螺旋丝锥.pdf

如右图所示，因为在完整齿顶部(24)的刀柄侧齿顶部(24b)的切削刀(26)的前倾面，以螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内的倒角高度Hmen设置倒角(30)，所以，容易沿倒角(30)向外周侧推出切屑，抑制切屑啮入本身，同时，由于通过倒角(30)提高了切屑刀强度，因此，有效地防止了切屑的啮入造成的刀豁口、折损。另外，完整齿顶部(24)中的前端侧的超过1个齿顶并且5个齿顶以下的切入侧齿顶部(24a)具有原来那样的完整的切削刀形状，同时，设置了倒角(30)的刀柄侧齿顶部(24b)除切削刀(26)部分以外，也是原来的螺纹牙形状，因此，能够在完整齿顶部(24)的整个区域得到优异的引导作用，能够以高的加工精度切削加工阴螺纹。

1.  一种螺旋丝锥，所述螺旋丝锥具有沿以将阳螺纹分断的方式设置的扭转槽形成切削刀的螺纹部，通过将该螺纹部拧入螺纹底孔内，由上述切削刀在该螺纹底孔的内周面切削加工阴螺纹，同时，通过上述扭转槽将切屑向刀柄侧排出，
其特征在于，
在上述螺纹部的完整齿顶部残留有与切入部连续的前端侧的超过1个齿顶并且5个齿顶以下的切入侧齿顶部，在与之相比位于刀柄侧的刀柄侧齿顶部的切削刀的前倾面，设置随着朝着螺纹牙的顶而向周方向后退的倒角，同时，
该倒角的倒角高度Hmen在上述完整齿顶部的螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内。

2.  如权利要求1所述的螺旋丝锥，其特征在于，
上述倒角是平坦的平倒角或者圆弧形状的R倒角。

3.  如权利要求1或2所述的螺旋丝锥，其特征在于，
上述倒角是以相对于沿上述扭转槽形成的切削刀垂直的截面的角度，在20至60°的范围内形成的平倒角。

4.  如权利要求1至3中的任一项所述的螺旋丝锥，其特征在于，
上述扭转槽的扭转角是15至50°。

5.  如权利要求1至4中的任一项所述的螺旋丝锥，其特征在于，
上述切削刀为两至六片。

螺旋丝锥
技术领域
本发明涉及螺旋丝锥，特别是涉及防止在将完整齿顶部拧入由切入部形成的螺纹孔时，啮入切屑，产生刀豁口、折损的情况的技术。
背景技术
例如，专利文献1中记载了下述的螺旋丝锥，所述螺旋丝锥具有沿以将阳螺纹分断的方式设置的扭转槽形成切削刀的螺纹部，通过将该螺纹部拧入螺纹底孔内，由上述切削刀在该螺纹底孔的内周面切削加工阴螺纹，同时，通过上述扭转槽，将切屑向刀柄侧排出。图4的(a)是表示使用了这样的螺旋丝锥的攻丝加工的一个例子的剖视图，在该螺旋丝锥100的螺纹部102沿右螺纹的扭转槽104设置切削刀，通过从刀柄106侧看，向右旋转地被旋转驱动来进行攻丝。预先在被加工物110设置螺纹底孔112，通过从前端侧将螺旋丝锥100拧入该螺纹底孔112内，在该螺纹底孔112的内周面切削加工阴螺纹。在该情况下，虽然切屑由扭转槽104排出到螺纹底孔112的外部，但是，存在着在完整齿顶部被拧入由切入部形成的螺纹孔114时，啮入该切屑，产生刀豁口或者丝锥100折损的情况。特别是若由于使用水溶性切削油剂、MQL(Minimum Quantity Lubrication；最少量润滑)等锋利度不良，则切屑难以卷曲，延伸得长，进行不规则运动，因此，容易啮入切屑，刀豁口、折损明显。
