即非恒定的)值或大小。

所述方法可以优选地是用于包括多于一个齿部的螺纹刀片坯件。

所述方法可以优选地是包括在螺纹刀片的外表面上提供涂覆层的进一步的步骤。所述涂覆层优选地是涂敷到至少第一切削刃。所述涂覆层可以优选地是通过PVD工艺或CVD工艺提供。

根据实施例，制造根据任何上述实施例的螺纹刀片的方法包括以下步骤：提供包括第一齿部的螺纹刀片坯件，第一齿部包括第一切削刃，第一切削刃包括连接第一前切削刃和第一尾部切削刃的第一顶部切削刃；从第一切削刃移除材料，使得激光束被引导朝向第一切削刃；以及在激光束沿着第一切削刃移动时，改变至少一个激光束参数。

所述激光束参数可以是例如激光强度、激光波长、激光脉冲长度、激光通量或速度。在激光束沿着第一切削刃移动时，所述至少一个激光束参数改变或变化，使得材料移除率变化。激光波长优选地是大约为1.064nm。

根据实施例，一种制造螺纹轮廓的方法包括以下步骤：提供根据任何上述实施例的螺纹刀片；提供金属工件；围绕金属工件的旋转轴线(A1)旋转金属工件；以及在进刀方向上移动螺纹刀片，使得第一前切削刃面向进刀方向。

通过这种方法，可以以更经济的方式和/或以更高的螺纹轮廓质量作出螺纹轮廓。

制造预定螺纹轮廓的方法包括提供根据任何上述实施例的螺纹刀片的步骤。

螺纹轮廓可以是外螺纹轮廓或内螺纹轮廓。

该方法优选地是包括提供计算机数控(CNC)车床的步骤。

该方法优选地是包括提供工具主体的步骤，以及将工具主体夹紧到计算机数控车床上的步骤。

该方法优选包括将螺纹刀片夹紧到所述工具主体的步骤。

该方法包括提供金属工件，在该工件中将作出或将形成螺纹轮廓。如果要形成的螺纹轮廓是内螺纹轮廓，则金属工件是管或空心杆，或者包括孔。金属工件优选地是由钢制成的。

该方法包括围绕金属工件的旋转轴线旋转金属工件的步骤。

该方法包括在进刀方向上移动或进刀螺纹刀片使得第一前切削刃面向进刀方向的步骤。

换句话说，第一前切削刃在进刀方向上处在第一尾部切削刃的前面。

进刀速率优选地是恒定的。进刀速率等于螺纹轮廓的螺距。

根据实施例，制造预定螺纹轮廓的方法进一步包括以下步骤：选择根据所述实施例中的任一个的螺纹刀片，其中螺纹刀片包括第二齿部；以及制造螺纹轮廓，使得通过第二切削刃实现螺纹轮廓的最终形状。

通过这种方法，可以进一步提高螺纹刀片的刀具寿命，并且/或者可以提高螺纹轮廓的质量。加工非最终螺纹轮廓的第一切削刃在进刀方向上的后面跟着是加工最终螺纹轮廓的第二切削刃。

根据实施例，制造预定螺纹轮廓的方法进一步包括以下步骤：提供根据任何上述一个实施例的螺纹刀片；以及通过经由经改进的侧向进刀操作的多次走刀来加工螺纹形式。

优选地是，螺纹刀片被布置成使得第一前切削刃的刃圆曲度大于第一尾部切削刃的刃圆曲度。

优选地是，螺纹刀片被布置成使得螺纹刀片仅包括一个起作用齿部(第一齿部)。

优选地是，螺纹刀片被布置成使得第一顶部切削刃在俯视图中呈圆形弧的形式。

经改进的侧向进刀操作是以多次走刀进行的螺纹加工操作，其中在每一个走刀中，用于前切削刃的切削载荷大于用于尾部切削刃的切削载荷。这是通过选择不为零的进刀角度来实现的。优选地是，经改进的侧向进刀操作包括将进刀角度选择为0.5至10°，甚至更优选地是0.8至6°的步骤。

