CN102470467B - 螺纹成形丝锥 - Google Patents

Abstract

在本发明的螺纹成形丝锥中，关于突出部顶点（δ＝0°）附近的形状，余量区间大致为0，因此螺纹成形加工时的与被加工物的接触面积变小，降低摩擦扭矩、发热。在从突出部顶点（δ＝0°）离开了的粗塑性变形区间，退切量（R）为以直线的方式变化的阿基米德曲线形状，在接近顶点的精加工塑性变形区间，突出部形状随着二次曲线而变化，在加工负荷大的顶点附近，退切量（R）的变化变小，因此螺纹成形加工顺利地进行，不损害突出部的耐久性地降低摩擦扭矩、发热。通过余量的缩小及突出部的特殊形状，不损害突出部的耐久性地降低摩擦扭矩、发热，因此，即使在高速加工等容易产生熔接的条件下进行丝锥加工时，也能够抑制熔接的产生、突出部的磨损、损伤而提高工具寿命。

Description

螺纹成形丝锥

技术领域

本发明涉及螺纹成形丝锥，特别是，即使在高速加工等容易产生熔接的条件下加工内螺纹时，也能够得到良好的耐久性的技术。

背景技术

公知以下的螺纹成形丝锥，其具有完全牙部和与该完全牙部连续地设置且越向前端越小径的切削部，并且，在这些完全牙部及切削部设有交替地形成突出部和退刀部的外螺纹（参照专利文献1、2）。在这样的螺纹成形丝锥中，通过从切削部侧拧入设置于被加工物的底孔内，上述突出部切入到该底孔的内壁表层部而塑性变形，由此形成内螺纹，因此，不排出切屑，清扫操作等简略化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003－127027号公报

专利文献2:日本特开2004－148430号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在这样的螺纹成形丝锥的上述突出部，一般在绕工具中心线O，在外周部2°～6°左右的角度范围，存在直径尺寸一定的余量，因此，例如，在以高速进行攻丝的情况下、在将比较硬质（例如，30HRC左右以上）的钢攻丝时，产生大的摩擦扭矩（旋转阻力），因发热而产生熔接，显著地损害工具寿命。

本发明是以以上的情况为背景而做成的，其目的为抑制在塑性加工内螺纹时产生的发热，防止被加工物的对工具的熔接，并且通过降低热的影响抑制工具的磨损，使工具寿命提高。另外，通过抑制熔接，使内螺纹加工的高速加工化成为可能。

解决课题的技术方案

为了达到该目的，第1发明为一种螺纹成形丝锥，其具有完全牙部和与该完全牙部连续地设置且越向前端越小径的切削部，并且，在这些完全牙部及切削部设有交替地形成了突出部和退刀部的外螺纹，其特征在于，（a）关于上述切削部的上述突出部的绕工具中心线O的形状，在从直径尺寸最大的该突出部的顶点起的螺纹成形加工侧，并且在切入被加工物地进行螺纹成形加工的加工区域内，将上述顶点设为0°，将绕上述工具中心线O的朝向螺纹成形加工侧的角度设为δ，此时，（b）在上述角度δ为在上述加工区域内预定的拐点角度θ以下的精加工塑性变形区间，作为从该角度δ＝0°的上述顶点的直径尺寸的后退量的退切量R，被确定为以随着朝向该拐点角度θ侧地增加的方式，上述突出部的形状相对于角度δ随着二次曲线而变化，另一方面，（c）在上述角度δ比上述拐点角度θ大的粗塑性变形区间，被确定为以上述退切量R相对于该角度δ直线地增加的方式，上述突出部的形状随着一定的粗塑性变形区间的间隙角α1的阿基米德曲线（也称为阿基米德的螺旋线）而变化，并且，（d）与上述顶点的直径尺寸相等的上述突出部的直径尺寸的余量区间被设为大致为0，或上述角度δ为1°以下的范围内。

第2发明，在第1发明的螺纹成形丝锥中，其特征在于，上述精加工塑性变形区间，若没有上述余量，则处在从上述角度δ＝0°的上述顶点到上述拐点角度θ的范围，在存在上述余量的情况下，则处在从该余量的外端到拐点角度θ的范围。