对此，在专利文献2中，提出了下述技术，即，如图4的(b)所示，残留上述螺纹部102的完整齿顶部中与切入部120连续的前端侧的2～5齿顶的切入侧齿顶部122，从有效直径附近切除(齿顶清除)与之相比位于刀柄106侧的刀柄侧齿顶部124的顶部分，据此，防止切削刀的前端部分的刀豁口。
专利文献1：特开平4-75816号公报
专利文献2：特开平10-118844号公报
但是，上述专利文献2记载的螺旋丝锥由于仅仅是从有效直径附近将尖(外周侧)的部分切除，所以，在其切除后，切削刀侧的前端也尖锐，依然容易啮入切屑，同时，容易产生刀豁口，不一定能够充分满足。
本发明是以上述情况为背景产生的发明，其目的在于，更有效地防止在将完整齿顶部拧入由切入部形成的螺纹孔时，啮入切屑，产生刀豁口、折损的情况。
发明内容
为了实现上述目的，第一发明是一种螺旋丝锥，所述螺旋丝锥具有沿以将阳螺纹分断的方式设置的扭转槽形成切削刀的螺纹部，通过将该螺纹部拧入螺纹底孔内，由上述切削刀在该螺纹底孔的内周面切削加工阴螺纹，同时，通过上述扭转槽将切屑向刀柄侧排出，其特征在于，(a)在上述螺纹部的完整齿顶部残留有与切入部连续的前端侧的超过1个齿顶并且5个齿顶以下的切入侧齿顶部，在与之相比位于刀柄侧的刀柄侧齿顶部的切削刀的前倾面，设置随着朝着螺纹牙的顶而向周方向后退的倒角，同时，(b)该倒角的倒角高度Hmen在上述完整齿顶部的螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内。
第二发明是在第一发明的螺旋丝锥中，其特征在于，上述倒角是平坦的平倒角或者圆弧形状的R倒角。
发明效果
在这样的螺旋丝锥中，因为在螺纹部的完整齿顶部中，在位于刀柄侧的刀柄侧齿顶部的切削刀的前倾面，以完整齿顶部中的螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内的倒角高度Hmen设置倒角，所以，容易沿该倒角向外周侧推出切屑，抑制切屑啮入本身，同时，由于通过倒角提高了切屑刀强度，因此，有效地防止了切屑的啮入造成的刀豁口、折损。另外，螺纹部的完整齿顶部中与切入部连续的前端侧的超过1个齿顶并且5个齿顶以下的切入侧齿顶部具有原来那样的完整的螺纹牙形状，同时，设置了上述倒角的刀柄侧齿顶部除切削刀部分以外，也能够维持原来的螺纹牙形状，因此，与从有效直径附近将对顶部分齿顶清除成圆筒形状的情况相比，在完整齿顶部的整个区域能够得到优异的引导作用(先导进给)，能够以高的加工精度切削加工阴螺纹。
附图说明
图1是表示作为本发明的一个实施例的螺旋丝锥的图，(a)是正视图，(b)是(a)中的B-B剖面的放大图，(c)是(a)中的C-C剖面的放大图。
图2是说明本发明的其它的实施例的图，是与图1的(c)对应的剖视图。
图3是说明分别使用包括本发明品在内的十种试验品No1～No10各两根，进行耐久性试验的结果的图，(a)是说明十种试验品的诸元的图，(b)是表示耐久性试验的试验结果的图。
图4是说明以往的螺旋丝锥的图，(a)是表示将螺纹部拧入螺纹底孔内进行攻丝的状态的剖视图，(b)是表示为了防止切屑的啮入而对完整齿顶部进行了圆筒齿顶清除的螺旋丝锥的正视图。
符号说明
10：螺旋丝锥 16：螺纹部 20：扭转槽 24：完整齿顶部 24a：切入侧齿顶部 24b：刀柄侧齿顶部 26：切削刀 30：倒角(平倒角)32：R倒角(倒角) O：轴心 Hmen：倒角高度 Hneji：螺纹牙高度θ：倒角角度
具体实施方式
