圓板牙是加工與修整外螺紋的標(biāo)準(zhǔn)刀具。它的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)螺母，軸向開出排屑孔(通常稱梅花孔)以形成板牙切削齒(刃)前面。
用圓板牙套切外螺紋時(shí)，先將圓板牙放在板牙套中，用緊定螺釘固緊。然后套在工件外圓柱上，旋轉(zhuǎn)圓板牙(或旋轉(zhuǎn)工件)，同時(shí)，在圓板牙的軸線方向施以推力，套出螺紋齒(牙)，并由套切出的螺紋齒側(cè)面導(dǎo)向，依次繼續(xù)套切出螺紋齒。所以開始套切螺紋時(shí)必須保持圓板牙端面與工件螺紋中心軸線的垂直。
但是，目前使用的圓板牙，它的排屑孔是圓柱形的，在套切螺紋時(shí)，所產(chǎn)生的切屑在圓板牙的排屑孔內(nèi)形成圈狀，不易及時(shí)排出，并容易地鉆進(jìn)并塞滿圓板牙的容屑孔(梅花孔)中，需要用其他工具將切屑推出，因而影響了加工效率。尤其在加工韌性和塑性大的材料(如銅材、鋁材)時(shí)，往往一根切屑長度大約是螺紋周長的總和，即：螺紋軌跡有多長，切屑就有多長。切屑一旦塞滿圓板牙梅花孔，須立即進(jìn)行清理，如果不及時(shí)清理，就會(huì)造成螺紋牙型變形、牙型變瘦、牙型尺寸嚴(yán)重偏差等質(zhì)量問題。如果切屑把梅花孔塞得很滿，還會(huì)給清理工作帶來困難。因此在自動(dòng)化、全自動(dòng)和流水線作業(yè)中，用圓板牙對(duì)韌性和塑性大的工件進(jìn)行套切外螺紋時(shí)，需要頻繁停機(jī)清理切屑，造成加工效率降低，甚至失去自動(dòng)化和流水作業(yè)的意義。針對(duì)普通板牙存在的這些問題，設(shè)計(jì)出了錐形排屑孔圓板牙，并獲得了我國實(shí)用新型專利(ZL 01 2 08449.2)。
錐形排屑孔圓板牙的結(jié)構(gòu)
錐形排屑孔圓板牙有2種結(jié)構(gòu)類型，第1種是單向錐形排屑孔圓板牙，第2種是雙向錐形排屑孔圓板牙。
錐形排屑孔沿圓板牙中心軸線均勻排列，錐形排屑孔母線與錐形排屑孔軸線之間的夾角h大小應(yīng)為：20°> h> 10°。一般可根據(jù)加工工件的材料不同選擇夾角h大小，當(dāng)工件材料為韌性和塑性大的銅材或鋁材時(shí)，可選擇h=20°;當(dāng)工件材料為普通鋼時(shí)，可選擇h=11°~15°。
錐形排屑孔(錐形梅花孔)的作用主要有2點(diǎn)。
首先是使圓板牙每條切削齒(刃)的前角和刃傾角不相同，可以推算出，先進(jìn)入切削的板牙切削齒(刃)的前角和刃傾角最大。而切削量最大和最關(guān)鍵的恰好是圓板牙的頭幾扣，因此對(duì)錐形排屑孔圓板牙的切削加工有利。
其次是錐形梅花孔有利于排屑。這是由于增大了的每條切削齒(刃)的前角和刃傾角，使得切屑容易沿錐形排屑孔排出;即使切屑的出屑方向不理想，也會(huì)在錐形梅花孔的錐形表面擠壓下使切屑沿錐形排屑孔排出，即在切削力和圓錐排屑孔內(nèi)錐面的共同作用下，必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿著錐面向外作用于切屑的作用力，將切屑驅(qū)出。
錐形排屑孔圓板牙的制造工藝
錐形排屑孔圓板牙的制造與普通圓板牙相似，其制造工序?yàn)椋赫{(diào)質(zhì)→下料→車毛坯外徑→車內(nèi)孔及倒角→磨基準(zhǔn)面→磨外圓→銑定位槽→銑錐形孔→去毛刺→鉸絲→鉆邊孔→熱處理(HRC60~63)→磨錐形孔內(nèi)的切削齒前刀面→鏟磨后刀面→研磨螺紋→精磨兩平面→退磁→印字→清洗→包裝。
圓板牙的切削齒(刃)廓形在內(nèi)表面，很難磨制。相對(duì)普通圓板牙，錐形排屑孔圓板牙由于增大了每條切削刃的前角和刃傾角，這為磨削錐形排屑孔中的切削齒(刃)前刀面帶來了便利。
錐形排屑孔圓板牙的應(yīng)用和展望
未來機(jī)械加工的自動(dòng)化程度越來越高，它所使用的刀具也在不斷改進(jìn)，錐形系列排屑孔圓板牙螺紋刀具正是為提高工效、實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化而開發(fā)的，其主要優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)任何材質(zhì)的工件進(jìn)行套絲時(shí)都能夠使排屑流暢，與普通圓板牙相比，可提高生產(chǎn)效率30%，并可有效提高加工出的螺紋質(zhì)量。
錐形排屑孔圓板牙與普通圓板牙一樣，有左旋、右旋、管螺紋和英制螺紋等各種螺紋規(guī)格的全系列產(chǎn)品，據(jù)調(diào)查和檢索，目前國內(nèi)外尚無這種結(jié)構(gòu)的刀具，若將錐形排屑孔圓板牙作為標(biāo)準(zhǔn)刀具推廣，必將對(duì)我國機(jī)加工行業(yè)的企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益。