CN103111693B - 水平攻丝机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水平攻丝机。为解决采用现有攻丝机不能水平攻丝或水平攻丝过程中定位不准和定向不准的问题，本发明提出一种水平攻丝机，该水平攻丝机包括X、Y、Z三个方向的导向杆、连接结构、直线轴承、顶板、绳索以及配重块；X、Y、Z三个方向的导向杆按空间坐标体系的方式相互垂直设置；Z方向的导向杆架设在X方向的导向杆上且垂直穿设在连接结构内，Y方向的导向杆穿过连接结构的外侧，连接结构与Z方向的导向杆及Y方向的导向杆的连接处设置有直线轴承；顶板设置在Z方向的导向杆的顶端；绳索跨设在顶板的两侧并且连接连接结构及配重块。使用该水平攻丝机，可以实现水平攻丝并保证攻丝时定位和定向的准确。

Description

水平攻丝机

技术领域

本发明涉及一种攻丝机，特别是一种水平攻丝机。

背景技术

攻丝机是一种为工件加工内螺纹的机械加工设备。攻丝机也叫攻牙机、螺纹攻牙机、螺纹攻丝机、自动攻丝机等，是现代工业生产中经常会使用到设备。由于攻丝机避免了车床、钻床或手动攻丝的局限性，具有轻便、灵活、高效以及其它类似设备无法取代的优点，且具有省时、省力、不易烂牙、丝锥不易折断等优点，在现代机械制造行业中得到了广泛的应用。

目前市面上的攻丝机，大多为垂直攻丝机或者万向攻丝机。垂直攻丝机一般具有庞大的机身、复杂的攻丝机构以及固定夹持的夹具，且只能够进行垂直攻丝。

而万向攻丝机是由多杆机构铰接而成，顶部夹持攻丝机构，攻丝机构可在360°范围内自由旋转，对各个方向进行攻丝，但由于万向攻丝机必须被固定于钳工台上，对于搬运不便的待攻丝部件，仍不能够进行工作。另外，由于万向攻丝机为多杆机构铰接而成，机构自身的稳定性不高，因此在调整该机构各摆臂时，不能够准确定位到待攻丝位置，产生定位不准的问题，且该机构在水平攻丝过程时，悬臂较容易因为金属切削时产生的震动而偏移，造成攻丝过程中定向不准。

针对万向攻丝机进行水平攻丝时易出现的种种问题，本领域的技术人员研制出一种手动攻丝机，该手动攻丝机将丝攻夹头与摇杆分别固定在移动轴两端，再将移动轴沿其轴向移动地穿设于支座上，再在支座上连接一带凹口的挡板，使丝锥抵靠于该凹口中；使用时将该手动攻丝机移动到待攻丝位置，使丝锥对准待攻丝位置，用手摇动摇杆进行攻丝即可。该机构结构简单、操作方便，但由于其靠搬运来实现定位，因此仍存在一定的定位不准的问题；且由于该机构的攻丝过程由人力进行手动操作，用力不均也会导致丝锥在孔内偏移，造成攻丝过程中定向不准的问题；且丝锥抵靠在挡板凹口内，虽能起到一定方向上的限位作用，但仍不能解决攻丝过程中定向不准的问题。

发明内容

为解决采用现有攻丝机对工件进行水平攻丝过程时易造成定位不准和攻丝过程中定向不准的问题，本发明提出一种水平攻丝机，该水平攻丝机包括X方向的导向杆、Y方向的导向杆、Z方向的导向杆、连接结构、直线轴承、顶板、绳索以及配重块；所述X方向的导向杆、Y方向的导向杆和Z方向的导向杆按空间坐标体系的方式相互垂直设置；所述Z方向的导向杆架设在X方向的导向杆上且垂直穿设在所述连接结构内，所述Y方向的导向杆穿过所述连接结构的外侧，所述连接结构与所述Z方向的导向杆及所述Y方向的导向杆的连接处设置有直线轴承；所述顶板设置在所述Z方向的导向杆的顶端；所述绳索跨设在所述顶板的两侧并且连接所述连接结构以及所述配重块。

