CN102672289A - 自动定心攻制内螺纹的芯轴 - Google Patents

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韩同春
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Abstract

本发明公开了一种自动定心攻制内螺纹的芯轴，它包括莫氏锥柄、调心套筒、丝锥套、螺钉、丝锥、关节柱头、弹簧、丝堵和推力球轴承；莫氏锥柄上半部为莫氏椎体，下半部是中空的套筒体，在莫氏锥柄的套筒体壁上，设有四个呈90°均匀分布的通孔，通孔的外端口攻有内螺纹，通孔内从内到外顺次设有关节柱头、弹簧和丝堵，在莫氏锥柄的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承和调心套筒，调心套筒内从外到内顺次设有丝锥套和可调换的丝锥，并通过螺钉紧固，在调心套筒的壁上，设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。本发明结构简单，能够自动调节定心，保证丝锥轴线与螺纹底孔中心同轴度的要求，避免丝锥折断，工件报废。

Description

自动定心攻制内螺纹的芯轴
技术领域
本发明涉及金属材料的机械加工设备，尤其涉及一种自动定心攻制内螺纹的芯轴。
背景技术
在机械加工过程中，攻制内螺纹时经常出现丝锥被折断的现象，特别是攻制小尺寸的内螺纹，所用的丝锥较细，更容易折断，严重的导致工件报废。这主要是由于丝锥轴线与底孔中心不重合，引起丝锥受力不均所致。为解决这一问题，考虑到浮动定心，利用弹簧的可伸缩性，使丝锥以底孔中心为基准，自动调节，达到二者中心的重合。基于以上原因和想法，就设计了一套自动定心攻制内螺纹的芯轴。
发明内容
本发明的目的是在攻制内螺纹时，使丝锥轴线与底孔中心自动重合，降低丝锥在工作时的受力不均匀，减缓对丝锥的冲击，避免丝锥折断，工件报废。
自动定心攻制内螺纹的芯轴包括莫氏锥柄、调心套筒、丝锥套、螺钉、丝锥、关节柱头、弹簧、丝堵和推力球轴承；莫氏锥柄上半部为莫氏椎体，下半部是中空的套筒体，在莫氏锥柄的套筒体壁上，设有四个呈90°均匀分布的通孔，通孔的外端口攻有内螺纹，通孔内从内到外顺次设有关节柱头、弹簧和丝堵，在莫氏锥柄的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承和调心套筒，调心套筒内从外到内顺次设有丝锥套和可调换的丝锥，并通过螺钉紧固，在调心套筒的壁上，设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。
本发明结物简单，容易实现，能使丝锥以螺纹底孔中心为基准，自动调节定心，保证了丝锥轴线与螺纹底孔中心线同轴度的要求，由于丝锥套是易损件，做成可拆卸式，便于拆换，使用方便灵活。
附图说明
图1是自动定心攻制内螺纹芯轴的结构示意图；
图2是图1的A—A剖面图；
图中：莫氏锥柄1、调心套筒2、丝锥套3、螺钉4、丝锥5、关节柱头6、弹簧7、丝堵8、推力球轴承9。
具体实施方式
如图1所示，自动定心攻制内螺纹的芯轴包括莫氏锥柄1、调心套筒2、丝锥套3、螺钉4、丝锥5、关节柱头6、弹簧7、丝堵8和推力球轴承9；莫氏锥柄1上半部为莫氏椎体，下半部是中空的套筒体，在莫氏锥柄1的套筒体壁上，设有四个呈90°均匀分布的通孔，通孔的外端口攻有内螺纹，通孔内从内到外顺次设有关节柱头6、弹簧7和丝堵8，在莫氏锥柄1的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承9和调心套筒2，调心套筒2内从外到内顺次设有丝锥套3和可调换的丝锥5，并通过螺钉4紧固，在调心套筒2的壁上，设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头6的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。