第3发明，在第1发明或第2发明的螺纹成形丝锥中，其特征在于，（a）上述拐点角度θ被确定在0°＜θ≤4°，且在存在上述余量时，在该余量的外侧的范围内，（b）上述粗塑性变形区间的间隙角α1被确定在2°≤α1≤12°的范围内，（c）在上述精加工塑性变形区间，随着朝向上述拐点角度θ，间隙角α渐渐变大，在该拐点角度θ附近，成为上述粗塑性变形区间的间隙角α1，与上述粗塑性变形区间平滑地连接。

第4发明，在第1发明～第3发明中的任一个螺纹成形丝锥中，其特征在于，夹着上述角度δ＝0°的上述顶点的与上述螺纹成形加工侧相反的退刀侧的形状，与该螺纹成形加工侧相对称地变化。

第5发明，在第1发明～第4发明中的任一个螺纹成形丝锥中，其特征在于，具有上述精加工塑性变形区间及上述粗塑性变形区间的上述突出部的形状是，该突出部的上述外螺纹的侧面及牙顶中的任一方或两方的部位的形状。

发明效果

在这样的螺纹成形丝锥中，关于从突出部的顶点在螺纹成形加工侧的形状，余量区间大致为0，或角度δ为1°以下的狭窄的范围内，因此，螺纹成形加工（滚压加工）时的与被加工物的接触面积变小，降低摩擦扭矩（旋转阻力）、发热。另外，具有精加工塑性变形区间和粗塑性变形区间，在从突出部的顶点（δ＝0°）离开了的粗塑性变形区间，相对于角度δ，退切量R为以直线的方式变化的阿基米德曲线形状，而在接近顶点的精加工塑性变形区间，突出部的形状相对于角度δ随着二次曲线变化地形成，在加工负荷大的顶点附近，退切量R的变化变小，因此螺纹成形加工顺利地进行，不损害突出部的耐久性（防磨损、损伤等）地降低摩擦扭矩、发热。

这样，根据本发明的螺纹成形丝锥，通过余量区间的缩小及突出部的特殊形状，不损害突出部的耐久性（防磨损、损伤等）地降低摩擦扭矩、发热，因此即使在高速加工、低润滑油剂等容易产生熔接的条件下螺纹成形加工内螺纹时，也抑制熔接的产生、突出部的磨损、损伤而提高工具寿命。另外，并不局限于延展性好的低碳素钢，螺纹成形丝锥加工困难的比较硬的高碳素钢、合金钢（30HRC左右以上）等材料也可以适用。

在第3发明中，拐点角度θ为0°＜θ≦4°且存在余量时，被确定在该余量的外侧的范围内，粗塑性变形区间的间隙角α1被确定在2°≦α1≦12°的范围内，另一方面，在精加工塑性变形区间，随着朝向拐点角度θ，间隙角α渐渐变大，在该拐点角度θ附近，成为粗塑性变形区间的间隙角α1地与粗塑性变形区间平滑地连接，因此，更进一步顺利地进行螺纹成形加工，能够不损害突出部的耐久性（防磨损、损伤等）地适当地降低摩擦扭矩、发热。

在第4发明中，突出部夹着顶点地形成对称形状，因此，作为整体，余量区间为2°以下，与被加工物的接触面积变小，适当地降低摩擦扭矩、发热，并且，与相对于加工侧另行设定退刀侧的形状的情况相比较，设计容易，简单并且廉价地构成。

附图说明

图1是说明作为本发明的一实施例的螺纹成形丝锥的图，图1（a）是主视图，图1（b）是图1（a）的IB－IB剖面的放大图，图1（c）是进一步放大地表示图1（b）的突出部的顶点附近的图。

图2是将角度δ作为参数而表示图1的实施例的突出部的顶点附近的退切（レリーフ）量R的图。

图3是说明图1的实施例的突出部的顶点附近的形状的设定顺序的图。

图4是说明分别使用各2个本发明产品、比较产品及以往产品进行了耐久性试验的结果的图，图4（a）是表示将突出部的形状进行比较的图，图4（b）是表示将直到工具寿命为止的加工孔数进行比较的图。

图5是说明分别使用各2个本发明产品、比较产品及以往产品进行了耐久性试验的结果的图，图5（a）是表示将直到工具寿命为止的加工孔数进行比较的图，图5（b）是表示将本发明产品及以往产品的攻丝扭矩的测定结果进行比较的图。