其中，所述X方向的导向杆平行于水平面设置，所述Z方向的导向杆竖直设置在所述X方向的导向杆上，并能够在所述X方向的导向杆上进行水平方向上的自由滑动，所述Y方向的导向杆套设在所述连接结构中，所述连接结构安装在所述Z方向的导向杆上，并能够在所述Z方向的导向杆上进行竖直滑动；所述配重块通过绳索与所述连接结构连接，悬挂在顶板两侧用以保持连接结构的高度位置；所述Y方向的导向杆的一端连接攻丝机构，所述攻丝机构为常规设置，即由丝锥、攻丝马达以及减速器构成。由于该机构整体灵活性较高，因此使用该水平攻丝机，可以较为准确地定位到待攻丝位置进行攻丝；由于机构连接部位多采用直线轴承，直线轴承的承载球与轴点接触，故使用载荷小，钢球以极小的摩擦阻力旋转，从而能获得高精度的平稳运动，保证了运动的稳定性，因此在攻丝过程中，也不会产生定向不准的问题；并且由于该机构采用马达进行攻丝，不仅能够提高攻丝精度，而且能够使工人的劳动强度大大降低，节约了成本。

优选地，连接结构可以设置成矩形块结构、卡爪结构或者套筒结构。将所述Y方向的导向杆以及所述Z方向的导向杆连接起来，并能保证其运动的同步性。在所述矩形块结构中，所述Z方向的导向杆穿设在所述矩形块结构的内侧，所述Y方向的导向杆穿设在所述矩形块结构的外侧；在所述卡爪结构中，导向杆通过所述卡爪的开口被架设在所述卡爪内部；在所述套筒结构中，导向杆穿过所述套筒中心，并被连接在一起。所述连接结构还可以是其他任意能够连接所述Y方向的导向杆以及所述Z方向的导向杆且能够保证导向杆在连接结构内部自由滑动的立体结构。

优选地，所述水平攻丝机还包括一个底座，将所述X方向的导向杆平行于水平面地设置在底座上，保证了机构的平稳性以及准确性，并方便工作人员对该水平攻丝机进行搬运。更进一步地，底座底部还安装有带刹车的万向轮，可以根据需要调整攻丝地点并实现固定，提高了攻丝机的灵活性和机动性，调整时不需要使用机械或者大量人力操作，节省了人力成本。

优选地，所述X、Y、Z三个方向的导向杆均为两根平行设置的导向杆组，能够均衡受力，保持了机构的稳定性。当然，所述X方向的导向杆、Y方向的导向杆和Z方向的导向杆也可以设置为导向杆数目大于等于二的导向杆组，且各导向杆组中的导向杆为平行设置且相邻两导向杆之间的间距相同，并将同一导向杆组内的各导向杆连接成一个位于同一平面的整体，使它们能够整体进行滑动。

优选地，在所述X方向的导向杆上设置底板，所述底板下设有能与X方向的导向杆配合的机构，将所述Z方向的导向杆组竖直设置在所述底板上，保证了Z方向的导向杆组中的各导向杆在滑动时的同步性。更进一步地，在所述底板底部对应所述X方向的导向杆的位置处设置有卡座，所述卡座固定连接在所述底板底部，并在所述卡座上设置能与X方向的导向杆配合的滑槽，增加了机构的灵活性，使机构更容易也更准确地定位到待攻丝位置处。

优选地，在所述X方向的导向杆的两端固定设置有挡板，所述挡板的面积大于所述X方向的导向杆的横截面面积，用以防止设置在X方向的导向杆上的机构沿X方向的导向杆上滑出，确保机构的安全性及可靠性。

优选地，在所述顶板上设置有沿X方向延伸的限位槽，使绳索在所述限位槽内滑动，并连接所述配重块与所述连接结构；该限位槽能保证所述绳索跨设在所述顶板上滑动时不会产生Y方向上的偏移，避免造成配重块晃动导致机构不稳的问题出现，保证了在调整所述连接结构高度时机构整体的稳定性。所述顶板也可以设置成顶杆的形式，只要能够保证机构整体的稳定性即可。更进一步地，在所述顶板上设置至少一个定滑轮，所述绳索通过定滑轮来连接所述配重块与所述连接结构；增加了此部分机构的灵活性以及稳定性，方便工作人员对所述连接结构高度的调整。

优选地，所述Z方向的导向杆组为两组平行设置的导向杆组，其中一组上连接所述连接结构及设置在连接结构上的其他构件；在所述配重块上开对应Z方向的导向杆的通孔，使配重块套入另一组Z方向的导向杆组中；这样设置后，配重块不会在调整过程中晃动而造成机构不稳，也不会在机构移动中产生摆动以致伤人，保证了机构的稳定性以及安全性。再进一步地，所述配重块与所述Y方向的导向杆连接时的绳索选用钢索，钢索具有稳定性好、强度高以及耐磨性好等优点，能够确保机构的使用安全性及使用寿命。