莫氏锥柄1是个轴类零件，它的上半部是与机床主轴相匹配的莫氏椎体，下半部是中空的套筒体，在筒体内装有推力球轴承9和调心套筒2，调心套筒2与筒体内壁的配合是间隙配合，间隙的大小是很有讲究，本芯轴正是利用它们之间的间隙来实现自动调心的。
调心套筒2是个套筒类零件，在它的一端有个外台阶，是用以装推力球轴承9的，在它的筒体内装丝锥套3，丝锥套3与调心套筒2之间的配合要做成紧配合，利于二者之间的同轴度要求和力的传递。
丝锥套3是用来套装丝锥5的，本可以和调心套筒2设计成一体，但考虑到加工不同型号的内螺纹时要频繁调换丝锥5，丝锥套3的内孔和装螺钉4的螺孔容易损坏，设计成拆分体，便于拆卸，更换配件，也降低加工成本。因此，就形成了不同内径的系列丝锥套，因与同一个调心套筒2相配，它们的外径可以完全一样，但内径由丝锥的型号决定。
关节柱头6的一端呈半圆球状，一端呈圆柱体，中间位置设有轴肩，轴肩用于卡装弹簧7，圆柱体用于套装弹簧7，并对弹簧7的伸缩起导向作用，一端的半圆球是用来与调心套筒2上的关节窝配合，组成能自由活动的关节体。
该装置的工作原理是：将该芯轴装入相应的机床，操作与常规的攻制内螺纹是一样的，启动设备，慢慢对刀，攻制螺纹，但在对刀的一瞬间，该芯轴的自动调心功能就发生了作用：当丝锥5与欲攻制的螺纹底孔接触时，如果丝锥轴线与底孔中心线不同轴，即存在偏心，丝锥5就会受到不均衡的阻力。为了方便叙述，我们现在假设丝锥轴线偏在底孔中心右侧，丝锥5就会受到底孔右侧的反作用力，使丝锥5向左侧移动，丝锥5带动调心套筒2左移，由于调心套筒2与莫氏锥柄1的内筒壁之间有间隙，调心套筒2就向左移动，在左移动的过程中，推动左侧的关节柱头6，推压左侧的弹簧7，同时，调心套筒2右侧的弹簧7在调心套筒2向左移时，推动调心套筒2右侧的关节柱头6跟进，使关节柱头6始终紧顶在调心套筒2的关节窝内。在调心套筒2向左移动的过程中，左右弹簧自动伸缩推压，就实现了该芯轴的自动调心，直至丝锥轴线与欲攻制的螺纹底孔中心重合，丝锥5受到的阻力达到均衡，在底孔的导向作用下，丝锥5进入底孔，攻制螺纹。在攻制过程中，关节柱头6不仅起到自动调心的作用，而且还起着传递扭矩的作用。
反之亦然，如果丝锥轴线偏在底孔中心的左侧，工作原理和上述的是一样的，就是作用的方向相反；同样地，如果偏心不在两个关节柱头6的轴连接线上，无论偏心在底孔中心的哪个方位，分布在四个方向上的四个弹簧7和关节柱头6同时起作用，都会将调心套筒2连同丝锥5从所在的角度调向底孔中心。
由于要攻制不同的内螺纹，需要更换不同型号的丝锥5，可以选择调换丝锥套3和丝锥5，或仅调换丝锥5。若调换丝锥5，可以松开螺钉4，取下丝锥5，调换与之相匹配的不同型号的丝锥。若用于攻制较大尺寸的内螺纹，可以将图2的A—A横截面上的四套弹簧7和关节柱头6设计成六套，使之均布于360°的圆周上，这样，芯轴的自动调心效果会更好。

Claims (1)

1. 自动定心攻制内螺纹的芯轴，其特征在于包括莫氏锥柄（1）、调心套筒（2）、丝锥套（3）、螺钉（4）、丝锥（5）、关节柱头（6）、弹簧（7）、丝堵（8）和推力球轴承（9）；莫氏锥柄（1）上半部为莫氏椎体，下半部是中空的套筒体，在莫氏锥柄（1）的套筒体壁上，设有四个呈90°均匀分布的通孔，通孔的外端口攻有内螺纹，通孔内从内到外顺次设有关节柱头（6）、弹簧（7）和丝堵（8），在莫氏锥柄（1）的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承（9）和调心套筒（2），调心套筒（2）内从外到内顺次设有丝锥套（3）和可调换的丝锥（5），并通过螺钉（4）紧固，在调心套筒（2）的壁上，设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头（6）的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。
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