一种微伸缩结构的攻丝刀柄制造技术

本发明专利技术公开了一种微伸缩结构的攻丝刀柄，所述攻丝刀柄包括拉钉结构、刀柄本体单元、冷却芯、固定套、芯棒、带通水孔的调节螺钉、弹性夹头和锁紧螺母，刀柄结构还包括轴向微伸缩结构、径向强扭矩传递机构和密封结构。该刀柄自动化程度高、自动微补偿、密封好、寿命长、可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种微伸缩结构的攻丝刀柄
本专利技术涉及机械加工领域，具体涉及数控机床使用的一种微伸缩结构的攻丝刀柄。
技术介绍
随着机械自动化水平的提升，机械加工行业信息化覆盖，对加工产品的精度也逐渐提升，以确保产品保质保量。现有攻丝刀柄,例如市场上通用的刚性攻丝刀柄、然而在丝攻过程中，很难保证数控系统脉冲命令下丝锥正反转的同步零误差，故导致攻牙出现牙薄、牙烂或根切等现象。然而，现有的攻丝刀柄微补偿结构主要有下列方案。案例1、采用轴向浮动机构和滑动摩擦离合机构混合的刀柄该结构的攻丝刀柄在功能上满足了丝攻的要求，但是对于小径螺纹孔而言，加工效果不能保证丝攻的精度要求。由于丝锥在加工小径螺纹孔时，丝锥传动的扭矩较小，而该结构中滑动摩擦离合，产生的摩擦系数较大，对于小扭矩，无法灵敏的感知，便形成了对小直径丝攻的过载保护；而此刀柄传动结构较为单一，受外界环境营较大，容易失效；另一方面，刀柄结构件连接配合面未使用密封件，故导致刀柄整体结构密封性很差，由于没有径向和偏角浮动，同时结构件防锈功能差，配合精度较低，导致丝攻磨损很快，小丝攻很容易断裂，卡在螺纹孔中，不能保证螺纹的精度要求。也同时造成了对加工产品的报废和丝锥更换的频繁性，使生产成本大幅度提高。案例2、使用刚性结构的攻丝刀柄该结构的刀柄结构简单、单一，功能上基本满足攻牙需求，保证攻牙的完成。而在整个攻牙工序过程中，由于主轴单元连接刀柄，刀柄连接夹头，夹头夹持丝锥，整个过程数控系统给定命令控制，但数控系统给出信号进行进刀、退刀，使丝锥由正传转变为反转，脉冲信号由于自身存在短暂的延迟，致使丝锥继续保持了原有的运动工序，而主轴的反向转动和丝锥的短暂正传形成了反向对立的运动，便形成两个不同反向的力，刀柄在带动丝锥退刀时拉住丝锥，与攻牙时牙型啮合面不完全贴合，造成原有牙型的破坏，导致对牙的磨损、破坏。同时丝锥刃也加速钝化，丝锥磨损，甚至断裂。案例3、采用弹性大位移补偿结构相对于刚性攻丝刀柄，该结构有效保护丝锥在攻牙时出现断裂的情况，然而刀柄在攻丝小径螺纹孔时，产生的扭矩较小，故此结构刀柄无法感知小扭矩，所以过载保护对容易断裂的小直径丝攻无法得到有效保护。在一定攻牙范围内，展现出的不良性和刚性结构丝攻刀柄一致，而对于刚性丝攻刀柄，此刀柄制造成本更高，装配难度更大。故丝攻依旧磨损很快，小攻丝也很容易折断，对攻牙精度很难保证。综上，现有攻丝刀柄结构单一、简单，对攻丝尤其对于小直径攻丝采用单一的保护措施，并未做到对于任何直径的螺纹孔的补偿缓冲，尤其是对于小直径螺纹孔不能保证牙型正反面的啮合，对丝锥造成破坏，同时也不能保证螺纹精度，因此导致攻丝刀柄使用寿命低，加工产品精度低。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种微伸缩结构的攻丝刀柄，其能解决小直径攻丝工艺补偿不及时导致倒牙、破牙甚至断刀的问题。本专利技术的目的采用以下技术方案实现：一种微伸缩结构的攻丝刀柄，攻丝刀柄包括拉钉结构、刀柄本体单元、冷却芯、固定套、芯棒、带通水孔的调节螺钉、夹头和锁紧螺母，拉钉结构通过外螺纹与刀柄本体单元内空腔的内螺纹连接，并采用弹性挡圈定位。刀柄本体单元的下端通过阶梯孔的上段抵靠冷却芯的上端头和上端面，具有中空导流通孔的冷却芯的下段抵靠固定套上段内孔并插入芯棒的上段的内孔中，带通水孔的调节螺钉设置于固定套的下段的内孔中并上段的大孔内套接冷却芯的下段部分。芯棒的下段呈类锥形腔体，在类锥形腔体内设置倒锥形的丝锥夹持件；丝锥的上段插入芯棒的下段类锥形腔体内的丝锥夹持件中，并通过锁紧螺母螺纹配合拧紧固定丝锥。刀柄结构还包括轴向微伸缩结构、径向强扭矩传递机构和密封结构。进一步的，轴向微补偿结构为设置在固定套下段大的内孔与与芯棒外周壁之间的空腔内的微伸缩弹簧，并可由下面的调节螺钉支撑并调节微伸缩弹簧的初始量，并且可由微伸缩弹簧的伸长压缩量抵消刀柄本体单元反转和丝锥惯性产生的扭矩。进一步的，径向强扭矩传递机构包括使刀柄本体单元螺纹连接面贴合抵靠在固定套上，固定套通过螺钉紧固连接微伸缩弹簧，保持轴向的相对位置不变；使微伸缩弹簧与固定套的端面面贴合紧靠；使微伸缩弹簧与芯棒通过径向定位销穿入使得微伸缩弹簧的旋转时带动芯棒旋转；夹头为弹性夹头，通过螺纹将夹头挤压并夹紧丝锥。