刀杆是介于刀片和刀架(或刀座)之间的连接部分。应具有足够的强度、硬度和精度。
刀杆头部是装夹刀片的部分,柄部是装入刀架(或刀座)的部分。
刀杆头部即装夹刀片部分的结构主要是依据刀片形状而确定的。除要求本身具有足够强度和刚性外,还要保证装夹刀片的刚性、定位可靠性准确性、使用方便以及排屑断屑等要求。
不同结构形状的刀片有相应的装夹结构。(参见硬质合金石油管螺纹刀杆型号标注说明)。
上压式(M及C结构)为不带孔的四方形刀片(或扇形刀片)的装夹结构。大多用于加工油、套管接箍内螺纹。勾形螺母的螺钉两端各带左、右螺纹并起压板作用将刀片及导屑板夹紧。
斜拉杆内拉式(P结构)为带双锥孔刀片的内拉式夹紧结构。具有双向夹紧作用。刀片双锥孔应保证需要的精度。结构紧凑、定位可靠、刀片材料利用率高等是其特点。油、套管及钻杆等刀片(双锥孔刀片)均适用。
带芯杆压板斜面双向夹紧结构(J结构)主要用在钻杆接头螺纹刀片及抽油杆部件油管螺纹的三角形直孔刀片的夹紧。
楔块斜面侧面夹紧(F结构)用于棱体长条形非涂层可重磨式刀片的装夹结构。使用在油、套管管体外螺纹加工,夹紧牢固,刀刃磨损后可沿前刃面进行重磨以多次使用。使用时刀刃中心高可根据需要进行调整。
立装刀片侧面压紧(G结构)主要用于立装三角形可转位偏梯形套管螺纹单齿刀片的装夹结构。刀片强度及刚性较好,夹紧牢固是其特点。此结构在上压及侧压两个方向分别加以夹固。
刀杆的柄部装入刀架(或刀座)内,一般的刀杆柄部截面为方形或长方形。在某些加工内螺纹的数控车丝机上,柄部截面为圆形。柄部尺寸应保证刀杆具有足够的强度和刚性的要求,并使刀杆头部伸出长度尽可能小,以防止产生切削振动及螺纹表面波纹。
大多数情况下,刀杆柄部和头部为整体结构,但也有将头部及柄部分离的模块式拼装结构,主要在内螺纹刀杆上使用,如图所示。头部损坏时,只需要更换头部,不要更换整个刀杆。
为了保持加工螺纹时刀片两侧刃有大致相同的侧刃法向后角,刀片安装在刀杆上需要倾斜一个角度,其值应等于或接近于螺纹的螺旋升角。故与螺距及螺纹直径有关。这一倾斜角在刀杆上已加工出来,大约0°~1°20′之间,分四种档次。故使用者在刀杆选用时应在管螺纹规格(直径及螺距)确定之后,来选取相应的刀杆规格。本样本B3页中刀杆标注说明⑥的A、B、C、D即表示适用不同直径管材的刀杆规格。
刀杆及刀杆部件需用优质钢材制造,并进行热处理以保持及达到要求的硬度及强度,断屑器应由性能良好的硬质合金制造。刀杆基面及定位面等均应磨削以达到要求的精度。