高精度大径伺服进给攻丝动力头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动攻丝工具技术领域，具体涉及一种高精度大径伺服进给攻丝动力头，配套在攻丝机床或类似的设备上，对金属工件加工出所需的内螺纹孔。
【背景技术】
[0002]关于攻丝动力头的技术信息可在公开的中国专利文献中见诸，如CN202825375U推荐有“自动进给钻孔攻丝装置”，典型的如授权公告号CN201350535Y提供的“一种自动攻丝动力头机构”，该专利方案在支架上安装气缸以及与气缸活塞杆连接的并且与旋转主轴并行的推杆，该专利虽然能够体现其说明书第2页第2段记载的技术效果，但是由于其属于气动式攻丝动力头装置范畴，所谓的气动式攻丝动力头装置是指活塞杆的位移由气缸活塞杆控制，也就是说由气动控制加工行程(前进或后退)，因而气动进给攻丝动力头装置的欠缺之一，由于使用压缩空气作为活塞杆运动的动力源，因而必须提供气源装置例如空气压缩机或气泵之类的装置，致使气动进给攻丝动力头装置只有在依赖辅助设施即空压机等的状态下才得以工作；之二，由于加工行程例如前进是通过气动实现的，因此前进速度必须通过液压阻尼器调节，然而气体的不稳定性和液压阻尼的非线性会导致攻丝加工过程的不稳定，不仅容易影响攻丝精度，而且会损及攻丝工具如攻丝头的使用寿命；之三，由于需要凭借液压阻尼器的碰撞实现快进与工进之间的切换，因而加工时即攻丝时的噪声较大，尤其是当生产现场配备有多台气动式攻丝动力头装置时，噪声更大，从而影响作业现场的环境(噪声污染);其四，由于在加工过程中难以甚至根本无法做到对行程(快进行程和工进行程)的精确调控，因此必须通过繁琐而复杂的机械调整，而该繁琐且复杂的机械调整一方面影响作业效率，另一方面增大操作者的工作强度，尤其机械调整由操作者以手动方式进行，而手动方式调整的精度由于与操作者的经验、责任心和情绪等因素相关，因此调整的精度客观上难以保障；其五，由于控制模式局限，因而难以通过可编程序控制器(PLC)进行控制。
[0003]发明专利申请公布号CN103317376A公开的“伺服进给攻丝动力头装置”全面地消除了前述CN201350535Y的所述五个方面的欠缺，具体可参见CN103317376A的说明书第0020至0040段，尤其见说明书第0015段。
[0004]但是上述CN103317376A仍然存在以下缺憾:其一，由于轴套(该专利称外套管，以下同)的上端端面以不可移动的方式固定在传动控制箱的底部，下端构成为冗长的纵向悬臂端，并且在下端以螺纹连接的方式配接有一滑动套，在轴套的轴套腔(专利称外套管腔)内设置与滑动套滑动配合的内套管，在内套管的内套管腔内设置轴承定位隔套，在对应于轴承定位隔套的中央位置设置可上下运动的刀杆轴，因而一方面使整个工件攻丝机构的结构变得甚为复杂，给制造与装配带来困惑，另一方面刀杆轴的上下运动的稳定性难以保持，最终影响攻丝工具对工件的攻丝质量；其二，由于采用设置在滑动架(专利称滑动块)上的导轮与设置在传动控制箱的传动控制箱腔的腔壁上的一对导轨的配合而构建的滑动架与传动控制箱之间的刚性配合关系所带来的技术效果并不能达到预期，因而滑动架上下运动平稳效果以及期望体现的刚性要求并未真正体现；其三，由于滑动架朝向花键轴的一端设置有一夹圈，由夹圈将与花键轴配合的花键轴套锁定，在滑动架上下运动时通过夹圈带动花键轴套，由花键轴套下端扩设的圆盘状的轴套连接头带动刀杆轴作亦步亦趋的上下运动，因而滑动架对刀杆轴的作用方式表现为间接作用，一方面作用力受到影响，另一方面夹圈对花键轴套的上端的夹住效果难以保障，存在松动乃至挣脱之虞。
[0005]针对上述已有技术，仍有改进的必要，为此本申请人作了积极而有益的设计并且形成了下面将要介绍的技术方案。
【发明内容】
[0006]本实用新型的任务在于提供一种有助于将轴套的上部直接与滑动架固定连接而藉以显著提高轴套随滑动架上下运动时的稳定性并且同时保障位于轴套的轴套腔内的由花键轴带动的刀杆轴的上下运动平稳性、有利于使滑动架与传动控制箱的腔壁之间构建良好的刚性配合关系而藉以保障滑动架带动轴套平稳地上下运动、有益于显著简化工件攻丝机构的结构而藉以方便制造与装配并且方便维护以及体现理想的经济性、有便于充分发挥滑动架对轴套的直接作用效果而藉以减少冗杂的中间过渡环节并且得以进而简化结构提高动作精度和可靠性的高精度大径伺服进给攻丝动力头。