根据实施例，制造预定螺纹轮廓的方法进一步包括提供计算机化数控车床的步骤，其中螺纹刀片的运动和金属工件的旋转由计算机化数控车床控制。

根据实施例，提供了一种具有指令的计算机程序，这些指令在由计算机数控车床执行时使计算机数控车床执行上述方法，以制造预定的螺纹轮廓。

计算机程序可以被存储在计算机可读介质上。替代性地是，数据流可以表示计算机程序。

附图说明

现在将通过对本发明不同实施例的描述并参考附图来更详细地解释本发明。

图1是示出根据第一实施例的螺纹刀片的透视图。

图2是图1中的螺纹刀片的俯视图。

图3是由图2中示出的A-A线得到的横截面视图。

图4是图3中示出的视图的替代性方案。

图5是示出了包括图1中的螺纹刀片的螺纹加工方法的俯视图。

图6是示出根据第二实施例的螺纹刀片的透视图。

图7是图6中的螺纹刀片的俯视图。

图8是示出根据第三实施例的螺纹刀片的透视图。

图9是图8中的螺纹刀片的俯视图。

图10是示出包括根据第四实施例的螺纹刀片的螺纹加工方法的俯视图。

图11是示出用于制造图1中的螺纹刀片的方法步骤的透视图。

所有螺纹刀片图均已按比例绘制。

具体实施方式

现在注意图1至图2，这些示出了根据第一实施例的螺纹刀片1。螺纹刀片1包括顶表面2、相反的底表面3，和连接顶表面2和底表面3的侧表面4。螺纹刀片1包括第一齿部5，并且所述第一齿部5包括第一切削刃6。第一切削刃6包括连接第一前切削刃8和第一尾部切削刃9的第一顶部切削刃7。在俯视图中，如图2中所见，第一前切削刃8和第一尾部切削刃9朝向第一顶部切削刃7会聚，并且第一前切削刃8、第一尾部切削刃9和第一顶部切削刃7各自为直的或基本直的。

在俯视图中，如图2中所见，螺纹刀片1延伸超过由与第一前切削刃8重合的第一线58和与第一尾部切削刃9重合的第二线59限定的扇区。

螺纹刀片1包括第二齿部15，该第二齿部15包括第二切削刃16。第二切削刃16包括连接第二前切削刃18和第二尾部切削刃19的第二顶部(冠部)切削刃17。第二齿部15被布置用以与第一齿部5协作，用于切削螺纹轮廓10。当在如图2所示的俯视图中看时，第一齿部5的大小小于第二齿部15的大小。第一尾部切削刃9面向第二前切削刃18。

车削刀片1包括布置在第一齿部5和第二齿部15之间的3个中间齿部25、35、45。所述中间齿部25、35、45被布置用以与第一齿部5和第二齿部15协作，以便于切削螺纹轮廓10。

换句话说，第一齿部5、第二齿部15和中间齿部25、35、45被布置用以在螺纹加工操作中同时是起作用的。所述齿部被成行地布置。

第一切削刃6具有刃圆曲度。该刃圆曲度的大小沿着第一切削刃6变化。图3示出了由图2中示出的A-A线得到的横截面视图，其中第一顶部切削刃7的刃圆曲度20呈圆拱形的形式，其中刃圆曲度的大小由所述圆拱形的半径或曲率半径限定。替代性地是，如图4所见，所述刃圆曲度可以替代性地是呈在由所述A-A线得到的所述横截面中看到的椭圆拱形的形式。在这种情况下，刃圆曲度具有宽度21和高度22，并且其中刃圆曲度的大小由所述高度22限定。

如图2中所见，在俯视图中，所述A-A线是垂直于第一顶部切削刃7的中点绘制的。以相对应的方式，可以作出由图2中的B-B线和C-C线得到的截面图，以示出应该如何确定相应的第一前切削刃8和第一尾部切削刃9的刃圆曲度。

以相对应的方式，第二切削刃16具有刃圆曲度。

第一尾部切削刃9的刃圆曲度在10至40μm的范围内。第一顶部切削刃7的刃圆曲度20在25至80μm的范围内。第一顶部切削刃7的刃圆曲度20比第一尾部切削刃9的刃圆曲度大至少5μm。第一顶部切削刃7的刃圆曲度20大于第二顶部切削刃17的刃圆曲度。第一前切削刃8的刃圆曲度大于第二前切削刃18的刃圆曲度。