附图标记的说明

10：螺纹成形丝锥  16：外螺纹  18：突出部  20：退刀部  22：完全牙部  24：切削部  O：工具中心线  δ：从突出部顶点的角度  θ：拐点角度  α1：粗塑性变形区间的间隙角

具体实施方式

本发明的螺纹成形丝锥以如下方式使用，即，从切削部侧拧入到设置于被加工物的底孔内，据此，通过上述突出部切入到该底孔的内壁表层部而产生塑性变形，从而形成内螺纹。也能够将用于加工底孔的钻头、铰刀等一体地设置在丝锥的前端侧，也能够一体地设置用于精加工内螺纹的内径的内径精加工刃等等，能有各种各样的方式。

螺纹成形丝锥，期望以多个突出部与轴心平行地连续的方式，绕轴心等间隔地设置3列以上，但也能够将各列的突出部绕轴心以扭转的螺旋状地连续的方式设置，也能够绕轴心以不等间隔地设置等等，能有各种各样的方式。根据需要，也可以以分割外螺纹的方式在轴向设置供给切削油剂的油槽等。

螺纹成形丝锥不产生切屑，因此对盲孔（止り穴）、对通孔都能够良好地进行攻丝，形成内螺纹。根据本发明，即使在高速加工、低润滑性油剂（水溶性润滑油剂等）等容易产生熔接的条件下螺纹成形加工内螺纹时，也不损害突出部的耐久性地降低摩擦扭矩、发热而抑制熔接，提高工具寿命，当然也可以以低速进行螺纹成形加工，或使用不水溶性等的润滑性能比较高的润滑油剂，进行螺纹成形加工。

期望将与突出部的顶点的直径尺寸相等的突出部的直径尺寸的余量区间设为0，从角度δ＝0°成为二次曲线形状，但在角度δ为1°以下的范围内也可以存在余量。期望余量小。另外，这样的外螺纹的突出部形状能够通过如下的方式而形成，即，通过由凸轮等控制研削加工例如外螺纹的研削磨石和丝锥素材之间的距离，但本发明是关于外螺纹的突出部形状，并没有对其制造方法进行特别地限定，即使是在以研削磨石以外的制作技术形成螺纹成形丝锥的外螺纹时，本发明也能够适用。

突出部的形状相对于角度δ随着二次曲线而变化的精加工塑性变形区间的退切量R以如下方式被确定：例如，在角度δ＝0°，或在余量区间的外端退切量R为极小（＝0），随着角度δ增加，以二次函数的方式增大。期望在这样的二次曲线中，另外，间隙角α连续地变大，在拐点角度θ成为与粗塑性变形区间的间隙角α1大致相同的间隙角地设定。即，例如，期望在0.1°～α1之间，以间隙角α连续地变化的方式设定突出部的二次曲线。将突出部的形状随着二次曲线而变化，或将突出部的形状随着阿基米德曲线而变化，并不一定是严密的几何学的二次曲线、阿基米德曲线，也可以因研削磨石的研削加工时的加工误差等而稍微存在误差。换言之，由研削磨石的接近分离模式等确定的突出部的目标形状只要是二次曲线、阿基米德曲线即可。

根据二次曲线、阿基米德曲线确定的突出部的形状，通过与其直径尺寸变化（退切量R的变化）相对应地制作的凸轮，能够使研削磨石机械地相对于丝锥素材相对地接近分离地形成，也能够通过NC控制等用电信号进行接近分离。外螺纹的加工，一般分别地进行槽部分的槽研削加工和牙顶的外周研削加工，本发明的突出部形状，虽然只适用于通过槽研削加工形成的侧面及通过外周研削加工形成的牙顶中的任一方即可，但是期望本发明的突出部形状适用于该两方。特别是，期望切入被加工物而较大地与摩擦扭矩、发热相关的侧面的外周缘附近（牙顶附近）的形状满足本发明的突出部形状。突出部形状能够使用例如触针式表面粗糙度测定器等进行测定。

