一种自适应攻丝机构的制作方法

本发明涉及攻丝领域，具体涉及一种自适应攻丝机构。

背景技术：

攻丝，指的是用一定的扭矩将丝锥旋入要钻的底孔中加工出内螺纹。在攻丝开始时，对丝锥施加轴向压力并转动，一般切入3-4圈螺纹后，只须转动，而不应再对丝锥施加压力，否则螺纹牙形将被损坏。对于工件内孔，工厂常采用普通攻丝机手工操作完成攻丝，但这种工艺极不方便，且成本高、效率低，特别是对于需批量加工的零件，加工难度较高。为了解决这些问题，能实现自动操作的自动攻丝设备逐渐进入市场并广泛被用户接受。

目前自动攻丝判断装置有：由攻丝气缸、拉线传感器、plc组合控制的方式和由伺服电机、滚珠丝杆、plc组合控制的方式等。

前者存在的问题：当丝锥切入3-4圈无法判断什么时间取消轴向力，螺纹牙形会被损坏，影响攻丝质量，且丝锥磨损严重，当盲孔攻丝或丝锥磨损切削扭矩增大或排屑不及时丝锥无法攻进或退出没有安全装置，丝锥损坏严重。

而后者存在的问题：该系统造价高，理想状态下是想通过伺服电机、滚珠丝杆实现轴向进给与丝锥螺距保持一致，但实际还是存在细小的误差，特别是对螺纹精度要求比较高的场合，螺纹牙形会被损坏，影响攻丝质量，丝锥磨损严重。

技术实现要素：

本发明的目的在于设计一种自适应攻丝机构，该攻丝机构只须转动，而不再对丝锥施加压力，提高生产效率、降低生产成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自适应攻丝机构，包括驱动机构，以及通过所述驱动机构带动旋转的主轴，所述主轴上固定有一气缸用于对所述主轴施加轴向压力，同时所述主轴底部还连接有丝锥用于对工件进行攻丝作业，具体工作时，通过气缸对所述主轴施加轴向压力从而带动丝锥施加轴向压力进行攻丝，当切入3-4圈螺纹后，气缸换向阀换向，气缸没有力输出，只是主轴转动。

进一步的，所述驱动机构包括异步电动机以及与所述异步电动机连接的变速箱。

进一步的，所述主轴底部设置有带过载保护快换攻丝夹头，通过所述带过载保护快换攻丝夹头夹住丝锥从而将丝锥固定于所述主轴上。

进一步的，所述主轴上还设置有螺杆、螺母活塞、花键轴以及拉线编码器，其中所述螺母活塞上设置有感应螺栓。

进一步的，还包括报警装置，用于当出现过载信号时发出报警信号。

本发明所述的自适应攻丝机构中，由异步电动机做主轴回转动力源，通过变速箱根据切削速度主轴转速可调；由攻丝气缸提供压力，根据所需进给压力通过减压阀调整压力、是否输出压力由换向阀来实现，并且由拉线编码器检测丝锥轴向原点位置、丝锥切入3-4圈位置、终点位置。由带过载保护快换攻丝夹头实现过载保护。由螺旋机构检测攻丝是否过载，接近开关发出过载信号，起到保护作用。

本发明的优点在于：

本发明所述的自适应攻丝机构实现了自动攻丝系统的功能要求，在攻丝开始时，对丝锥施加轴向压力并转动，丝锥切入3-4圈螺纹后，只转动，而不再对丝锥施加压力，螺纹牙形不会被损坏，攻丝质量高，丝锥磨损小，当盲孔攻丝或丝锥磨损切削扭矩增大或排屑不及时丝锥无法攻进或退出有过载保护并及时发出过载信号，丝锥不易损坏。而且该系统制造成本低。即改善了劳动强度、提高了生产效率、又降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明所述的自适应攻丝机构的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中a处在初始状态下的局部放大图；

图4为图2中b处在初始状态下的局部放大图；

图5为正常攻丝状态下a处的局部放大图示意图；

图6为正常攻丝状态下b处的局部放大图示意图；

图7为非正常攻丝状态下a处的局部放大图示意图；

图8为非正常攻丝状态下b处的局部放大图示意图；；

图9为图1中c处的局部放大图；

其中：1、主轴，2、异步电动机，3、变速箱，4、攻丝气缸，5、攻丝气缸进气口；6、螺杆，7、接近开关，8、螺母活塞，9、感应螺栓，10、花键轴，11、拉线编码器，12、拉线螺栓，13、丝锥，14、带过载保护快速攻丝夹头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9所示，本发明提供如下技术方案：一种自适应攻丝机构，该攻丝机构包括如下工作过程：

1、初始状态：

螺母活塞8在下止点位置，螺母活塞8上的感应螺栓9同样在下止点位置，接近开关7得不到感应，没有过载信号发出；丝锥13、主轴1、拉线螺栓12在初始位置，拉线编码器11输出的是初始位置信号。

2、正常攻丝过程：

攻丝气缸4进气，螺母活塞8有向下的压力（压力大小根据攻丝轴向力的要求，通过减压阀调节）。异步电动机2正转，经变速箱3减速（转速高低根据切削速度而定），通过花键轴10带动主轴1和螺杆6转动，拉线螺栓12与主轴向下运动，丝锥13攻丝开始。当丝锥13切入3-4圈，拉线编码器11输出的是3-4圈到位信号，攻丝气缸4排气，攻丝轴向力被取消。当丝锥13切入指定位置时，拉线编码器11输出攻丝完毕信号，异步电动机2反转，主轴1抬起至初始位置，完成一个工作循环。

3、非正常攻丝过程：

如果在攻丝过程中，当盲孔攻丝或丝锥13磨损切削扭矩增大或排屑不及时丝锥无法攻进时，出现过载现象，带有过载保护快换攻丝夹头打滑，丝锥不转主轴转。由于主轴轴向不向下运动导致螺母活塞上行，螺母活塞上的感应螺栓一同上行，行至到接近开关时，接近开关就有过载信号输出。报警、异步电动机停止转动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种自适应攻丝机构，包括驱动机构，以及通过所述驱动机构带动旋转的主轴，所述主轴上固定有一气缸用于对所述主轴施加轴向压力，同时所述主轴底部还连接有丝锥用于对工件进行攻丝作业。该发明所述的自适应攻丝机构中，由异步电动机做主轴回转动力源，通过变速箱根据切削速度主轴转速可调；由攻丝气缸提供压力，根据所需进给压力通过减压阀调整，是否输出压力由换向阀来实现，并且由拉线编码器检测丝锥轴向原点位置、丝锥切入3‑4圈位置、终点位置。由带过载保护快换攻丝夹头实现过载保护。由螺旋机构检测攻丝是否过载，接近开关发出过载信号，起到保护作用。

技术研发人员：邓军
受保护的技术使用者：苏州安嘉自动化设备有限公司
技术研发日：2018.04.02
技术公布日：2019.10.18