[0007]本实用新型的任务是这样来完成的，一种高精度大径伺服进给攻丝动力头，包括一传动控制箱，该传动控制箱构成有一传动控制箱腔；一传动箱固定座，该传动箱固定座固定在传动控制箱腔的传动控制箱腔顶壁上；一传动箱，该传动箱固定在所述传动箱固定座的上部，并且该传动箱构成有一传动箱腔；一花键轴，该花键轴的上端转动地支承在所述传动箱固定座上并且探出传动箱固定座伸展到所述传动箱腔内，而该花键轴的下端伸展到所述传动控制箱腔内；一花键轴驱动机构，该花键轴驱动机构设置在所述传动箱上并且在传动箱腔内与所述花键轴的上端传动连接；一用于对工件攻丝的工件攻丝机构和一用于驱使工件攻丝机构上行或下行的行程控制机构，工件攻丝机构与所述花键轴的下端传动配合并且还与行程控制机构连接，该工件攻丝机构还途经传动控制箱腔的传动控制箱底壁伸展到传动控制箱腔外，行程控制机构设置在所述传动控制箱的传动控制箱腔内；一过渡传动机构，该过渡传动机构设置在所述传动箱上并且在所述传动箱腔内与所述花键轴驱动机构传动配合，而在传动箱腔外与所述行程控制机构传动配合；特征在于:所述的工件攻丝机构包括轴套、刀杆轴、轴套导向滑动座、抛油环和花键套，轴套导向滑动座的上端在对应于所述花键轴的下端的位置设置在所述传动控制箱腔的传动控制箱腔底壁上，而轴套导向滑动座的下端伸展到传动控制箱腔外，轴套的上端端面与所述行程控制机构固定，而轴套的下端与轴套导向滑动座滑动配合，花键套转动地设置在轴套的轴套腔内并且在该花键套的花键套腔的腔壁上开设有花键槽，花键槽与花键轴的下端的花键滑动配合，刀杆轴转动地设置在轴套腔内，在该刀杆轴的上端以窄缩状态构成有一刀杆轴螺纹连接头，该刀杆轴螺纹连接头探入到花键套腔内，并且与花键套腔的腔壁上的花键套腔壁内螺纹螺纹连接，刀杆轴的上端的中央孔构成为花键轴腔，该花键轴腔与花键套腔相通，刀杆轴的下端伸展到轴套腔外并且构成有一攻丝工具配接轴头，抛油环在轴套腔内与轴套的下端螺纹配接，所述工具配接轴头伸展到抛油环外；所述行程控制机构包括丝杠、滑动架、丝杠齿轮、信号采集器架、第一信号采集器和第二信号采集器，丝杠的上端转动地支承在所述传动控制箱腔顶壁上，而丝杠的下端转动地支承在所述传动控制箱腔底壁上，滑动架朝向丝杠的一端固定有一滚珠螺母，该滚珠螺母与丝杠相配合，滑动架朝向所述花键轴的一端开设有一花键轴避让孔，花键轴对应于该花键轴避让孔，所述轴套的上端端面与滑动架的右端朝向下的一侧固定，丝杠齿轮转动地支承在所述传动箱固定座与传动箱之间并且与丝杠的上端传动连接，第一信号采集器设置在滑动架的朝向花键轴的一端的端面上，第二信号采集器在对应于第一信号采集器的下方的位置设置在信号采集器架上，而信号采集器架固定在传动控制箱腔的右腔壁上，并且在该信号采集器架的上部固定有一信号采集器撞头，其中:在所述滑动架上固定有一滑动架刚性支承机构，该滑动架刚性支承机构包括滑块、上夹块和下夹块，在滑块背对上夹块以及下夹块的一侧并且循着滑块的高度方向开设有一滑动槽，上、下夹块以彼此上、下对应的状态横向固定在滑块背对滑动槽的一侧，上、下夹块朝向滑动架的一端探出滑块的边缘部位，并且上、下夹块之间的空间构成为滑动架配合腔，该滑动架配合腔的宽度与滑动架的厚度相适应，滑动架的边缘部位插入滑动架配合腔，并且由夹块固定螺钉在对应于开设在滑动架上的夹块固定螺钉孔的位置将上夹块以及下夹块与滑动架固定，在所述传动控制箱腔的前腔壁上并且在对应于滑动槽的位置固定有一导轨，滑动槽与该导轨滑动配合。
[0008]在本实用新型的一个具体的实施例中，在所述的传动控制箱腔的前腔壁朝向外的一侧构成有一用于将所述传动控制箱与攻丝机床固定的并且凸起于前腔壁的表面的固定安装框架，该固定安装框架的四个角部均探出前腔壁的边缘部位并且各开设有一安装螺栓孔。
[0009]在本实用新型的另一个具体的实施例中，在所述传动控制箱的传动控制箱腔的传动控制箱腔顶壁开设有一花键轴让位孔和一丝杠轴承腔，花键轴让位孔与所述花键轴避让孔相对应，所述花键轴对应于花键轴让位孔，丝杠轴承腔与所述丝杠相对应，并且在该丝杠轴承腔内设置有一对丝杠上支承轴承和一丝杠上支承轴承压盖，该丝杠上支承轴承压盖位于一对丝杠上支承轴承的上方并且与丝杠轴承腔的轴承腔台阶的台阶面固定，所述丝杠的上端转动地支承在一对丝杠上