在第3发明中，更进一步期望拐点角度θ在0°＜θ≦4°的范围内设定，粗塑性变形区间的间隙角α1在2°≦α1≦12°的范围内设定，但更进一步期望拐点角度θ在1°≦θ≦3°左右的范围内，粗塑性变形区间的间隙角α1在4°≦α1≦8°左右的范围内。在实施第1发明时，例如，也可以根据外螺纹的公称直径、被加工物的硬度等，超过上述范围地设定拐点角度θ、粗塑性变形区间的间隙角α1。

在第4发明中，夹着角度δ＝0°的突出部的顶点的与螺纹成形加工侧相反的凹侧的形状，也与该螺纹成形加工侧相对称地构成，但退刀侧几乎与螺纹成形加工无关，因此考虑到由被加工物的弹性所产生的接触，例如，从突出部顶点（δ＝0°）超过拐点角度θ地将突出部的形状随着二次曲线而变化，或从突出部顶点（δ＝0°）直接随着阿基米德曲线变化等，可以与螺纹成形加工侧另行地适当地设定突出部的形状。

本发明至少根据二次曲线及阿基米德曲线限定切削部的突出部的形状，关于完全牙部的突出部的形状，可以与切削部另行地适当地进行设定。例如，能够与切削部同样地根据二次曲线及阿基米德曲线进行限定，也能够仅根据二次曲线或仅根据阿基米德曲线进行限定，也能够采用其他的形状。另外，位于完全牙部的最前端并与螺纹成形加工相关的第1完全牙属于切削部。

第1发明～第5发明中的任一个螺纹成形丝锥的上述突出部的形状的设定方法由以下工序构成，例如，（a）分别决定上述拐点角度θ、该拐点角度θ的退切量Rc及上述粗塑性变形区间的上述粗塑性变形区间的间隙角α1的工序；和（b）在上述拐点角度θ，以上述退切量R成为上述退切量Rc并且间隙角α成为上述粗塑性变形区间的间隙角α1的方式决定上述精加工塑性变形区间的二次曲线的工序。

拐点角度θ、粗塑性变形区间的间隙角α1，例如考虑到外螺纹的公称直径及被加工物的硬度而进行设定。例如，公称直径大时与小时相比较，拐点角度θ被减小，粗塑性变形区间的间隙角α1被增大。另外，被加工物的硬度高时与低时相比较，拐点角度θ被减小，粗塑性变形区间的间隙角α1被增大。

随着一定的粗塑性变形区间的间隙角α1的阿基米德曲线确定形状的粗塑性变形区间的退切量R，能够使用拐点角度θ的退切量Rc及外螺纹的公称直径D用下式（1）表示。

R＝｛D×π×（δ－θ）/360｝×tanα1＋Rc···（1）

本发明的螺纹成形丝锥，由例如超硬合金、高速度工具钢等工具材料构成。另外，也能够根据需要，覆盖TiN、TiCN、TiAlN、CrN等化合物被覆膜、DLC（Diamond Like Carbon；金刚石状碳）膜、金刚石被覆膜等硬质被覆膜，或能够实施水蒸气处理、氮化处理等。

实施例

下面，一边参照附图一边详细地说明本发明的实施例。

图1是说明作为本发明的一实施例的螺纹成形丝锥10的图，该螺纹成形丝锥10由标称值：M10×1.5的右旋螺纹、凸出部（ローブ）数：8、切削斜度角：10°地构成，材质由高速度工具钢构成，并且，在表面覆盖TiCN膜作为硬质被覆膜。图1（a）是从与工具中心线O成直角的方向所见的主视图，图1（b）是图1（a）的IB－IB剖面的放大图，图1（c）是进一步放大地表示图1（b）的突出部18的顶点（δ＝0°）附近的形状的图。该螺纹成形丝锥10用于加工内螺纹，在同轴上一体地配备经由未图示的卡盘安装在主轴上的柄12和通过拧入到底孔内而形成内螺纹的加工部14。