邻近第一齿部5的中间齿部25包括中间顶部切削刃27。所述中间顶部切削刃27的刃圆曲度大于第二顶部切削刃17的刃圆曲度。

根据第一实施例的螺纹刀片1的齿部包括5个齿部，这些齿部在图2中从左到右被指定为15、45、35、25、5。所述齿部的相应的顶部切削刃的刃圆曲度大小从左到右如下：25至45μm、25至45μm、50至70μm、50至70μm、50至70μm。

现在注意图6至图7，这些图示出了根据第二实施例的螺纹刀片1。螺纹刀片1包括顶表面2、相反的底表面3，和连接顶表面2和底表面3的侧表面4。螺纹刀片包括第一齿部5。第一齿部5包括第一切削刃6。第一切削刃6包括连接第一前切削刃8和第一尾部切削刃9的第一顶部切削刃7。以与根据第一实施例的螺纹刀片相对应的方式，第一切削刃6具有刃圆曲度，并且刃圆曲度的大小沿着第一切削刃6变化。第一顶部刃7的刃圆曲度20大于第一尾部切削刃9的刃圆曲度。

在俯视图中，如图7中所见，第一顶部切削刃7、第一前切削刃8和第一尾部切削刃9各自为直的或基本直的，并且第一前切削刃8和第一尾部切削刃9朝向第一顶部切削刃7会聚。

其中在俯视图中，螺纹刀片1延伸超过由与第一前切削刃8重合的第一线58和与第一尾部切削刃9重合的第二线59限定的扇区。根据第二实施例的螺纹刀片1在俯视图中是120°对称的，并且因此包括3个齿部。在使用期间，只有一个齿部是起作用的。

现在注意图8至图9，这些图示出了根据第三实施例的螺纹刀片1。螺纹刀片1包括顶表面2、相反的底表面3，和连接顶表面2和底表面3的侧表面4。螺纹刀片包括第一齿部5。第一齿部5包括第一切削刃6。第一切削刃6包括连接第一前切削刃8和第一尾部切削刃9的第一顶部切削刃7。以与根据第一实施例的螺纹刀片相对应的方式，第一切削刃6具有刃圆曲度，并且刃圆曲度的大小沿着第一切削刃6变化。第一顶部刃7的刃圆曲度20大于第一尾部切削刃9的刃圆曲度。在俯视图中，如图9中所见，第一前切削刃8和第一尾部切削刃9朝向第一顶部切削刃7会聚，并且第一前切削刃8和第一尾部切削刃9各自为直的或基本直的。在俯视图中，如图9中所见，螺纹刀片1延伸超过由与第一前切削刃8重合的第一线58和与第一尾部切削刃9重合的第二线59限定的扇区。螺纹刀片1包括第二齿部15。第二齿部15包括第二切削刃16。第二切削刃包括连接第二前切削刃18和第二尾部切削刃19的第二顶部切削刃17。第二切削刃16具有刃圆曲度。第二齿部15被布置用以与第一齿部5协作，用于切削螺纹轮廓10。第一齿部5的大小小于第二齿部15的大小。第一尾部切削刃9面向第二前切削刃18。第一顶部切削刃7的刃圆曲度20大于第二顶部切削刃17的刃圆曲度。

车削刀片1包括布置在第一齿部5和第二齿部15之间的2个中间齿部25、35。所述中间齿部25、35被布置用以与第一齿部5和第二齿部15协作，以便于切削螺纹轮廓10。

根据第三实施例的螺纹刀片1在俯视图中是120°对称的，并且因此包括3组齿部。在使用期间，只有一组齿部5、15、25、35是起作用的。

现在注意图11，该图涉及制造螺纹刀片的方法，提供包括第一齿部5的螺纹刀片坯件50。第一齿部5包括第一切削刃6，第一切削刃6包括连接第一前切削刃8和第一尾部切削刃8的第一顶部切削刃7。

在图11中，示出了制造根据第一实施例的螺纹刀片的方法。该方法包括以下步骤：对第一切削刃6进行喷砂处理，使得包括研磨介质的射束51被引导朝向第一切削刃6；并且在射束51沿着第一切削刃6移动时，改变至少一个喷砂参数。

