一种振动攻丝机，由单片机控制系统、安装在机械传动结构上的同步电机、以及由横梁、立柱、底座、平面滑动台组成的机架构成，机械传动结构安装在机架的横梁上，丝锥通过弹簧夹头安装在攻丝主轴上，其特征在于：单片机控制系统与同步电机（４）之间连接有伺服控制器（３），所述的机械传动结构（１２）包括套筒支架（２０１）固定在箱体（２０２）上，同步电机（４）安装在套筒支架（２０１）上，套筒支架（２０１）通过轴承（２０３）和轴承（２１１）支撑主轴套筒（２０６），电机（４）主轴通过键（２０４）和主轴套筒（２０６）连接，带动主轴套筒（２０６）转动，滚动直线导轨螺母（２１２）安装在主轴套筒（２０６）下端，靠键（２１０）与主轴套筒（２０６）连接，攻丝主轴（２０７）靠滚珠与滚动直线导轨螺母（２１２）连接，但轴向浮动，通常状态下，靠压缩弹簧（２２２）抬起，使主轴（２０７）缩在主轴套筒（２０６）内，轴承（２１４）安装在主轴（２０７）的下端，通过轴承端盖（２１３）承受由齿轮轴（２０９）和齿条轴（２０５）产生的轴向压紧力，迫使丝锥（１０）在开始攻丝时纫扣，在轴承端盖（２１３）上装有拉杆（２１７），拉杆（２１７）与轴承端盖（２１３）一起由丝锥（１０）带动作轴向运动，靠安装在拉杆（２１７）上的限位指示块（２２４）与安装在箱体（２０２）上的限位开关（２２０）配合调整和指示主轴（２０７）的轴向位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种振动攻丝机，特别涉及一种适用于航空、航天、工具制造等领域中，难加工材料的精密振动攻丝的通用型数字控制振动攻丝机。
技术介绍
科学技术的进步促进了新、难加工材料的应用，在难加工材料上加工小深孔内螺纹是生产中的难题，而且螺纹加工一般安排在零件加工的最后几道工序，用传统方法在难加工材料上攻丝，极易引起丝锥折断，造成零件报废，从而延误工期并造成很大的经济损失。因此，解决难加工材料小深孔螺纹的加工是当务之急。振动攻丝工艺源于日本，是指在刀具或工件上附加一个有规律的振动，使传统攻丝方法的连续切削过程变成间断、瞬间和重复的脉动切削过程，以达到降低攻丝扭矩、提高刀具寿命和提高螺纹精度的目的。目前，振动攻丝的振源，公认的主要有机械结构、步进电机和超声变幅杆等形式。现有振动攻丝机主要是机械振动式、超声波变幅杆式和步进电机激振式攻丝机。机械式振动攻丝机，振幅调整一般通过调整偏心或安装角的大小来实现，操作困难、调整范围窄，这在一定程度上限制了它的应用；超声波变幅杆式系统尽管具有较高的振动频率，但振幅小，系统的稳定性和可靠性差，尤其是攻丝刀具装夹困难，严重阻碍了它的实际应用；以步进电机为振源设计的攻丝系统具有一定的实用性和控制柔性，但步进电机转动惯量与扭矩的比值较大、起动频率低，致使此类系统存在着如下问题①攻丝效率低、难于实现大振幅、高频率等缺点，限制了该技术的推广应用；②攻丝主轴与电机轴间的传动环节存在着周向间隙，导致振动过程冲击和噪声大，使扭转振动的精度下降，不易实现精密攻丝；③攻丝主轴进给由螺纹靠模实现，攻不同直径和螺距的螺纹需要不同的靠模，限制了机床的通用性。
技术实现思路
本专利技术针对现有振动攻丝机存在的缺点，提出了一种适用于小深孔螺纹的攻丝，能够达到提高螺纹质量、提高攻丝效率，并能够解决航空航天以及工具行业中小深孔螺纹精密攻丝的振动攻丝机。为了克服现有振动攻丝机参数调整范围窄、通用性差和攻丝效率低的不足，本专利技术基于伺服电机，提供了一种对攻丝材料和丝锥直径都通用的振动攻丝机，或通用的振动攻丝机床附件。它采用液晶显示，数字控制，具有振动攻丝参数调整灵活、方便，振动参数调整范围宽的特点，是一种高效高精度的通用振动攻丝装置，适于M1～M12的各种材料的精密攻丝加工，振动攻丝扭矩降为普通攻丝的1/5～1/3，用二级精度的丝锥可加工出一级精度的螺纹。本专利技术的一种振动攻丝机，由单片机控制系统、安装在机械传动结构上的同步电机、以及由横梁、立柱、底座、平面滑动台组成的机架构成。机械传动结构安装在机架的横梁上，丝锥通过弹簧夹头安装在攻丝主轴上。单片机控制系统与同步电机之间连接有伺服控制器。所述的机械传动结构包括套筒支架固定在箱体上，同步电机安装在套筒支架上，套筒支架通过轴承和轴承支撑主轴套筒，电机主轴通过键和主轴套筒连接，带动主轴套筒转动，滚动直线导轨螺母安装在主轴套筒下端，靠键与主轴套筒连接，攻丝主轴靠滚珠与滚动直线导轨螺母连接，但轴向浮动，通常状态下，靠压缩弹簧抬起，使主轴缩在主轴套筒内，轴承安装在主轴的下端，通过轴承端盖承受由齿轮轴和齿条轴产生的轴向压紧力，迫使丝锥在开始攻丝时纫扣，在轴承端盖上装有拉杆，拉杆与轴承端盖一起由丝锥带动作轴向运动，靠安装在拉杆上的限位指示块与安装在箱体上的限位开关配合调整和指示主轴的轴向位置。