本发明的螺旋丝锥是将切屑向刀柄侧排出的螺旋丝锥，具体地说，有对从刀柄侧看向右旋转的旋转驱动沿右扭转的扭转槽设置了切削刀的螺旋丝锥进行切削加工的情况，以及对从刀柄侧看向左旋转的旋转驱动沿左扭转的扭转槽设置了切削刀的螺旋丝锥进行切削加工的情况。
上述螺旋丝锥例如可以使用高速度工具钢(高速钢)、超硬合金等各种工具材料构成，还可以根据需要，涂层TiAlN、TiN、TiCN等硬质覆膜。另外，在水溶性切削油剂、MQL(最少量润滑)或者无切削油剂的干式加工等锋利度不良，切屑容易延伸，进行不规则的运动这样的情况下，本发明的螺旋丝锥能够发挥特别优异的效果，当然也能够在一面充分供给润滑油剂，一面进行丝锥的湿式加工中使用。
完整齿顶部中，没有在前倾面设置倒角的切入侧齿顶部若为1个齿顶以下，则不能以高精度引导(先导进给)丝锥，另一方面，若超过了5个齿顶，则容易啮入切屑，容易产生刀豁口、折损，因此，需要为超过1个齿顶并且在5个齿顶以下。
倒角高度Hmen是以倒角前的切削刀的前端(外周缘)为基准的径向的尺寸。完整齿顶部中的螺纹牙高度Hneji是从螺纹牙的牙根到顶的径向的尺寸，具体地说，用“(丝锥外径-丝锥根径)/2”来表示。这样，若倒角高度Hmen不足螺纹牙高度Hneji的15％，则不能充分获得倒角产生的抑制啮入切屑的作用，提高切削刀强度的效果，另一方面，若超过100％，则在与螺纹底孔(螺纹孔)之间产生间隙反而容易啮入切屑，因此，需要在螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内。虽然该倒角高度Hmen也可以为一定，但是，也可以是在规定的范围内，在轴向连续或者阶段地变化，或者使多个切削刀的每一个为不同的尺寸。
倒角形状为平坦的平倒角或是圆弧形状的R倒角均可。在平倒角的情况下，若在相对于切削刀呈直角的剖面中，相对于将倒角前的切削刀的前端(外周缘)和丝锥轴心O连结的基准线L的倒角角度θ过小，则不能恰当地获得倒角产生的抑制啮入切屑的作用，提高切削刀强度的效果，因此，例如希望在20°程度以上。另外，若倒角角度θ过大，则倒角和前倾面之间的角度小，容易卡住切屑，因此，例如希望在60°程度以下。虽然该倒角角度θ可以为一定，但是，也可以是在规定的范围内，在轴向连续或者阶段地变化，或者使多个切削刀的每一个为不同的角度。
R倒角虽然例如是在相对于切削刀呈直角的截面中，相对于前倾面以及螺纹牙的顶平滑地被连接的大致一定半径的圆弧形状，但是也可以是曲率根据加工的情况等连续地变化的圆弧形状。
虽然希望在完整齿顶部的螺纹牙设置偏心释放槽等空刀槽，但是也可以采用没有空刀槽的一定直径尺寸的螺纹牙。即，本发明中只要在完整齿顶部中的刀柄侧齿顶部的切削刀的前倾面设置倒角即可，对螺纹牙的空刀槽而言，包括其有无在内，可以是各种样态，例如，也可以对螺纹牙的顶附近进行齿顶清除成圆筒形状。
设置在螺纹部的扭转槽的扭转角从切屑的排出性的观点来看，希望在例如15°～50°程度的范围内。另外，切削刀的数量根据被切削材质、丝锥尺寸，例如为两片～六片程度合适。
实施例
下面，参照附图，详细说明本发明的实施例。