在图11中，所述射束51被引导到中间齿部。换句话说，冲击点或冲击区域54在中间齿部处。所述射束51从喷砂枪52的出口或喷嘴射出。冲击点54沿着齿部在方向53上移动，该方向53是非线性的。以这种方式，包括第一齿部5的全部齿部在喷砂工艺中都受到所述射束51的作用。

现在注意图5，该图涉及制造螺纹轮廓10的方法。根据第一实施例的螺纹刀片1被提供用于加工金属工件11。

金属工件11围绕其旋转轴线A1旋转。该方法包括在进刀方向55上移动螺纹刀片1使得第一前切削刃8面向进刀方向55的步骤。螺纹刀片1包括五个齿部5、15、25、35、45。螺纹轮廓10的最终形状由第二切削刃15实现。

在图5中，螺纹轮廓10被示出为最终的螺纹轮廓10，并且以大约1.78°的角度逐渐变细。

在图5中示出的方法期间，所述五个齿部以及在相邻齿部之间的处在顶表面2和侧表面4之间的相交部处的部分是起作用的。

该方法包括提供计算机化数控车床(未示出)的步骤。图5示出了内螺纹加工。替代性地是，该方法可用于外螺纹加工。

现在注意图10，该图涉及借助于根据第四实施例的螺纹刀片1制造螺纹轮廓10的方法。金属工件11围绕其旋转轴线A1旋转。螺纹刀片1在进刀方向55上移动，使得第一前切削刃7面向进刀方向55。螺纹形式通过经由经改进的侧向进刀操作的多次走刀61、62、63、64、65进行加工。

根据第四实施例的螺纹刀片包括第一齿部5，该第一齿部包括第一切削刃6。第一切削刃6包括连接第一前切削刃8和第一尾部切削刃9的第一顶部切削刃7。第一切削刃6具有刃圆曲度。刃圆曲度的大小沿着第一切削刃6变化，使得第一前切削刃8的刃圆曲度大于第一尾部切削刃9的刃圆曲度。在俯视图中，如图10中所见，第一前切削刃8和第一尾部切削刃9朝向第一顶部切削刃7会聚。在俯视图中，第一前切削刃8和第一尾部切削刃9各自为直的或基本直的。在俯视图中，第一顶部切削刃呈圆拱形的形式，其半径为0.1至1.2mm，更优选地为0.2至1.0mm。在俯视图中，第一前部切削刃和第一尾部切削刃形成50至70°的角度。

Claims (15)

1.一种螺纹刀片(1)，包括

顶表面(2)、相反的底表面(3)、连接所述顶表面(2)和所述底表面(3)的侧表面(4)，

第一齿部(5)，

所述第一齿部(5)包括第一切削刃(6)，

所述第一切削刃(6)包括第一顶部切削刃(7)，所述第一顶部切削刃(7)连接第一前切削刃(8)和第一尾部切削刃(9)，

其特征在于

当在垂直于所述第一切削刃(6)的平面中的横截面中看时，所述第一切削刃(6)具有刃圆曲度，

其中所述刃圆曲度的大小沿着所述第一切削刃(6)变化，

其中所述第一顶部切削刃(7)的刃圆曲度(20)大于所述第一尾部切削刃(9)的刃圆曲度，

其中所述螺纹刀片(1)包括第二齿部(15)，

其中所述第二齿部(15)包括第二切削刃(16)，

所述第二切削刃包括第二顶部切削刃(17)，所述第二顶部切削刃(17)连接第二前切削刃(18)和第二尾部切削刃(19)，

所述第二切削刃(16)具有刃圆曲度，

其中所述第二齿部(15)被布置用以与所述第一齿部(5)协作，以便于切削螺纹轮廓(10)，

其中所述第一齿部(5)的大小小于所述第二齿部(15)的大小，

其中所述第一尾部切削刃(9)面向所述第二前切削刃(18)，并且

其中所述第一齿部被布置成使得它在进刀方向上布置在所述第二齿部的前面。

2.根据权利要求1所述的螺纹刀片(1)，

其中所述刃圆曲度呈圆形或椭圆形的拱形的形式，并且所述刃圆曲度的大小沿着所述第一切削刃(6)在5μm至100μm之间的范围内变化。

3.根据权利要求1所述的螺纹刀片(1)，

其中所述第一尾部切削刃(9)的刃圆曲度为10至40μm，

其中所述第一顶部切削刃(7)的刃圆曲度(20)为25至80μm，

并且其中所述第一顶部切削刃(7)的刃圆曲度(20)比所述第一尾部切削刃(9)的刃圆曲度大至少5μm。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的螺纹刀片(1)，