加工部14为由向外侧弯曲的边构成的多边形，在本实施例中为大致八边形的剖面，并且，在其外周面设有通过切入到被加工物的底孔的表层部而塑性变形从而螺纹成形加工内螺纹的外螺纹16。外螺纹16的螺纹牙，成为与应形成的内螺纹的槽的形状相对应的剖面形状，沿着与该内螺纹相对应的导程角的螺旋线设置。即，在加工部14，外螺纹16的螺纹牙向径向的外侧突出地加工内螺纹的8个突出部18和8个比该突出部18小直径的退刀部20，以分别与工具中心线O平行地朝向轴向相连的方式，绕工具中心线O交替地且等角度间隔地设置。突出部18的顶点部分的外径，被设定成与应形成的内螺纹的底径（谷径）相同尺寸，或考虑到对塑性变形的弹性恢复，被设定成比内螺纹大。另外，该加工部14具备在轴向螺纹牙的直径尺寸一定的完全牙部22和随着朝向工具前端侧而直径尺寸减小的切削部24。在切削部24中，不仅是外径，包括有效直径及底径在内的螺纹牙整体随着朝向工具前端侧而减小直径。前端的突出部18的外直径尺寸被设定成与丝锥加工前的底孔直径大致相等或较小。另外，图1（b）是表示在外螺纹16的槽的谷底，沿着螺旋线切断时的1导程（リード）量的外径及底径的剖面。

图1（c）是图1（b）的突出部18的顶点附近的形状的放大图。即，在将直径尺寸最大的突出部顶点（凸出部顶端）设为0°，将绕工具中心线O的角度设为δ时，表示向作为螺纹成形加工时的旋转方向的螺纹成形加工侧（图1（c）中的顺时针的方向）及向相反的退刀侧分别在δ＝±6°左右的范围内的图。在本实施例中，将突出部18的顶点即角度δ＝0°作为中心，加工侧及退刀侧的形状为对称形状。另外，以往，在图1（c）中，如虚线所示，在角度δ＝±2°左右的范围内直径尺寸为最大直径，具有一定的余量，而如实线所示在本实施例中余量大致为0（角度δ为10’左右以下）。图1（b）及图1（c）是在切削部24中的形状，而完全牙部22也具有突出部18及退刀部20且与切削部24同样地构成。图1（c）是螺纹牙的牙顶的形状，侧面也绕工具中心线O与牙顶同样地变化，侧面的牙顶附近能够看作是与牙顶同一形状。另外，在图1（c）中用一点点划线表示的圆弧r是与突出部18的顶点（δ＝0°）相同直径尺寸的圆弧。

图2是进一步具体地说明上述突出部18的顶点附近形状的图，是关于从顶点（δ＝0°）到加工侧的图，是表示从顶点（δ＝0°）的角度δ和作为从顶点（δ＝0°）的直径尺寸的后退量的退切量R之间的关系的图。换言之，相当于将突出部18的顶点附近绕工具中心线O展开了的展开图，在上述图1（c）中，在圆弧r和表示本实施例的实线之间径向的间隔是退切量R。在图2中，在角度δ预定的拐点角度θ以下的精加工塑性变形区间中，以随着从顶点（δ＝0°）向拐点角度θ侧，退切量R以二次函数的方式增加的方式，突出部18的形状相对于角度δ随着二次曲线而变化。在角度δ超过了拐点角度θ的粗塑性变形区间中，以退切量R相对于角度δ直线增加的方式，突出部18的形状随着一定的间隙角α1的阿基米德曲线而变化。拐点角度θ在0°<θ≤4°的范围内，在本实施例中θ＝2°，间隙角α1在2°≤α1≤12°的范围内，在本实施例中，α1＝6°。另外，在本实施例中，每1个凸出部的滚压（転造）量，即，一个突出部18的切入量大约为0.033mm，退切量R＜0.033的区域为加工区域，上述拐点角度θ被设定在加工区域内（角度δ大约为3.3°以下），并且，粗塑性变形区间被设定为超过加工区域，例如，被设定在直到角度δ＝6°左右的范围内。另外，关于该粗塑性变形区间的外侧的退刀部20被适当地确定，使得其例如以一定的直径尺寸形成等。

上述精加工塑性变形区间的突出部18的二次曲线形状是在图2中也表示退切量R的变化的二次曲线，被确定为，间隙角α渐渐变大，在拐点角度θ附近成为粗塑性变形区间的间隙角α1，经由设置在拐点角度θ附近的规定的范围的接合部平滑地与粗塑性变形区间的直线连接。具体地被确定为，例如，在角度δ＝0°的顶点，间隙角α＝0.1°左右，在角度δ＝θ的拐点角度，间隙角α＝α1。在θ＝2°、α1＝6°的本实施例中，精加工塑性变形区间的退切量R，以例如下式（2）所示的二次曲线的方式被设定。另外，上述接合部的角度δ在例如30’左右以下的范围被确定。