图1是表示作为本发明的一个实施例的三片刀的螺旋丝锥10的图，(a)是从与轴心O呈直角方向看到的正视图，(b)是(a)中的B-B剖面的放大图，(c)是(a)中的C-C剖面的放大图。该螺旋丝锥10在同一轴心O上一体地依次具备刀柄12、颈部14以及螺纹部16，在螺纹部16设置与欲加工的阴螺纹对应的螺纹槽形状的阳螺纹，同时，以将该阳螺纹分断的方式设置三条扭转槽20。螺纹部16具备在轴向将阳螺纹的螺纹牙18锥状地除去的前端侧的切入部22和与该切入部22连续地设置的具有完整的螺纹牙18的完整齿顶部24，在与上述扭转槽20的棱角线部分形成切削刀26。扭转槽20为右扭转，其扭转角在15°～50°程度的范围内，例如为40°程度，螺旋丝锥10从刀柄12侧看右旋转地被旋转驱动，并且，例如通过从前端侧拧入上述图4的被加工物110的螺纹底孔112内，在该螺纹底孔112的内周面切屑加工阴螺纹，同时，通过扭转槽20，将切屑向刀柄12侧排出。
在上述完整齿顶部24，残留有与切入部22连续的前端侧的超过1个齿顶并且5个齿顶以下的切入侧齿顶部24a，在与之相比位于刀柄12侧的刀柄侧齿顶部24b的切削刀26的前倾面(扭转槽20的一部分)上，设置随着朝着螺纹牙18的顶，即，外周侧而向周方向(跟部侧)后退的倒角30。图1的(b)是没有设置倒角30的切入侧齿顶部24a的剖视图，图1的(c)是设置了倒角30的刀柄侧齿顶部24b的剖视图，倒角30的倒角高度Hmen在完整齿顶部24的螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内，例如在50％的程度。倒角高度Hmen是以倒角前的切削刀26的前端(外周缘)为基准的径向的尺寸，螺纹牙高度Henji是从螺纹牙18的牙根到顶的径向的尺寸，具体地说，是“(丝锥外径-丝锥根径)/2”。
另外，上述倒角30是平坦的平倒角，相对于将倒角前的切削刀26的前端(外周缘)和丝锥轴心O连结的基准线L的倒角角度θ在20°～60°的范围内，例如为45°的程度。虽然该倒角角度θ在图1的(c)中相对于轴心O显示出直角的截面，但是，严紧地说，按照相对于沿扭转槽20形成的切削刀26呈直角的截面的角度，该倒角角度θ被确定在20°～60°的范围内。
另外，上述倒角高度Hmen以及倒角角度θ在本实施例中，都是在刀柄侧齿顶部24b的整个区域为一定的尺寸以及一定的角度。另外，本实施例的螺旋丝锥10由高速度工具钢(粉末高速钢)构成，同时，在螺纹部16涂层TiCN的硬质覆膜。另外，完整齿顶部24的螺纹牙18虽然存在着在图1的(b)、(c)中一直到跟部直径尺寸为一定，没有空刀槽的情况，但是，根据需要，设置偏心释放槽等空刀槽。在切入部22的螺纹牙18上设置规定的空刀槽。
根据这样的本发明的螺旋丝锥10，因为在螺纹部16的完整齿顶部24中，在位于刀柄12侧的刀柄侧齿顶部24b的切削刀26的前倾面，以螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内的倒角高度Hmen设置倒角30，所以，容易沿该倒角30向外周侧推出切屑，抑制切屑啮入本身，同时，由于通过倒角30提高了切屑刀26的强度，因此，有效地防止了切屑的啮入造成的刀豁口、折损，耐久性(寿命)提高。
另外，螺纹部16的完整齿顶部24中与切入部22连续的前端侧的超过1个齿顶并且5个齿顶以下的切入侧齿顶部24a具有原来那样的完整的螺纹牙形状，同时，设置了倒角30的刀柄侧齿顶部24b除切削刀26部分以外，也是原来的螺纹牙形状，因此，与从有效直径附近将顶部分齿顶清除成圆筒形状的情况相比，在完整齿顶部24的整个区域得到优异的引导作用(先导进给)，能够以高的加工精度切削加工阴螺纹。
另外，在本实施例中，虽然作为倒角30设置了平坦的平倒角，但是，因为该倒角角度θ在20°～60°的范围内，所以，能够恰当地得到倒角30产生的抑制啮入切屑的作用、提高切削刀强度的效果，耐久性提高。