优选地，在连接结构靠近Z方向的导向杆的内侧设置有紧定螺钉，用以固定连接结构以及设置在Y方向的导向杆上的攻丝机构，该紧定螺钉拧紧后可将连接结构固定在某一高度位置上；当然，紧定螺钉也可以设置多个。当攻丝机构被调整到待攻丝位置时，可拧紧紧定螺钉，保证其在攻丝过程的稳定性，当攻丝过程结束后，可将紧定螺钉拧紧后再进行搬运，以免因在搬运过程中受到震荡造成机构的损坏或对工作人员造成伤害，确保了机构的安全可靠性。

优选地，在所述水平攻丝机中，所有金属与金属的接触面之间均设置有高分子材料制成的摩擦片，防止金属间发生咬合的情况。

附图说明

图1为本发明水平攻丝机的结构示意图；

图2为本发明水平攻丝机中连接结构的俯视图；

图3为本发明水平攻丝机中连接结构穿设Z方向的导向杆部位的剖视放大图；

图4为本发明水平攻丝机中连接结构的另一种实施方式的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明水平攻丝机包括X方向的导向杆1、Y方向的导向杆2、Z方向的导向杆3、连接结构4、直线轴承42、顶板5、绳索6以及配重块7。X、Y、Z三个方向的导向杆按空间坐标方式两两垂直排列设置。连接结构4用以连接Y方向的导向杆2和Z方向的导向杆3；连接结构4内部设置有直线轴承42，Y方向的导向杆2和Z方向的导向杆3通过直线轴承42与连接结构4连接；顶板5设置在Z方向的导向杆3的顶端；绳索6跨设在顶板5的两侧，连接连接结构4以及配重块7。

X方向的导向杆1两端设置有挡板12，且X方向的导向杆1平行于水平面地设置在底座11上，底座11的底部设置有带刹车的万向轮111，X方向的导向杆1上架设一块底板31，该底板31底部连接有卡座32，卡座32对应X方向的导向杆1的部位设置有滑槽，能够使设置在底板31上的所有机构进行水平方向上的自由滑动；底板31上有两组垂直于Y方向设置的Z方向的导向杆3。如图2所示，连接结构4设置在其中一组Z方向的导向杆3上，连接结构4内设置有Y方向的导向杆2，且Y方向的导向杆2能够在连接结构内自由滑动；Y方向的导向杆2的一端设置有夹持装置21，用于安装攻丝机构。

在Y方向的导向杆2的另一端设置有手柄22；在连接结构4靠近Z方向的导向杆3的内侧设置有紧定螺钉41，紧定螺钉41也可以设置多个，用以固定连接结构4以及设置在连接结构4上的其他机构，保证其在攻丝过程中或是搬运时的稳定性，确保了机构整体的安全可靠性。

Z方向的导向杆3的顶端设置顶板5，顶板上设置有滑轮轴52，滑轮轴52上对称设置有两个定滑轮51，定滑轮51可绕滑轮轴自由旋转。连接结构4通过绳索6、定滑轮51与配重块7相连；或者在顶板5上设置有沿X方向延伸的限位槽，绳索6在该限位槽内滑动，并连接配重块7与连接结构4；该限位槽能保证绳索6跨设在顶板5上滑动时不会产生Y方向的滑动，避免造成配重块晃动导致机构不稳的问题出现。配重块7通过设置在其上的通孔71套设在另一组Z方向的导向杆3上，且通孔71内设置有高分子材料制成的摩擦片72，用以防止金属间发生咬合情况。

如图2、图3所示，在连接结构4连接Z方向的导向杆3时，在连接结构4内部设置直线轴承42b，用以确保其直线运动的稳定性及准确性；同理，在连接结构4连接Y方向的导向杆2时，也使用直线轴承42a来确保直线运动的稳定性及准确性。