R＝0.00196×δ²＋0.00448×δ···（2）

另外，粗塑性变形区间的退切量R使用由上述二次曲线规定的拐点角度θ的退切量Rc，用上述（1）式表示。在本实施例中，外螺纹16的公称直径D＝10mm，拐点角度θ＝2°、间隙角α1＝6°，因此，成为下式（3）。

R＝｛10×π×（δ－2）/360｝×tan6°＋0.00196×2²＋0.00448×2···（3）

这样的突出部18的顶点附近的形状，如上述图2所示，以相对于角度δ的退切量R的变化为基准而确定，例如，根据如图3所示的顺序被设定。即，首先，在步骤S1中，决定拐点角度θ。该拐点角度θ以在0°＜θ≤4°的范围内并且进入加工区域内为条件，考虑到例如公称直径D及被加工物的硬度地被设定，公称直径D大时与小时相比较该拐点角度θ被减小，被加工物的硬度高时与低时相比较该拐点角度θ被减小。在步骤S2中，决定上述拐点角度θ的退切量Rc。该退切量Rc比根据例如凸出部数和切削部24的长度等算出了的每1个牙的螺纹成形量小地被确定。在步骤S3中，决定粗塑性变形区间的间隙角α1，即，图2的退切量R的斜度。该间隙角α1以进入2°≤α1≤12°的范围内为条件，考虑到例如公称直径D及被加工物的硬度被设定，公称直径D大时与小时相比较该间隙角α1被增大，被加工物的硬度高时与低时相比较该间隙角α1被增大。在步骤S4中，在上述拐点角度θ，以退切量R成为上述退切量Rc并且间隙角α成为上述间隙角α1的方式，决定精加工塑性变形区间的二次曲线。

而且，如上所述地设定的形状的突出部18，能够通过例如与其直径尺寸变化（退切量R的变化）相对应地制作的凸轮，使研削磨石机械地相对于丝锥素材相对地接近分离地形成。外螺纹16的加工一般分别进行槽部分的槽研削加工和牙顶的外周研削加工，而在本实施例中，通过槽研削加工而形成的侧面及通过外周研削加工而形成的牙顶，都以成为上述退切形状的方式形成。

在这样的螺纹成形丝锥10中，关于从突出部18的顶点在螺纹成形加工侧的形状，余量区间大致为0，因此，与螺纹成形加工时的被加工物的接触面积变小，摩擦扭矩、发热降低。另外，在与螺纹成形加工相关的突出部18的顶点附近设有精加工塑性变形区间及粗塑性变形区间，在从突出部顶点（δ＝0°）离开了的粗塑性变形区间中，相对于角度δ退切量R为以直线的方式变化的阿基米德曲线形状，而在接近顶点的精加工塑性变形区间中，突出部18的形状以随着二次曲线变化的方式形成，在加工负荷大的顶点附近，退切量R的变化变小，因此螺纹成形加工可顺利地进行，不损害突出部18的耐久性（防磨损、损伤等）地降低摩擦扭矩、发热。

这样，根据本实施例的螺纹成形丝锥10，通过余量区间的缩小及突出部18的特殊形状，不损害突出部18的耐久性（防磨损、损伤等）地降低摩擦扭矩、发热，因此即使在高速加工、低润滑油剂（例如，不包括氯系极压剂的水溶性油剂）等容易产生熔接的条件下螺纹成形加工内螺纹时，也可抑制熔接的产生、突出部18的磨损、损伤，而提高工具寿命。另外，并不局限于延展性好的低碳素钢，也能适用于螺纹成形丝锥加工困难的比较硬的高碳素钢、合金钢（30HRC左右以上）等材料。

另外，在本实施例中，拐点角度θ被确定在0°＜θ≤4°的范围内，间隙角α1被确定在2°≤α1≤12°的范围内，另一方面，在精加工塑性变形区间中随着朝向拐点角度θ，间隙角α渐渐变大，在该拐点角度θ附近，成为间隙角α1地与粗塑性变形区间平滑地连接，因此，螺纹成形加工变得更进一步顺利地进行，能够不损害突出部18的耐久性（防磨损、损伤等）地适当地降低摩擦扭矩、发热。

