螺紋加工刀片及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，指一種加工刀片，尤其是一種螺紋加工刀片及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]螺紋是在圓柱或圓錐母體表面上制出的螺旋線形的、具有特定截面的連續(xù)凸起部分。螺紋按其母體形狀分為圓柱螺紋和圓錐螺紋；按其在母體所處位置分為外螺紋、內(nèi)螺紋，按其截面形狀(牙型)分為三角形螺紋、矩形螺紋、梯形螺紋、鋸齒形螺紋及其他特殊形狀螺紋。現(xiàn)有的螺紋加工基于金屬切削加工時(shí)切削加工區(qū)的變形和切肩的塑性等原因，在依次作倒角面和螺紋切削加工后、其始端的倒角面與螺紋相交處會(huì)出現(xiàn)毛刺(見圖1);該毛刺的嚴(yán)重程度與被切削金屬的塑性、螺紋刀具的切削角度、螺紋齒形面與倒角面間的夾角及切削工藝參數(shù)等有關(guān)。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，應(yīng)用最廣泛的去除螺紋始端毛刺的方法是打磨法，即使用磨料類或柔料類的器材對毛刺作打磨的方法，但其存在效率低、難以準(zhǔn)確控制打磨部位等不足。隨后，產(chǎn)生了在螺紋切削后再次對其始端倒角面作微量切削的工藝方法，按其切削進(jìn)給的不同方式，其又被分為走刀法(見圖2)和靠刀法(見圖3);但二者均有使毛刺由原來的“外翻”轉(zhuǎn)為“內(nèi)翻”的問題(見圖4)。目前比較高效的方式是將螺紋刀及去毛刺刀安裝在同一刀桿上(見圖9-1及9-2)，加工完螺紋后再用同一刀桿上的去毛刺刀去除毛刺。在理論情況下，螺紋刀及去毛刺刀的相對位置為確定的，但在實(shí)際情況中，刀具固定過程中必定存在誤差、刀桿縫隙中容易落入雜物等情況必定造成去毛刺刀的偏位，往往在去毛刺前需要重新對刀。
[0004]總之，螺紋始端毛刺是一廣泛存在、亟待有更好工藝技術(shù)解決方法的老問題。無論是“走刀法”還是“靠刀法”，還是在同一刀桿上分別安裝螺紋刀及去毛刺刀，均不能在非常簡潔地完成去毛刺的過程，其對刀過程繁瑣，效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明的目的是針對上述問題，提供了一種提高精度，無需多次對刀，在用其完成螺紋切削后、隨即轉(zhuǎn)入對螺紋始端毛刺處作微量的切削加工，使該處的螺紋毛刺能被精準(zhǔn)且快速地切除，既可用于切削螺紋、又可用于切除螺紋始端倒角面處的毛刺刀片。
[0006]為達(dá)到上述目的，發(fā)明采用了下列技術(shù)方案:一種螺紋加工刀片，包括刀片本體，其特征在于，所述的刀片本體的切削刃側(cè)設(shè)有切螺紋刀，在該切螺紋刀之前還設(shè)有切毛刺刀，其切毛刺刀包括設(shè)置在前端的切螺紋齒形承受壓縮載荷一側(cè)之毛刺的壓縮側(cè)毛刺刀刃，及連接在該壓縮側(cè)毛刺刀刃后能用于切螺紋齒形承受拉伸載荷一側(cè)之毛刺的拉伸側(cè)毛刺刀刃。
[0007]在上述的一種螺紋加工刀片中，所述的螺紋始端倒角面與螺紋軸線的夾角為α，螺紋齒形之承受壓縮載荷一側(cè)的齒形側(cè)面與螺紋軸線相垂直平面二者間所組成的夾角為m、螺紋齒形之承受拉伸載荷一側(cè)的齒形側(cè)面與螺紋軸線相垂直平面二者間所組成的夾角為β2，壓縮側(cè)毛刺刀刃和拉伸側(cè)毛刺刀刃與螺紋軸線的垂直平面間形成的夾角分別為δ1、δ2;所述的夾角間的關(guān)系為:β1<δ1<(90° _α)、β2<δ2<90°。
[0008]在上述的一種螺紋加工刀片中，拉伸側(cè)毛刺刀刃的徑向高度點(diǎn)與相鄰的切螺紋刀刃的刀尖頂點(diǎn)二者連線與水平線間形成夾角Θ，且Θ 2 α。
[0009]在上述的一種螺紋加工刀片中，所述的壓縮側(cè)毛刺刀刃和拉伸側(cè)毛刺刀刃的徑向高度k > 0.1mnin
[0010]在上述的一種螺紋加工刀片中，當(dāng)其用于切削V形類齒形螺紋及其始端倒角面之螺紋毛刺時(shí)，切毛刺刀所走軌跡與螺紋軸線二者間的夾角ω，且(ξ+15°)<ω <(α-3°)，ξ為螺紋升角。
[0011]在上述的一種螺紋加工刀片中，當(dāng)其用于切削T形類齒形螺紋及其始端倒角面之螺紋毛刺時(shí)，所述的圓錐螺紋之螺紋升角ξ、其壓縮側(cè)毛刺刀刃所走軌跡與螺紋軸線二者間的夾角ω 2、拉伸側(cè)毛刺刀刃所走軌跡與螺紋軸線二者間的夾角ω I，且(ξ+10° )< ω2< (α-2°),ξ<ω1 < (α-2。)。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的是針對上述問題，提供了一種采用該刀具的加工方法。