进一步的，密封结构包括在铝套和芯棒配合接触面内设置O形圈形成弹性阻隔。进一步的，攻丝刀柄的内部采用中心水冷密封结构，在攻丝刀柄的轴心设置中心水冷管道，通过其内部输送的冷却液将攻丝刀柄工作时产生的热量疏散。相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：所以对于该行业攻丝刀柄现有技术不足，故在技术结构上进行新的结构创新，以达到攻丝刀柄在丝攻时轴向力传递均匀，避免攻丝刀柄在丝锥瞬间修正啮合螺纹牙或反转时产生的同步误差，防止丝锥在攻牙时被折断等不良情况，保证丝锥的使用寿命，确保了加工螺纹孔的精度。因而在结构上必须保证轴向力传递的均匀性以及对丝锥运动的补偿效果。该刀柄连接主轴的工作条件下攻丝，且具有高负载高灵敏度的微量补偿(轴向补偿量为±0.15mm)，以及刀柄夹持丝锥且展现出较高的组合精度(装丝锥后偏摆精度保证在0.005mm内)。缩小了丝锥攻牙时的间隙偏摆量，保证了螺纹的加工精度，刀柄本体连接拉钉，数控主轴拉动拉钉，刀柄内部微补偿传动夹持机构通过螺纹连接刀柄，同时靠紧刀柄端面定位。通过此配合方式保证了数控主轴、刀柄本体、微补偿机构的组合精度，而微补偿机构内部装有微伸缩感应弹簧能够缓冲由于在数控系统给出指令正反转时脉冲信号的延缓导致丝锥短暂的正传，保证了攻丝刀柄通过微小的伸缩瞬间修正啮合或者反转时产生的信号脉冲误差，防止丝锥在攻牙过程中与螺纹牙产生的磨损，从而提高螺纹精度以及螺纹表面质量，避免螺纹出现牙薄、牙磨损、牙不均的不良加工问题，此过程同时对小直径螺纹孔的小扭矩依旧感应灵敏；同时达到良好的密封和冷却效果。附图说明图1为本专利技术的微伸缩结构的攻丝刀柄结构示意图；图2为图1中A处的放大图；图3为图1中F-F处的截面图；图4为图1中B处的放大图；图5为图1中E-E处的截面图。图中：101、拉钉结构；102、刀柄本体单元；103、冷却芯；104、径向定位销；105、定位钢珠；106、固定套；107、微伸缩弹簧；108、芯棒；109、轴向定位销；110、锁紧螺钉；111、铝套；112、弹性夹头；113、锁紧螺母；114、丝锥；115、丝锥出水孔；116、调节螺钉；401、中心水冷管道；402、O形圈。具体实施方式下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微伸缩结构的攻丝刀柄，所述攻丝刀柄自上而下设置拉钉结构、刀柄本体单元、冷却芯、固定套、芯棒、带通水孔的调节螺钉、夹头和锁紧螺母，其特征在于：所述攻丝刀柄还包括轴向微伸缩结构、径向强扭矩传递机构和密封结构；所述轴向微补偿结构包括设置在固定套下段大的内孔与与芯棒外周壁之间的空腔内的弹簧；所述径向强扭矩传递机构包括使所述刀柄本体单元螺纹连接面贴合抵靠在固定套上，固定套通过锁紧螺钉紧固连接所述弹簧，保持轴向的相对位置不变；使所述弹簧与固定套的端面面贴合紧靠；使所述弹簧与芯棒通过径向定位销穿入使得微伸缩弹簧的旋转时带动芯棒旋转；夹头为弹性夹头，通过螺纹将夹头挤压并夹紧丝锥；所述密封结构包括在铝套和芯棒配合接触面内设置弹性阻尼件形成弹性阻隔。

【技术特征摘要】
1.一种微伸缩结构的攻丝刀柄，所述攻丝刀柄自上而下设置拉钉结构、刀柄本体单元、冷却芯、固定套、芯棒、带通水孔的调节螺钉、夹头和锁紧螺母，其特征在于：所述攻丝刀柄还包括轴向微伸缩结构、径向强扭矩传递机构和密封结构；所述轴向微补偿结构包括设置在固定套下段大的内孔与与芯棒外周壁之间的空腔内的弹簧；所述径向强扭矩传递机构包括使所述刀柄本体单元螺纹连接面贴合抵靠在固定套上，固定套通过锁紧螺钉紧固连接所述弹簧，保持轴向的相对位置不变；使所述弹簧与固定套的端面面贴合紧靠；使所述弹簧与芯棒通过径向定位销穿入使得微伸缩弹簧的旋转时带动芯棒旋转；夹头为弹性夹头，通过螺纹将夹头挤压并夹紧丝锥；所述密封结构包括在铝套和芯棒配合接触面内设置弹性阻尼件形成弹性阻隔。2.根据权利要求1所述的微伸缩结构的攻丝刀柄，其特征在于：拉钉结构通过外螺纹与刀柄本体单元内空腔的内螺纹连接，并采用弹性挡圈定位。3.根据权利要求1所述的微伸缩结构的攻丝刀柄，其特征在于：刀柄本体单元的下端通过阶梯孔的上段抵靠冷却芯的上端头和上端面，具有中空导流通孔的冷却芯的下段抵靠固定套上段内孔并插入芯棒的上段的内孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：施国政，杨萌，汤秀清，
申请(专利权)人：广州市昊志机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44