另外，在本实施例中，突出部18夹着顶点（δ＝0°）地形成为对称形状，因此作为整体，余量区间大致为0，与被加工物的接触面积变小而适当地降低摩擦扭矩、发热，并且，与相对于加工侧另行地设定退刀侧的形状的情况进行比较，设计容易、简单且廉价。

顺带说明，如图4（a）所示，分别各准备2个与突出部18的顶点附近的形状不同的本发明产品、以往产品及比较产品，以下面的加工条件，进行对内螺纹的攻丝加工并检查了耐久性（加工孔数），得到如图4（b）所示的结果。本发明产品的余量与大致为0的上述实施例的螺纹成形丝锥10相同，以往产品在突出部顶点（δ＝0°）的两侧的共计4°左右的范围内具有余量，并且，余量的外侧以与上述精加工塑性变形区间同样地随着二次曲线而变化的方式确定突出部形状。比较产品的余量大致为0，在突出部18的顶点附近设有上述精加工塑性变形区间及粗塑性变形区间，但有时作为它们等的界限的拐点角度θ＝6°、粗塑性变形区间的间隙角α1＝6°。该比较产品包含在技术方案1中记载的发明产品中。图4（a）是在上述图1（c）中追加了比较产品的图。

《加工条件》

·标称值：M10×1.5

·被加工物材质：SCM440（JIS限定的铬钼钢）

·被加工物硬度：29～31HRC

·底孔径：9.25mm

·底孔深度：19mm（贯通）

·攻丝长度：19mm

·切削速度：15m／min

·转速：477min^-1

·进给机构：同步机

·润滑油剂：水溶性（10倍稀释）

·注油方式：外部

在图4（b）中，相对于以往产品的工具寿命为2孔的情况，本发明产品的工具寿命大约为1400孔，比较产品的工具寿命为560孔。根据本发明产品及比较产品，工具寿命大幅地提高。特别是，拐点角度θ＝2°的本发明产品，即使与拐点角度θ＝6°的比较产品相比，也能得到2倍以上的耐久性。另外，本发明产品通过“GP－OUT”，即，贯通螺纹塞规（GP）不穿通内螺纹而达到寿命，因上述外螺纹16的突出部18的磨损等，内螺纹的直径尺寸未达到规定尺寸，而比较产品及以往产品因熔接不能进行加工，由此可知不只是单纯地在突出部18的顶点附近设置精加工塑性变形区间（二次曲线形状的区间）及粗塑性变形区间（阿基米德曲线形状的区间），还通过作为它们等的界限的拐点角度θ为4°以下（试验品θ＝2°），能适当地抑制熔接。

图5同样分别准备2个本发明产品、比较产品及以往产品，以下面的加工条件，进行内螺纹的攻丝加工检查耐久性，并且，在测定了本发明产品及以往产品的攻丝扭矩时，图5（a）表示耐久性（加工孔数），图5（b）表示攻丝扭矩的代表例。此时的试验品的标称值都为M8×1.25，本发明产品及以往产品的突出部18的顶点附近的形状与上述图4（a）是相同的。即，本发明产品具有精加工塑性变形区间及粗塑性变形区间，并且，作为它们的界限的拐点角度θ＝2°，粗塑性变形区间的间隙角α1＝6°。另外，以往产品在突出部顶点（δ＝0°）的两侧的合计4°左右的范围内具有余量，并且，余量的外侧与上述精加工塑性变形区间同样地，突出部形状随着二次曲线而变化。另一方面，比较产品的余量大致为0，但不具有突出部形状以二次曲线的方式进行变化的精加工塑性变形区间，从突出部顶点（角度δ＝0°）直接在两侧设有阿基米德曲线形状的粗塑性变形区间（间隙角α1＝6°）。

