一种渐变式多次落量切削丝锥的制作方法

1.本实用新型涉及丝锥工具技术领域，具体而言，涉及一种渐变式多次落量切削丝锥。


背景技术：

2.切削丝锥中每个铲磨牙的切削顶面即铲背的作用十分重要，其不仅提供基本的切削力，同时其铲背的结构设计也会直接影响到切削丝锥整体的冷却效果。
3.若同心圆切削段的宽度过大，虽然刚性足够，在加工时不易发生折断问题，但由于其宽度过大所以会大大占用整体空间，使得容屑槽可以开设的空间缩小，造成冷却油的容油量明显下降以及影响容屑空间，同时其丝锥在切削时受到的阻力也会较大，如图3所示；若同心圆切削段的宽度过小，虽然容屑槽可以开设的空间较大且丝锥阻力小，但是刚性不足，在加工时易折断，如图4所示。
4.鉴于此，本技术发明人发明了一种既可以有效保证丝锥刚性，同时还可有效保证容屑量和冷却效果的渐变式多次落量切削丝锥。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种既可以有效保证丝锥刚性，同时还可有效保证容屑量和冷却效果的渐变式多次落量切削丝锥。
6.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种渐变式多次落量切削丝锥，包括柄部和螺纹部，所述螺纹部包括若干个呈螺旋状间隔分布的第一切削刃；每两个所述第一切削刃之间开设有容屑槽，每个所述切削刃包括若干个沿柄部长度方向依次设置的铲磨牙；定义每个所述铲磨牙的切割顶面为铲背部，所述铲背部在垂直于所述柄部长度方向的横截面上包括切削段和渐变落量段，所述渐变落量段包括若干个圆弧部，多个所述圆弧部的坡度不同。
8.作为进一步改进，若干个所述圆弧部呈开口均朝下的波浪状。
9.作为进一步改进，所述渐变落量段的坡度在远离所述切削段的方向上逐渐变小。
10.作为进一步改进，在垂直于所述柄部长度方向的横截面上，定义所述切削段的宽度占铲磨牙宽度的比例为d，其中d的取值范围为0.15～0.2。
11.作为进一步改进，在垂直于所述柄部长度方向的横截面上，定义所述圆弧部的数量为n，则每个所述圆弧部的宽度占铲磨牙宽度的比例的取值范围为1/n 1～1/n 2。
12.作为进一步改进，所述圆弧部的数量为五个。
13.作为进一步改进，定义每个所述圆弧部的圆心角为α，其中α的取值范围为10
°
～20
°
。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型一种渐变式多次落量切削丝锥整体采用切削段配合渐变落量段的结构，不仅可以有效通过切削段来保证丝锥的切削力，减少丝锥在加工时受到的阻力，同时
通过坡度不同的多段圆弧部，来尽可能为容屑槽预留更多的空间，有效保证容油量和容屑量，并且相比于传统大落量的铲背其刚性更好，不易折断。
16.2、本实用新型一种渐变式多次落量切削丝锥采用波浪状的多段圆弧部相比于传统的平滑的大落量铲背，可以有效实现在满足铲背刚性的情况下，使得渐变落量段的高度差小于传统大落量铲背的高度差，从而为容屑槽预留出更多的设置空间，从而有效提高容屑槽的容屑量和容油量，从而大大提升整体冷却效果。
17.3、本实用新型一种渐变式多次落量切削丝锥中每相邻的两个铲磨牙顶面采用不在同一平面上的结构，通过每两个铲磨牙之间的高度落差配合多段落量式的铲背结构可有效实现将切削应力分段输出，通过台阶式的铲磨，一方面由于不同铲磨牙在加工工件内孔时切削面的不连续，进而实现加工曲线的不连续以将铁屑切断，避免产生排屑困难和铁屑缠刀的问题；另一方面由于不同铲磨牙在加工工件内孔时，其铲磨牙在柄部长度方向上的前端面先接触到工件，故能大程度地提升铲磨牙的强度，不容易磨损，提高丝锥整体使用寿命。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1是本实用新型一种渐变式多次落量切削丝锥的结构示意图；
20.图2是本实用新型一种渐变式多次落量切削丝锥中在垂直于所述柄部长度方向的横截面上展示铲背部的剖面示意图；
21.图3为传统切屑丝锥的铲背部宽度过大时的结构示意图；
22.图4为传统切屑丝锥的铲背部宽度过小时的结构示意图。
23.主要元件符号说明
24.10、柄部；
25.20、螺纹部；
26.30、第一切削刃；31、铲磨牙；32、铲背部；321、切削段；322、渐变落量段；3221、圆弧部；
27.40、容屑槽；41、断屑缺口；
28.50、第二切削刃。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
30.请参考图1和图2，一种渐变式多次落量切削丝锥，包括柄部10和螺纹部20，所述柄
