一种步进式振动攻丝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种步进式攻丝装置，包括同轴设置的第一带轮和第二带轮，第一带轮、第二带轮分别与机床低速动力源装置和机床高速动力源装置相连接，第一带轮与轴Ａ的一端固定连接，第二带轮空套在轴Ａ上，轴Ａ的另一端伸入到主轴箱体内，并与主轴箱体内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接，主轴与主轴箱体内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接并伸出主轴箱体外。本实用新型专利技术传动简单，结构紧凑，构件数量少，步进式振动攻丝具有丝锥磨损小、所加工的螺纹配合好。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械加工
，具体涉及一种步进式振动攻丝装置。
技术介绍
振动攻丝工艺以其攻丝扭矩小、丝锥寿命长、螺纹质量好等优势，自二十世纪六十 年代问世以来，吸引国内外学者及技术人员进行不断研究。其中日本、前苏联、印度、波兰等 国在振动攻丝方面进行了大量的实验研究工作，并取得了良好的工艺效果，开发了相应的 振动攻丝装置。现有技术中，普通的攻丝工艺为安装在主轴上的丝锥只进行低速回转运动， 切削速度低，加工过程中切削扭矩大，刀具寿命短，切削液润滑效果差，攻制螺纹精度较低。 振动攻丝是在传统攻丝方法的基础上，人为地给丝锥施加有规律的扭转振动，形成脉冲式 间断切削，从而提高丝锥瞬时切削速度，达到降低切削力、提高切削液润滑效果、改善加工 表面质量。目前的振动攻丝机大致分为四种类型 (1)基于偏心槽轮机构的单动力源机械式振动攻丝装置这种装置采用单一动力 源，通过两条运动链将一个旋转运动分成两条支路，分别实现复合运动所需的低速旋转和 高速旋转运动，然后通过一个运动合成机构，将这两个运动合成为低速公转和高速自转复 合的运动形式，最后通过一个偏心槽轮输出机构，使机床主轴在低速旋转运动基础上产生 高频往复式扭转振动。如《振转主轴箱》专利(专利号ZL85104259，公开号CN85104259、公 开日1986年12月3日)公开的一种三角凸轮振转主轴箱。再如《钻与振铰主轴箱》专利 (专利号ZL86106470、公开号为CN86106470公开日为1987年5月6日)公开的一种采用 两套转轴轮系传动路线的钻与振铰主轴箱，即采用这种传动方案。 (2)基于行星式传动的往复式振动攻丝装置这种装置采用行星式传动原理，直 接将单一的旋转运动转化为行星轮的低速公转和高速自转复合运动，然后通过一个偏心槽 轮输出机构，将复合运动转化成低速旋转和高频扭转振动复合的运动形式输出，实现主轴 的往复式振动攻丝。如在本专利技术以前的现有技术中，印度学者公布的振动攻丝附件专利即 米用这禾中机构[International Journal of Machine tools and Manufacture (国际机床 与制造杂志)1987. 27. (3) :343-340]。 (3)基于少齿差传动机构的振动攻丝机这种方式采用一个动力源，通过偏心轴 带动少齿差传动机构中的小齿轮做公转和自转运动，再通过该小齿轮上偏心拨叉销带动拨 叉槽做变速回转运动，从而将少齿差传动中的小齿轮的低速公转运动与高速自转运动合 成，在主轴上实现往复式振动攻丝功能。如《一种基于少齿差传动实现复合运动的振动攻丝 机》专利(专利号ZL200420086507. 5、公开号为CN275478公开日为2006年2月1日)公 开的一种基于少齿差传动实现复合运动的振动攻丝机。 (4)基于步进电机控制的振动攻丝装置这种方法采用步进电机直接控制主 轴运动，使主轴产生往复式扭转振动。如《一种高效多功能振动攻丝机》专利(专利号 93120021. 0、公开号为CN112468公开日为1996年6月19日)公开的一种基于步进电机 的振动攻丝机。 上述四种旋转和扭转振动复合运动实现方法各自特点与不足之处分别为 (1)基于偏心槽轮机构的单动力源机械式振动攻丝装置是由一个动力源通过两条传动链分别实现所需的低速旋转和高速旋转运动，然后再将两个运动进行合成，最后由偏心槽轮输出机构实现转振动复合，这种方法的特点是可实现低速回转与高频扭振的合成，缺点是传动链长，结构复杂，体积大，合成机构装配和制造结构工艺性差，而且低速旋转与产生扭转振动的高速传动链之间速比由齿轮齿数确定，难以调整。 (2)基于行星式传动的往复式振动攻丝装置省略了两条传动链和合成机构，直接通过行星传动将自转和公转合成到行星轮上，结构复杂性得到大大简化，但低速回转与高频扭振的速比受到很大限制，因此这种机构在生产中应用较少。 (3)基于少齿差传动机构的振动攻丝机采用一个动力源，机构简单，但小齿轮的公转与自转速度关系是由结构确定的，难以改变；拨叉销与拨叉槽之间的磨损较大；拨叉销的偏心距离调整困难；另外该机构采用了内齿轮传动，制造成本高。故在实际应用中还存在一定困难。 (4)基于步进电机控制的振动攻丝装置采用步进电机直接控制主轴运动，使主轴产生往复式扭转振动。这种方式结构简单，运动参数调整方便，缺点是功率较小，需要配置专门的电器控制系统。 可以看出，现有的振动攻丝机在实现旋转和扭转振动复合的运动方式方面还存在许多问题，使振动攻丝产品的开发受到诸多限制。另外，现有的振动攻丝机主要实现的是往复式扭转振动。
技术实现思路