其中所述第一前切削刃(8)的刃圆曲度大于所述第一尾部切削刃(9)的刃圆曲度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的螺纹刀片(1)，

其中在俯视图中，所述第一前切削刃(8)和所述第一尾部切削刃(9)朝向所述第一顶部切削刃(7)会聚，

并且其中在俯视图中，所述第一前切削刃(8)和/或所述第一尾部切削刃(9)是直的或基本上直的。

6.根据前述权利要求中任一项所述的螺纹刀片(1)，其中在俯视图中，所述螺纹刀片(1)延伸超过由与所述第一前切削刃(8)重合的第一线(58)和与所述第一尾部切削刃(9)重合的第二线(59)限定的扇区。

7.根据前述权利要求中任一项所述的螺纹刀片(1)，其中在俯视图中，所述第一顶部切削刃(7)是直的或基本上直的。

8.根据权利要求1所述的螺纹刀片(1)，

其中所述第一顶部切削刃(7)的刃圆曲度(20)大于所述第二顶部切削刃(17)的刃圆曲度。

9.根据权利要求1或8所述的螺纹刀片(1)，

其中所述第一前切削刃(8)的刃圆曲度大于所述第二前切削刃(18)的刃圆曲度。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的螺纹刀片(1)，

其中所述螺纹刀片(1)包括1至5个中间齿部(25，35，45)，所述中间齿部被布置在所述第一齿部(5)和所述第二齿部(15)之间，并且被布置用以与所述第一齿部(5)和所述第二齿部(15)协作，以便于切削螺纹轮廓(10)，

其中与所述第一齿部(5)相邻的一个中间齿部(25)包括中间顶部切削刃(27)，

其中所述中间顶部切削刃(27)的刃圆曲度大于所述第二顶部切削刃(17)的刃圆曲度。

11.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的螺纹刀片(1)的方法，包括以下步骤：

提供包括第一齿部(5)的螺纹刀片坯件(50)，所述第一齿部(5)包括第一切削刃(6)，

所述第一切削刃(6)包括第一顶部切削刃(7)，所述第一顶部切削刃(7)连接第一前切削刃(8)和第一尾部切削刃(9)；

对所述第一切削刃(6)进行喷砂处理，使得包括研磨介质的射束(51)被引导朝向所述第一切削刃(6)；

以及，在所述射束(51)沿着所述第一切削刃(6)移动时，改变至少一个喷砂参数。

12.一种制造根据前述权利要求中任一项所述的螺纹刀片(1)的方法，包括以下步骤：

提供包括第一齿部(5)的螺纹刀片坯件(50)，所述第一齿部(5)包括第一切削刃(6)，

所述第一切削刃(6)包括第一顶部切削刃(7)，所述第一顶部切削刃(7)连接第一前切削刃(8)和第一尾部切削刃(9)；

从所述第一切削刃(6)移除材料，使得激光束被引导朝向所述第一切削刃(6)；

以及，在所述激光束沿着所述第一切削刃(6)移动时，改变至少一个激光束参数。

13.一种制造螺纹轮廓(10)的方法，包括以下步骤：

提供根据权利要求1至10中任一项所述的螺纹刀片(1)；

提供金属工件(11)；

使所述金属工件(11)围绕其旋转轴线(A1)旋转，并且在进刀方向(55)上移动所述螺纹刀片(1)，使得所述第一前切削刃(8)面向所述进刀方向(55)。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括步骤：

选择根据权利要求1至10中任一项所述的螺纹刀片(1)，

以及，制造所述螺纹轮廓(10)，使得通过所述第二切削刃(15)实现所述螺纹轮廓(10)的最终形状。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括步骤：

提供根据权利要求1至10中任一项所述的螺纹刀片(1)，

以及，通过经由经改进的侧面进刀操作的多次走刀(61，62，63，64，65)来加工螺纹形式。