[发明专利]一种细长管多头内螺旋槽拉刀

权利要求书

1.一种细长管多头内螺旋槽拉刀，其特征在于，包括：刀具本体、粗拉段刀齿、精拉段刀齿、容屑槽、断屑槽；

所述粗拉段刀齿、精拉段刀齿均为沿刀具本体轴线方向设置的多层刀齿结构，其段内每一层刀齿数量z相同，且成等间隔周向排布，间隔角度θ＝360/z；每段层数与每层的刀齿数量z乘积为需加工的内螺旋槽头数，不同层相同位置的刀齿沿刀具本体轴线方向重叠，相同层的不同刀齿对应加工不同的内螺旋槽；以需要加工的内螺旋槽横截面形状，沿内螺旋槽螺旋线方向与齿顶方向渐收延伸形成刀齿厚度，每个刀齿厚度小于所属刀具粗拉段或精拉段的层间距；

所述粗拉段刀齿与精拉段刀齿每层的相邻刀齿间还设置有容屑槽；且每个刀齿前刀面与刀具本体连接处设置有断屑槽，断屑槽一端与刀齿前刀面光滑相接，并从刀齿前刀面非等宽延伸至容屑槽，使每个刀齿的断屑槽都与容屑槽连通。

2.根据权利要求1所述的一种细长管多头内螺旋槽拉刀，其特征在于，粗拉段刀齿、精拉段刀齿的初始层间距P计算公式为：

其中，d₃表示内螺旋槽的中径，n表示内螺旋槽头数，β表示内螺旋槽的螺旋角。

3.根据权利要求2所述的一种细长管多头内螺旋槽拉刀，其特征在于，根据刀齿厚度g调整层间距，具体的：将各段最后拉削的一层刀具记为1号刀具；

若刀齿厚度小于初始层间距P，则选用初始层间距P，以其他各层刀具与1号刀具处于同一平面作为参考，后续每层刀具沿旋转螺旋线转动角度＝(Q-1)*γ，γ＝360÷n进行设置，旋转螺旋线是与各刀齿所加工内螺旋槽的螺旋线的齿距和螺旋角大小相同，旋转方向相反的螺旋线，Q表示刀具序号；

若刀齿厚度大于初始层间距P，以整数倍初始层间距P进行区间划分，将刀齿厚度所在区间上限对应的初始层间距的倍数作为公差w；从(1+w)号刀具到2号刀具分别作为首项，公差为w，得到w组刀具，(1+w)号刀具作为首项的这组刀具为第1组，w号刀具作为首项的这组刀具为第2组……2号刀具作为首项的这组刀具为第w组；

(1+w)号刀具作为首项的这组刀具，以各层刀具与1号刀具处于同一平面作为参考，该组序号的刀具沿旋转螺旋线转动角度＝(Q-1)*γ进行设置；

后续序号刀具作为首项的各组刀具，以各层刀具与1号刀具处于同一平面作为参考，各组序号的刀具沿旋转螺旋线转动角度＝(Q-1)*γ+(s-1)θ进行设置；s为该组刀具的组号，s＝1,2,3,…,w；

若刀具旋转过后，第1组刀具中的最后一项刀具与第2组刀具的首项序号的刀具之间的间距小于刀齿厚度，则第2组刀具及其后续组刀具沿旋转螺旋线旋转角度＝(Q-1)*γ+(s-1+i)θ，i为一正整数，i从1开始不断增大，直至刀具旋转过后第1组刀具中的最后一项刀具与第2组刀具的首项序号的刀具之间的层间距大于刀齿厚度。

4.根据权利要求3所述的一种细长管多头内螺旋槽拉刀，其特征在于，精拉段刀齿形状的确定过程为：将粗精拉段刀齿设计为可配置独立的切削加工去除量；通过内螺旋槽横截面形状沿内螺旋槽螺旋线方向延伸刀齿厚度，成型一个精拉段刀齿中某个刀齿的初始几何体，记该刀齿初始几何体的后端面四个点为a’、b’、c’、d’，前刀面四个点为a、b、c、d，作一过该刀齿的初始几何体的前面的e点，e点为后端面d’点沿内螺旋槽螺旋线方向延伸形成刀齿初始几何体的相对应的一个点；e点与刀齿初始几何体上d’点形成一条边线，过e点的第一截面与这条边线垂直，第一截面与刀齿初始几何体两边线交点记为b、c，将第一截面沿b，c两点形成的直线旋转前角λ得到第二截面，第二截面与刀齿初始几何体的另外两个交点记为a、d，则由a，b，c，d四个点形成的四边形作为该刀齿的前刀面；

将刀齿初始几何体的上面沿b、c两点形成的直线旋转后角α得到该刀齿的后刀面；

将刀齿初始几何体的两侧面分别沿a点与b点形成的直线、c点与d点形成的直线，旋转侧刃后角μ，得到该刀齿的两个侧刀面。