另外，在上述实施例中，虽然作为倒角30设置了平坦的平倒角，但是，也可以如图2所示，设置R倒角32。该R倒角32在相对于沿扭转槽20形成的切削刀26呈直角的截面中，都是相对于前倾面(扭转槽20)以及螺纹牙18的顶以平滑地连接的方式设置，例如，由半径大致一定的圆弧构成。
图3是说明分别准备包括本发明品在内的十种试验品No1～No10各两根，按照下述的加工条件进行攻丝，并对耐久性进行调查的结果的图，(a)是说明十种试验品No1～No10的诸元的图。另外，(b)是以有无刀豁口或者折损来表示对耐久性进行调查的试验结果的图。
(加工条件)
·尺寸：M8×1.25
·被切削材料：SUS304
·切削速度：8m/min
·螺纹底孔形状：通孔、Φ6.8×25mm
·螺纹有效长度：16mm(工具直径的两倍)
·切削油剂：水溶性切削油剂
·使用机械：卧式加工中心
各试验品No1～No10的基本形状与上述实施例的螺旋丝锥10相同，在图3的(a)中标注了下划线的部分是与本发明不同的项目。即，试验品No1是没有设置上述倒角30或者32的以往品。试验品No2是切入侧齿顶部24a的齿顶数为4齿顶，在刀柄侧齿顶部24b中，从有效直径开始，顶侧的部分被齿顶清除成圆筒形状的上述专利文献2记载的以往品。试验品No3是切入侧齿顶部24a的齿顶数为4齿顶，倒角角度θ＝45°，倒角高度Hmen为螺纹牙高度Hneji的10％的过小的比较品。试验品No4～No8均为本发明品，切入侧齿顶部24a的齿顶数为1.5个齿顶或者4个齿顶，倒角角度θ为30°或45°或者圆弧形状的R倒角，倒角高度Hmen为螺纹牙高度Hneji的20％、50％或100％。试验品No9是切入侧齿顶部24a的齿顶数为4个齿顶，倒角角度θ＝45°，但倒角高度Hmen为螺纹牙高度Hneji的1.2倍的过大的比较品。试验品No10是倒角角度θ＝45°，倒角高度Hmen为螺纹牙高度Hneji的50％，但切入侧齿顶部24a的齿顶数为6个齿顶的过多的比较品。
从图3的(b)的试验结果可以看出，根据本发明的试验品No4～No8，都能进行900个以上的攻丝，特别是试验品No5～No7在加工了1000个的阶段，仍能够继续进行攻丝。与此相对，试验品No1的以往品多的也就是在56个折损。在有效直径部分进行圆筒状齿顶清除的试验品No2多的在598个折损，虽然与试验品No1相比耐久性大幅提高，但是与本发明品(试验品No5～No8)相比，为一半的程度。另外，试验品No3的比较品多的在108个折损，不能充分获得倒角30产生的提高耐久性的效果。试验品No9、No10的比较品多的分别在608个、750个折损，虽然得到了大致的提高耐久性的效果，但是，与试验品No2的以往品相比没有太大的差别。
上面，根据附图，详细说明了本发明的实施例，但这仅仅是一个实施方式，本发明能够在根据本领域技术人员的知识进行了各种变更，改进的基础的方式上进行实施。
产业上利用的可能性
本发明的螺旋丝锥，因为在螺纹部的完整齿顶部中，在位于刀柄侧的刀柄侧齿顶部的切削刀的前倾面，螺纹牙高度Hneji的15％～100％的范围内的倒角高度Hmen设置倒角，所以，容易沿该倒角向外周侧推出切屑，抑制切屑啮入本身，同时，由于通过倒角，提高了切屑刀的强度，因此，有效地防止了切屑的啮入造成的刀豁口、折损，能够得到优异的耐久性，适合用于阴螺纹的攻丝加工。