[0013]a、采用粗車刀完成螺紋處外圓粗車，倒螺紋始端的外角，使螺紋始端外倒角面與螺紋軸線的夾角為α;
b、換用權(quán)利要求1至6所述的任意一項(xiàng)所述的螺紋加工刀片，車削螺紋;根據(jù)螺紋始端倒角面與其軸線的夾角α、圓錐螺紋的螺紋升角ξ、螺紋齒形壓縮側(cè)齒形半角β?、螺紋齒形拉伸側(cè)齒形半角β2，確定相應(yīng)的拉伸側(cè)毛刺刀刃和壓縮側(cè)毛刺刀刃與螺紋軸線的垂直平面間的夾角S132及夾角Θ;
c、無需改變刀位、用設(shè)置于同一刀片之車絲刀刃前的切毛刺刀刃對準(zhǔn)螺紋齒形拉伸側(cè)和壓縮側(cè)的毛刺處、沿斜角ω或ω I與ω 2切除螺紋的毛刺。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:通過該組合刀具能夠通過再車削的方式去除不規(guī)范毛刺，通過將去毛刺刀和螺紋刀結(jié)合一體，完全固定去毛刺刀和螺紋刀的位置關(guān)系，通過修改加工程序參數(shù)實(shí)現(xiàn)去毛刺軌跡的精確定位，完全消除去毛刺刀及上下刀片存在的形位誤差，同時(shí)消除去毛刺刀的對刀過程，簡化操作步驟;通過合理設(shè)置壓縮側(cè)切毛刺刀刃，及連接在壓縮側(cè)切毛刺刀刃后的拉伸側(cè)切毛刺刀刃，分別對應(yīng)去除“外翻”和“內(nèi)翻”的毛刺；同時(shí)，通過各個(gè)夾角的關(guān)系能夠?qū)崿F(xiàn)刀具合理的整體結(jié)構(gòu)，預(yù)防出現(xiàn)刀具加工過程中出現(xiàn)的相互干涉等問題。
【附圖說明】
[0015]
為了更清楚地說明發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1-1為先加工螺紋始端倒角面、再切削螺紋后，螺紋始端倒角面與螺紋相交處所呈現(xiàn)的“外翻”毛刺形貌簡圖，其為V型齒構(gòu)型。圖1-2為T型齒的齒形角形貌簡圖。
[0017]圖2為對圖1之倒角面作走刀切削、以切除其“外翻”毛刺的加工方法示意圖。
[0018]圖3為對圖1之倒角面作靠刀切削、以切除其“外翻”毛刺的加工方法示意圖。
[0019]圖4為按圖2和圖3對倒角面作加工后，螺紋始端倒角面與螺紋相交處所呈現(xiàn)的“內(nèi)翻”毛刺形貌簡圖。
[0020]圖5-1為用于加工V形類齒形螺紋(含尖底和圓底的V形齒形與鋸齒形齒形)的螺紋刀片的形貌簡圖；圖5-2為用于加工T形類齒形螺紋(含T形齒形、偏梯形齒形和和平底的鋸齒形齒形)的螺紋刀片的形貌簡圖。
[0021]圖6-1為針對V形類齒形螺紋(含尖底和圓底的V形齒形與鋸齒形齒形)的工件，其切螺紋加工的示意圖；圖6-2為切螺紋后、其切毛刺加工的示意圖。
[0022]圖7-1為針對T形類齒形螺紋(含T形齒形、偏梯形齒形和平底的鋸齒形齒形)的工件，其切螺紋加工的示意圖；圖7-2為切螺紋后、其切拉伸側(cè)毛刺加工的示意圖；圖7-3為切螺紋后、其切壓縮側(cè)毛刺加工的示意圖。
[0023]圖8-1為API圓螺紋之管體螺紋始端倒角面處、在切除毛刺后的形貌簡圖；圖8-2為API偏梯形螺紋之管體螺紋始端倒角面處、在切除毛刺后的形貌簡圖。
[0024]圖9-1及9-2為現(xiàn)有技術(shù)中切螺紋刀和去毛刺刀分開設(shè)置切削的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诎l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026]實(shí)施例一(所有錯(cuò)誤角度均需要調(diào)整)
如圖5-1、圖5-2、圖6-1、圖6-2所示，一種螺紋加工刀片，包括刀片本體I，所述的刀片本體的切削刃側(cè)設(shè)有切螺紋刀2，在該切螺紋刀之前還設(shè)有切毛刺刀5，其切毛刺刀包括設(shè)置在前端的切螺紋齒形承受壓縮載荷一側(cè)之毛刺的壓縮側(cè)毛刺刀刃3，及連接在該壓縮側(cè)毛刺刀刃后能用于切螺紋齒形承受拉伸載荷一側(cè)之毛刺的拉伸側(cè)毛刺刀刃4。
[0027]所述的螺紋始端倒角面與螺紋軸線的夾角為α，螺紋齒形之承受壓縮載荷一側(cè)的齒形側(cè)面與螺紋軸線相垂直平面二者間所組成的夾角為β?、螺紋齒形之承受拉伸載荷一側(cè)的齒形側(cè)面與螺紋軸線相垂直平面二者間所組成的夾角為β2，壓縮側(cè)毛刺刀刃和拉伸側(cè)毛刺刀刃與螺紋軸線的垂直平面間形成的夾角分別為S132;所述的夾角間的關(guān)系為:β1<δ1<(90。_α)、β2<δ2<90°。
[0028]拉伸側(cè)毛刺刀刃的徑向高度點(diǎn)與相鄰的切螺紋刀刃的刀尖頂點(diǎn)二者連線與水平線間形成夾角Θ，