所述的振动攻丝机，通过单片机控制系统设置攻丝参数，由脉冲跟随方式实现电机运动的伺服控制，电机主轴通过主轴套筒、滚动直线导轨驱动攻丝工具作具有公转的扭转振动。所述的振动攻丝机，在振源方面，采用性能优良的小惯量交流伺服电机，产生具有公进的扭转振动，振动频率在0～60Hz时，双振幅可以达到3～120度，实用平均转速0～60转/分，而且振幅的大小可以根据实际需要连续可调，电机输出功率为10KW以下。所述的振动攻丝机，其激振单元采用伺服电机控制。所述的振动攻丝机，丝锥通过滚动直线导轨机构，靠自导引作用实现攻丝过程的螺旋进给。所述的振动攻丝机，采用单片机作为处理器，振动参数设置数字化，通过具有公转的扭转振动进行振动攻丝。所述的振动攻丝机，其振动攻丝工艺参数优化的方法，采用基本工艺参数组法，将切削速度v、回退量LG(双振幅)、纯切削量LT作为基本参数，并组成一个组，重复切削次数Q由回退量LG和纯切削量LT决定Q=LGLT+1]]>可以用重复切削次数Q代替基本参数组中的回退量或纯切削量，从而组成多个参数组。所述的振动攻丝机，其攻丝主轴采用轴向浮动方式，在常态下靠弹簧力抬起。所述的振动攻丝机可做成专用振动攻丝机，也可以作为机床附件，作为机床附件时通过箱体左侧面的法兰盘与不同的机床支座相连接。本专利技术的攻丝机可以高效、高精度的解决各种难加工材料的小深孔内螺纹攻丝加工，攻丝扭矩降为普通攻丝的1/5～1/3，加工效率为步进电机系统的3～5倍，丝锥寿命为普通攻丝的几十倍，装置设计简单、性能可靠。附图说明图1是本专利技术组合结构示意图。图2是本专利技术机械传动结构的剖面图。图3是本专利技术滚动螺母的结构示意图。图4是本专利技术攻丝主轴的结构图。图中1.液晶显示器 2.单片机 3.伺服控制器 4.同步电机5.横梁 6.立柱 7.底座 8.平面滑动台 9.工件 10.丝锥11.锁紧螺母 12.机械传动结构 201.套筒支架 202.箱体203.轴承 204.键 205.齿条轴 206.主轴套筒 207.攻丝主轴208.定位销 209.齿轮轴 210.键 211.轴承 212.直线滚动导轨螺母 213.轴承端盖 214.轴承 216.螺母 217.拉杆218.止动螺钉 219.紧定螺钉 220.限位开关 221.端盖222.弹簧 223.紧定螺钉 224.限位指示块 225.防护面板226.端盖 227.轴承挡圈 228.螺栓具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。请参见图1、2所示，本专利技术的振动攻丝机，由底座7、平面滑动台8、立柱6、横梁5组成的机架，以及单片机控制系统、伺服控制器3、小惯量永磁同步电机4、机械传动结构12构成。通过单片机控制系统设置攻丝参数，由脉冲跟随方式实现电机主轴运动的伺服控制。电机4主轴通过主轴套筒206、滚动直线导轨驱动攻丝工具作具有公转的扭转振动。利用这种振动实现大振幅、高效率精密振动攻丝。机械传动结构12如图2，套筒支架201固定在箱体202上，同步电机4安装在套筒支架201上，套筒支架201通过轴承203和轴承211支撑主轴套筒206，电机4主轴通过键204和主轴套筒206连接，带动主轴套筒206转动，滚动直线导轨螺母212安装在主轴套筒206下端，靠键210与主轴套筒206连接，攻丝主轴207靠滚珠与滚动直线导轨螺母212连接，但轴向浮动，通常状态下，靠压缩弹簧222抬起，使主轴207缩在主轴套筒206内，轴承214安装在主轴207的下端，通过轴承端盖213承受由齿轮轴209和齿条轴205产生的轴向压紧力，迫使丝锥10在开始攻丝时纫扣，在轴承端盖213上装有拉杆217，拉杆217与轴承端盖213一起由丝锥10带动作轴向运动，靠安装在拉杆217上的限位指示块224与安装在箱体202上的限位开关220配合调整和指示主轴20本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：张德远，陈志同，李光军，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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