连接结构4也可以设置为如图4所设置的卡爪形式，将Y方向的导向杆2设置在卡爪4-2内、Z方向的导向杆3设置在卡爪4-3内，卡爪4-2与卡爪4-3内均设置直线轴承42，连杆4-4将卡爪4-3连接在一起，保证导向杆在连接结构内运动时的同步性；卡爪4-3上也可以设置紧定螺钉41，来进一步保证机构的安全性以及可靠性。当然，图4所示的卡爪4-2、4-3也可以将开口闭合使之形成套筒，将Y方向的导向杆2与Z方向的导向杆3分别套入套筒内并连接起来，且在套筒内部设置直线轴承42。连杆4-4也可以设置成板状结构，用以将卡爪4-3连接成一个整体。

在使用该攻丝机进行水平攻丝时，首先进行准备工作，若采用气动马达，则先将气动二联件设置在顶板一侧，拧紧紧定螺钉41，以防在移动过程中受到撞击或震动造成机构的损坏或者伤人事故；然后将攻丝马达与减速器连接好后夹持在该水平攻丝机的夹持装置21处，再使用气管将气动二联件与气动马达联接起来。

准备工作就绪后，将该水平攻丝机通过设置在其底座下的万向轮111整体移动到待攻丝工件处，锁定万向轮111的刹车，调整底板31的位置，使设置在底板31上的机架沿X方向的导向杆1运动到待攻丝位置。待该水平攻丝机停稳后，拧开紧定螺钉41，再调节配重块7的高度，通过绳索6及定滑轮51来调节安装在连接结构4的高度，即调节攻丝机构的高度，使安装在夹持装置21处的攻丝机构的丝锥对准待攻丝部位，找准位置后，停止调整机构，拧紧紧定螺钉41，将连接结构4的位置固定；推动手柄22，使攻丝机构沿Y方向的导向杆2的方向直线运动到待攻丝部位，再开启气动马达，开始攻丝；攻丝结束后，反转气动马达，退出丝锥即可。

使用该水平攻丝机，机构结构简单、人工操作方便不费力，且不需要复杂的操作定位过程就可以实现对工件的水平攻丝，由于该机构采用空间坐标定位方式，能够保证攻丝时定位的准确性，且不会在攻丝过程中产生振动偏移等影响其定向准确性的问题。

Claims (8)

1.一种水平攻丝机，该水平攻丝机包括X方向的导向杆、Y方向的导向杆、Z方向的导向杆、连接结构、直线轴承、顶板、绳索以及配重块；所述X方向的导向杆、Y方向的导向杆和Z方向的导向杆按空间坐标体系的方式相互垂直设置；所述Z方向的导向杆架设在所述X方向的导向杆上且垂直穿设在所述连接结构内，所述Y方向的导向杆从所述连接结构内穿过并能够在所述连接结构内自由滑动，所述连接结构与所述Z方向的导向杆及所述Y方向的导向杆的连接处设置有直线轴承；所述顶板设置在所述Z方向的导向杆的顶端；所述绳索跨设在所述顶板的两侧并且连接所述连接结构以及所述配重块；所述水平攻丝机的连接结构设置成卡爪结构；在连接结构靠近Z方向的导向杆的外侧设置有至少一个紧定螺钉。

2.根据权利要求1所述的水平攻丝机，其特征在于，所述X方向的导向杆、Y方向的导向杆和Z方向的导向杆均为导向杆数目大于等于二的导向杆组，且各导向杆组中的导向杆为平行设置且相邻两导向杆之间的间距相同。

3.根据权利要求2所述的水平攻丝机，其特征在于，所述Z方向的导向杆为两组导向杆组，其中一组上穿设所述连接结构；另一组穿设所述配重块。

4.根据权利要求1所述的水平攻丝机，其特征在于，在所述Z方向的导向杆的底部设置有底板，底板下设有能与X方向的导向杆配合的机构。

5.根据权利要求4所述的水平攻丝机，其特征在于，在所述底板下设置有卡座，在所述卡座中设置有与X方向的导向杆配合的滑槽。

6.根据权利要求1所述的水平攻丝机，其特征在于，在所述X方向的导向杆的两端固定设置有面积大于所述X方向的导向杆的横截面面积的挡板。

7.根据权利要求1所述的水平攻丝机，其特征在于，在所述顶板上设置有沿X方向延伸的限位槽，使所述绳索通过限位槽来连接所述配重块与所述连接结构。

8.根据权利要求1所述的水平攻丝机，其特征在于，在所述顶板上设置至少一个定滑轮，所述绳索通过定滑轮连接所述配重块与所述连接结构。