部10夹持于机床上用于传递旋转力，所述螺纹部20包括若干个呈螺旋状间隔分布的第一切削刃30；每两个所述第一切削刃30之间开设有容屑槽40，每个所述切削刃包括若干个沿柄部10长度方向依次设置的铲磨牙31；定义每个所述铲磨牙31的切割顶面为铲背部32，所述铲背部32在垂直于所述柄部10长度方向的横截面上包括切削段321和渐变落量段322，所述渐变落量段322包括若干个圆弧部3221，多个所述圆弧部 3221的坡度不同。
31.与挤压丝锥只是靠刀面进行挤压钻孔不需要排屑和冷却的情况完全不同的是，切削丝锥是要靠铲背的切削力进行钻孔，同时配合容屑槽进行排屑和进液冷却，所以在使用时需要考虑到排屑效果、容屑量和冷却效果，故整体采用切削段321配合渐变落量段322的结构，不仅可以有效通过切削段321来保证丝锥的切削力，减少丝锥在加工时受到的阻力，同时通过坡度不同的多段圆弧部3221，来尽可能为容屑槽40预留更多的空间，有效保证容油量和容屑量，并且相比于传统大落量的铲背其刚性更好，不易折断。
32.请参考图2，若干个所述圆弧部3221呈开口均朝下的波浪状，采用波浪状的多段圆弧部3221相比于传统的平滑的大落量铲背，可以有效实现在满足铲背刚性的情况下，使得渐变落量段322的高度差小于传统大落量铲背的高度差，从而为容屑槽40预留出更多的设置空间，从而有效提高容屑槽40的容屑量和容油量，从而大大提升整体冷却效果。
33.进一步的，所述渐变落量段322的坡度在远离所述切削段321的方向上逐渐变小。采用坡度逐渐变小的结构可以有效保证在容屑槽40空间足够且整体刚性满足要求的基础上，进一步降低铲背切削时收到的阻力。
34.请参考图2，在垂直于所述柄部10长度方向的横截面上，定义所述切削段321的宽度占铲磨牙31宽度的比例为d，其中d的取值范围为0.15～0.2，优选的，d取0.15，采用合适的切削段321宽度可以有效避免宽度过大占用整体空间，宽度过小导致刚性不足的问题。
35.请参考图2,在垂直于所述柄部10长度方向的横截面上，定义所述圆弧部3221的数量为n，则每个所述圆弧部3221的宽度占铲磨牙31宽度的比例的取值范围为1/n 1～1/n 2，每段圆弧部3221的宽度在扣去切削段321 宽度后，在剩余的铲磨牙31宽度中均匀平分，切削段321的宽度与圆弧部 3221的宽度相同或略大于圆弧部3221使得整体铲磨牙31结构稳固，保证刚性均匀且占用面积最小化。
36.进一步的，所述圆弧部3221的数量为五个，采用合适的圆弧部3221 个数能保证整体刚性足够且占用面积合理，有效适用于各类丝锥加工工况。
37.请参考图2，定义每个所述圆弧部3221的圆心角为α，其中α的取值范围为10
°
～20
°
，优选的，α的取值为15
°
采用合适取值的圆心角可以控制渐变落量段322的整体坡度，确保其整体平缓以保证铲背刚性。
38.除此之外，请参考图1，铲磨牙31沿柄部10长度方向依次设置且高度逐渐增加，在螺纹部20指向柄部10的方向上，每个所述铲磨牙31的顶面高度均匀增加，且每相邻的两个所述铲磨牙31的顶面不在同一平面上。
39.每相邻的两个铲磨牙31顶面采用不在同一平面上的结构，通过每两个铲磨牙31之间的高度落差配合多段落量式的铲背结构可有效实现将切削应力分段输出，通过台阶式的铲磨，一方面由于不同铲磨牙31在加工工件内孔时切削面的不连续，进而实现加工曲线的不连续以将铁屑切断，避免产生排屑困难和铁屑缠刀的问题；另一方面由于不同铲磨牙31在加工工件内孔时，其铲磨牙31在柄部10长度方向上的前端面先接触到工件，故能大程度
地提升铲磨牙31的强度，不容易磨损，提高丝锥整体使用寿命。
40.请参考图1和图2，所述铲磨牙31沿所述柄部10长度方向且靠近所述容屑槽40的一侧开设有一断屑缺口41以配合所述容屑槽40形成阶梯式断屑槽。
41.由于传统的切削丝锥排屑槽是由连续曲线组成的连续截面，在加工黏度或韧性较高的汽车轮毂的螺纹时容易产生排屑困难，铁屑缠刀的问题，继而使加工条件变差，降低了刀具寿命；而采用阶梯式断屑槽，可以形成一曲率突变的平面，使铁屑滑过断屑缺口41时产生不同的应力状态和流向，进行实现断屑效果形成长度可控的铁屑，避免缠屑和堵屑，提高丝锥寿命。
42.请参考图1，所述螺纹部20进一步包括至少一个承接所述第一切削刃 30的第二切削刃50，所述第二切屑刃也呈与第一切削刃30平顺连接的螺旋状；所述第二切削刃50均匀设置在所述第一切削刃30和所述柄部10之间，所述第二切削刃50的高度一致且大于等于所述第一切削刃30，用于实现稳定的切削钻孔效果。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。