本发明涉及一种加工圆柱形和圆锥形内螺纹的防断丝锥，是机械加工中内螺纹加工的一种刀具。 普通丝锥，是在其表面沿纵向开有数个一定深度的沟槽，以形成切削刃和容屑槽。加工内螺纹时的切屑存于容屑槽与已加工出的螺纹之间，随着丝锥的螺旋式工作，逐渐增多的切屑，互相挤压，沿着容屑槽缓慢地排出。容屑槽排出切屑的通道是极不畅通的。其原因是：
结构分析：
容屑槽横截面几乎一半是加工出的螺纹表面。它的特点是螺纹的“波浪”形细牙，严重地阻碍了切屑沿容屑槽的纵向排出。同时，由于切屑与已加工出的螺纹表面接触、挤塞，又易划伤所加工的螺纹表面，降低螺纹表面精度。生产中很多丝锥地损坏报废，不是由于正常的磨损，在容屑槽空间一定的情况下，是由于“波浪”形牙的阻碍，切屑挤塞，摩擦过大所引起的。
力学分析：
用丝锥加工螺纹时，主要抗力是扭矩。它由三部分组成：切削力矩（由丝锥和已加工螺纹间的摩擦而产生）金属产生塑性与弹性变形和切屑阻塞在容屑槽中而产生的力矩。
显然，切削力矩、摩擦力矩是丝锥加工螺纹所必需的。然而塑性与弹性变形和切屑阻碍在容屑槽中而产生的力矩，是可以尽量减少的。通常所采取的措施是减少容屑槽数Z，缩小刃瓣宽度F和切削锥的芯部直径d3。以增大容屑槽尺寸（图1）。根据材料力学，丝锥加工螺纹时，丝锥受扭转变形，丝锥横截面上受剪切，其剪应力沿半径按线性属于规律分布，最大剪应力tmax就发生在最大扭矩Mnmax所在截面的边缘上。因此，任何欲以增大容屑槽尺寸的措施一般又和丝锥最有效部位的强度要求相互矛盾的。
为了克服普通丝锥加工螺纹时，容屑槽排出切屑不畅、易阻塞，以致增大不必要的力矩，甚至因损坏而报废，易划伤螺纹表面，降低螺纹表面精度，及充分利用丝锥最有效部位的力学属性，特提出本发明。
本发明的任务是提供一种彻底改进排屑方式，又能保证丝锥的正常切削的防断丝锥。
本发明的具体结构，结合外形结构图（图2）说明於下：
尽管丝锥的种类很多，但各种丝锥都由工作部分和尾柄部分及排屑系统组成。
工作部分是由切削部分L1和校准部分L0组成。切削部分担任主要切削工作，校准部分用以校准螺纹和丝锥在螺旋式工进时起导向作用。
尾柄在于传递工进时的扭矩。
切削部分圆锥是为了工作的初始阶段在螺纹底孔中定心导向。
序号1所指为防断丝锥本体，本体中的孔2为出屑口，3为排屑道，4为过屑槽，5为端堵，6为背刃背槽，7过屑孔（参照图3）。
各部分的具体作用如下：
排屑孔2，为防断丝锥工作中，切屑最后排出其本体的出口。排屑道3为防断丝锥工作中将各切削刃部所产生的切屑汇集及往排屑孔2输送的通道。正因为它位于防断丝锥本体的中央，所以才将切屑与已加工出的螺纹表面隔离开，避免切屑与已加工螺纹表面接触，提高了螺纹表面的精度。根据材料力学受扭矩作用的圆柱体，圆锥体横截面的剪应力沿半径按线性规律分布，圆心附近的应力很小，因此在防断丝锥中心部设置排屑道3，又对其丝锥的强度不致降低较大。过屑槽4，其槽的一侧面形成切削部分的前刀面，另一侧面为切屑产生塑性和弹性变形后与之摩擦，产生了附加扭矩。因而两侧面粗糙度要求较高。端堵5，是与防断丝锥本体紧密接触后，采取焊接联接在一起的。其目的是增强数瓣切削部分的整体强度。为了保证切削部分的强度及硬度，丝锥本体的排屑道3等及端堵5均在冷加工完后，先施焊，再热处理。
端堵另一作用是将切屑“兜起”，防止落入螺纹底孔中。端堵5的斜面（露于过屑槽部分）起将切屑收集于排屑道3中的导向作用。其表面的粗糙度较高，以降低切屑流入的阻力。
仅为校准部分有刃背槽6。它的主要作用是供铲（或磨）出齿顶后角用，其中在靠近过屑槽4的附近较深，以形成校准部分担负极少量切削任务的刃齿形成前刀面，及存入极少量的切屑，并把切屑排入过屑槽4中。
过屑孔7，仅限于锥形螺纹防断丝锥。参照（图3）。因为锥形螺纹防断丝锥工作时，整个丝锥工作部分都参与切削，切削力矩很大，由过屑槽形成的数瓣切削部分受力较大，故将一段切削部分的过屑槽4，作成过屑孔7，以增加丝锥强度，提高抗扭能力，同时亦起排屑作用。
锥形螺纹防断丝锥，同样也有刃背槽。
本发明的原理及理论依据是（下面采用与普通丝锥分别计算、对比说明）：
一.普通丝锥：