《加工条件》

·标称值：M8×1.25

·被加工物材质：SCM440（JIS限定的铬钼钢）

·被加工物硬度：29～31HRC

·底孔径：7.4mm

·底孔深度：20mm（贯通）

·攻丝长度：16mm

·切削速度：15m／min

·转速：600min^-1

·进给机构：攻丝机（タッパー）（无同步机传送）

·润滑油剂：水溶性（10倍稀释）

·注油方式：外部

在图5（a）中，以往产品的工具寿命为100孔以下，相对于比较产品的工具寿命为1000孔左右，本发明产品的工具寿命为6000孔以上，这样根据本发明产品，工具寿命大幅地提高。另外，相对于以往产品的耐久限界理由为因熔接而不能进行加工，本发明产品及比较产品是因为，“GP－OUT”，即，贯通螺纹塞规（GP）不穿通内螺纹而达到寿命，因上述外螺纹16的突出部18的磨损等，内螺纹的直径尺寸未达到规定尺寸。虽然从突出部顶点（角度δ＝0°）直接以阿基米德曲线形状形成的比较产品，与被加工物的接触面积变小，能适当地抑制熔接，但是，损害突出部18的特别是顶点附近的耐久性（防磨损、损伤等），不能得到充分的工具寿命。由此，需要在突出部18的顶点附近设置二次曲线形状的精加工塑性变形区间。

图5（b）是表示将本发明产品和以往产品的螺纹成形加工时的攻丝扭矩进行比较的图，相对于本发明产品大约为10N·m，以往产品大约为17N·m，根据本发明产品，与以往产品相比较，攻丝扭矩降低大约40％。通过该攻丝扭矩的降低，能抑制发热、熔接，提高耐久性。

以上，基于附图详细地说明了本发明的实施例，但是这也只不过是一个实施方式，本发明能够基于所属领域技术人员的知识，以做出各种各样的变更、改良的方式进行实施。

Claims (5)

1.一种螺纹成形丝锥，其具有完全牙部和与该完全牙部连续地设置且越向前端越小径的切削部，并且，在这些完全牙部及切削部设有交替地形成了突出部和退刀部的外螺纹，其特征在于，

关于上述切削部的上述突出部的绕工具中心线O的形状，在从直径尺寸最大的该突出部的顶点起的螺纹成形加工侧，并且在切入到被加工物地进行螺纹成形加工的加工区域内，将上述顶点设为0°，将绕上述工具中心线O的朝向螺纹成形加工侧的角度设为δ，此时，

在上述角度δ为在上述加工区域内预定的拐点角度θ以下的精加工塑性变形区间，作为从该角度δ＝0°的上述顶点的直径尺寸的后退量的退切量R，被确定为以随着朝向该拐点角度θ侧地增加的方式，上述突出部的形状相对于该角度δ随着二次曲线变化，另一方面，

在上述角度δ比上述拐点角度θ大的粗塑性变形区间，被确定为以上述退切量R相对于该角度δ直线地增加的方式，上述突出部的形状随着一定的粗塑性变形区间的间隙角α1的阿基米德曲线变化，

并且，与上述顶点的直径尺寸相等的所述突出部的直径尺寸的余量区间被设为大致为0，或上述角度δ为1°以下的范围内。

2.根据权利要求1所述的螺纹成形丝锥，其特征在于，上述精加工塑性变形区间，若没有上述余量，则处在上述角度δ＝0°的从上述顶点到上述拐点角度θ的范围，在存在上述余量的情况下，处在从该余量的外端到该拐点角度θ的范围。

3.根据权利要求1或2所述的螺纹成形丝锥，其特征在于，上述拐点角度θ被确定在0°＜θ≤4°，并且在存在上述余量时，上述拐点角度θ被确定在该余量的外侧的范围内，

上述粗塑性变形区间的间隙角α1被确定在2°≤α1≤12°的范围内，

在上述精加工塑性变形区间，随着朝向上述拐点角度θ，间隙角α渐渐变大，在该拐点角度θ附近，成为上述粗塑性变形区间的间隙角α1地与上述粗塑性变形区间平滑地连接。

4.根据权利要求1或2所述的螺纹成形丝锥，其特征在于，夹着上述角度δ＝0°的上述顶点的与上述螺纹成形加工侧相反的退刀侧的形状，与该螺纹成形加工侧相对称地变化。

5.根据权利要求1或2所述的螺纹成形丝锥，其特征在于，具有上述精加工塑性变形区间及上述粗塑性变形区间的上述突出部的形状是，该突出部的上述外螺纹的侧面及牙顶中的任一方或两方的部位的形状。

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