本技术目的在于提供一种步进式振动攻丝装置，由于没有丝锥的后退运动，因此所加工的螺纹配合比更小，丝锥的磨损更小，螺纹的牙型也更好，可实现内螺纹加工、铰孔、钻孔等作业。 本技术采用的技术方案为一种步进式振动攻丝装置，包括同轴设置的第一带轮和第二带轮，第一带轮、第二带轮分别与机床低速动力源装置和机床高速动力源装置相连接，第一带轮与轴A的一端固定连接，第二带轮空套在轴A上，轴A的另一端伸入到主轴箱体内，并与主轴箱体内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接，主轴与主轴箱体内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接并伸出主轴箱体外。 旋转与步进式扭转振动复合机构的结构为包括与轴A的另一端固定连接的转筒，转筒的另一侧设置有运动合成轴，运动合成轴与轴A分别位于转筒的上下侧且同时位于转筒的中轴线上，第一带轮和转筒之间的轴A上还空套有齿轮A，齿轮A与第二带轮同轴固定连接，齿轮A与齿轮B相啮合，还包括一穿过转筒且与转筒中轴线平行设置的轴B，轴B的一端与齿轮B相连接，轴B的另一端固定连接有双偏心凸轮，双偏心凸轮与摆杆的一端相连接，摆杆的另一端与运动合成轴垂直固定连接，运动合成轴的下端与主轴连接，主轴通过轴承支撑在套筒中，套筒与齿轮C啮合，齿轮C与设置在主轴箱体外部的进给手柄相连接。 本技术的特点还在于，双偏心凸轮由外偏心轮和内偏心轮组成。 本技术与现有技术相比的优点为 (1)传动关系简单，低速转动与扭转振动频率可任意调整，且控制简单，不受结构限制。 (2)扭转振动频率可以实时调整，容易实现大速比的低速回转与高频扭转振动，很好满足了振动切削技术的要求。(3)整个机构结构紧凑，没有内齿轮传动，装配和制造工艺性较好。(4)现有扭振机构角振幅的调整多数需要通过更换不同偏心量的偏心拨叉来实现，而本专利技术的扭振机构通过改变双偏心轮的相对位置，很容易实现扭转振动角振幅的调整。 (5)与以往振动攻丝机所采取的往复扭转振动不同，本使用新型实现的是单向扭转振动，即步进式扭转振动，这是一种新型的振动切削方式，所加工出的螺纹间隙小，螺纹牙型规矩，丝锥寿命长。附图说明图1是本技术步进式振动攻丝装置结构示意图； 图2是本技术主轴箱体内部旋转与步进式扭转振动复合机构的结构示意图； 图3是本技术装置中双偏心凸轮驱动机构的结构图。 图中，l.第一带轮，2.第二带轮，3.齿轮B，4.转筒，5.轴B，6.运动合成轴，7.双偏心凸轮，8.摆杆，9.主轴箱体，IO.套筒，ll.主轴，12.齿轮C，13.轴A，14.齿轮A，15.机床低速动力源装置，16.机床高速动力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种步进式振动攻丝装置，其特征在于，包括同轴设置的第一带轮（１）和第二带轮（２），所述的第一带轮（１）、第二带轮（２）分别与机床低速动力源装置（１５）和机床高速动力源装置（１６）相连接，第一带轮（１）与轴Ａ（１３）的一端固定连接，第二带轮（２）空套在轴Ａ（１３）上，所述的轴Ａ（１３）的另一端伸入到主轴箱体（９）内，并与主轴箱体（９）内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接，主轴（１１）与主轴箱体（９）内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接并伸出主轴箱体（９）外；所述的旋转与步进式扭转振动复合机构的结构为：包括与轴Ａ（１３）的另一端固定连接的转筒（４），转筒（４）的另一侧设置有运动合成轴（６），所述的运动合成轴（６）与轴Ａ（１３）分别位于转筒（４）的上下侧且同时位于转筒（４）的中轴线上，第一带轮（１）和转筒（４）之间的轴Ａ（１３）上还空套有齿轮Ａ（１４），所述的齿轮Ａ（１４）与第二带轮（２）同轴固定连接，所述的齿轮Ａ（１４）与齿轮Ｂ（３）相啮合，还包括一穿过转筒（４）且与转筒（４）中轴线平行设置的轴Ｂ（５），所述轴Ｂ（５）的一端与齿轮Ｂ（３）相连接，轴Ｂ（５）的另一端固定连接有双偏心凸轮（７），双偏心凸轮（７）与摆杆（８）的一端相连接，所述摆杆（８）的另一端与运动合成轴（６）垂直固定连接，所述运动合成轴（６）的下端与主轴（１１）连接，主轴（１１）通过轴承支撑在套筒（１０）中，套筒（１０）与齿轮Ｃ（１２）啮合，齿轮Ｃ（１２）与设置在主轴箱体（９）外部的进给手柄（１７）相连接。...

【技术特征摘要】
一种步进式振动攻丝装置，其特征在于，包括同轴设置的第一带轮(1)和第二带轮(2)，所述的第一带轮(1)、第二带轮(2)分别与机床低速动力源装置(15)和机床高速动力源装置(16)相连接，第一带轮(1)与轴A(13)的一端固定连接，第二带轮(2)空套在轴A(13)上，所述的轴A(13)的另一端伸入到主轴箱体(9)内，并与主轴箱体(9)内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接，主轴(11)与主轴箱体(9)内设置的旋转与步进式扭转振动复合机构相连接并伸出主轴箱体(9)外；所述的旋转与步进式扭转振动复合机构的结构为包括与轴A(13)的另一端固定连接的转筒(4)，转筒(4)的另一侧设置有运动合成轴(6)，所述的运动合成轴(6)与轴A(13)分别位于转筒(4)的上下侧且同时位于转筒(4)的中轴线上，第一带轮(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广鹏，施庆峰，柴福强，孙国印，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]