容屑槽槽形-普通丝锥的槽形通常有三种：（1）有一圆弧构成;（2）有两直线和一圆弧构成-一直线形成前刀面，与一圆弧相切，弧另一端与另一直线相切;（3）两圆弧和一直线构成，前刀面为直线，其它部分为两段圆弧。
假设条件：（1）仅以有一圆弧构成的容屑槽为例（图4）;（2）以给定的丝锥外径D为横截面的最大直径;（3）R-容屑槽弧半径，令R＝D/4;d3-芯部直径，令d3＝2R;Z-容屑槽数，令Z＝4。
（图4）中，位于Z轴正半轴的容屑槽惯性矩（将此容屑槽横截面图形近似为整半圆）。
（参考书：高等学校试用教材《材料力学》上册，浙江大学刘鸿文主编，1980年3月版，人民教育出版社出版，以下简称《材》。《机械另件设计手册》东北工学院机械设计、机械制图教研室编，冶金工业出版社出版，1976年版，以下简称《手册》）。
根据《材》P307，平行移轴公式和《手册》P23右行四图
Jy＝Jyc+a2F＝0.00686（2R）4+[0.2878（2R）+R]2·πR2/2＝4.009286R4
Jz＝Jzc+b2F＝πd4/128+0＝π（2R）4/128＝0.392699R4
根据《材》P301，（图4）中，位于Z轴正半轴容屑槽的极惯性矩：
JP＝Jz+Jy＝0.392699R4+4.009286R4＝4.401985R4
4个容屑槽的极惯性矩：
J容P＝4JP＝4×4.401985R4＝17.60794R4
全圆的极惯性矩（包括容屑槽）：根据《材》P79
J园P＝πD4/32＝π（2R）4/32＝25.13274R4
丝锥实际横截面的极惯性矩：
J容P＝J园P-J容P＝25.13274R4-17.60794R4＝7.5247996R4
根据《材》P78
抗扭截面模量：
Wn＝J丝P/（D/2）＝7.5247996R4/2R＝3.7623998R3
普通丝锥所受最大剪应力：
τmax＝Mn/Wn＝Mn/3.7623998R3＝0.2657878（Mn/R3）
误差分析：因将单个容屑槽近似成整半圆，而实际容屑槽的极惯性矩要较小，故J丝P偏小，Wn偏小τmax偏大。
二.防断丝锥（图5）：
假设条件：（1）以给定的丝锥外径D为横截面最大直径，且与普通丝锥等外径;（2）d-排屑道直径。参照《手册》P24，右行二图，将（图5）中，位于Y轴上的二个过屑槽近似成右行二图;令b＝R，d＝h（R-普通丝锥容屑槽弧半径）
H＝D＝4R，h＝1.6R
（图5）中，位于Y轴上的二个过屑槽的惯性矩：
Jx＝b（H3-h3）/12＝R[（4R）3-（1.6R）3]/12＝4.992R4
Jy＝b3（H-h）/12＝R3（4R-1.6R）/12＝0.2R4
（图5）中，位于Y轴上二个过屑槽的极惯性矩：
JP＝Jx+Jy＝4.992R4+0.2R4＝5.192R4
四个过屑槽的极惯性矩：
J槽P＝2JP＝2×5.192R4＝10.384R4
排屑道的极惯性矩（根据《材》P79）：
J道P＝πd4/32＝π（1.6R）4/32＝0.643398R4
防断丝锥强度最弱（一定位于有过屑槽处）横断面的极惯性矩：
J防P＝J园P-J槽P-J道P＝25.13274R4-10.384R4-0.643398R4＝14.105342R4
防断丝锥抗扭截面模量：
Wn＝J防P/（D/2）＝14.105342R4/2R＝7.052671R3
防断丝锥所受最大剪应力：
τmax＝Mn/Wn＝Mn/7.052671R3＝0.141790（Mn/R3）
三.普通丝锥与防断丝锥所受最大剪应力之比（i）：
i＝（普通丝锥最大剪应力/防断丝锥最大剪应力）×100%
＝｛[0.2657878（Mn/R3）/[0.141790（Mn/R3）]}×100%
＝187.45%
分析说明：由于普通丝锥所受的三个扭矩中，因为切屑阻塞而产生的力矩还要加大其扭矩总值;然后防断丝锥则没有较大的阻塞，因此，以上之比值趋更大。
结论：上述比值说明，同一直径规格的丝锥，普通丝锥加工螺纹所受的最大剪应力是防断丝锥加工同一材料螺纹时所受的最大剪应力的1.87倍。
由此可见，防断丝锥加工螺纹中的剪应力大大降低了，从而提高丝锥的抗扭能力，故可防断。