CN103317376A - 伺服进给攻丝动力头装置 - Google Patents

Abstract

一种伺服进给攻丝动力头装置，属于攻丝工具技术领域。包括传动控制箱、传动箱、花键轴、花键轴驱动机构以及工件攻丝机构，在花键轴上配设花键轴套，特点：还包括有行程控制机构和过渡传动机构，行程控制机构设在传动控制箱腔内，过渡传动机构设在传动箱上，花键轴驱动机构为伺服电机驱动式驱动机构。采用了伺服电机驱动式的花键轴驱动机构，省去了提供压缩空气的辅助设施；保障对工件的攻丝质量，保护攻丝工具；噪声小，改善工作场所的环境；无需人为的烦琐调整；具有优异的自动化控制效果；无需单独为行程控制机构配备动力，体现良好的节能效果。

Description

伺服进给攻丝动力头装置

技术领域

本发明属于攻丝工具技术领域，具体涉及一种伺服进给攻丝动力头装置，配套在攻丝机床或类似的设备上，对金属工件加工出所需的螺纹孔。

背景技术

关于攻丝动力头装置的技术信息可在公开的中国专利文献中见诸，典型的如授权公告号CN201350535Y推荐的“一种自动攻丝动力头机构”，该专利方案在支架上安装气缸以及与气缸活塞杆连接的并且与旋转主轴并行的推杆，该专利虽然能够体现其说明书第2页第2段记载的技术效果，但是由于其属于气动式攻丝动力头装置范畴，所谓的气动式攻丝动力头装置是指活塞杆的位移由气缸活塞杆控制，也就是说由气动控制加工行程（前进或后退），因而气动进给攻丝动力头装置的欠缺之一，由于使用压缩空气作为活塞杆运动的动力源，因而必须提供气源装置例如空气压缩机或气泵之类的装置，致使气动进给攻丝动力头装置只有在依赖辅助设施即空压机等的状态下才得以工作；之二，由于加工行程例如前进是通过气动实现，因此前进速度必须通过液压阻尼器调节，然而气体的不稳定性和液压阻尼的非线性会导致攻丝加工过程的不稳定，不仅容易影响攻丝精度，而且会损及攻丝工具如攻丝头的使用寿命；之三，由于需要凭借液压阻尼器的碰撞实现快进与工进之间的切换，因而加工时即攻丝时的噪声较大，尤其是当生产现场配备有多台气动式攻丝动力头装置时，噪声更大，从而影响作业现场的环境（噪声污染）；其四，由于在加工过程中难以甚至根本无法做到对行程（快进行程和工进行程）的精确调控，因此必须通过繁琐而复杂的机械调整，而该繁琐且复杂的机械调整一方面影响作业效率，另一方面增大操作者的工作强度，尤其机械调整由操作者以手动方式进行，而手动方式调整的精度由于与操作者的经验、责任心和情绪等因素相关，因此调整的精度客观上难以保障；其五，由于控制模式局限，因而难以通过可编程序控制器（PLC）进行控制。

鉴于上述已有技术，有必要加以合理改进，为此本申请人作了积极而有益的设计，终于形成了下面将要介绍的技术方案，并且在采取了严格的保密措施下在本申请人厂区与气动式攻丝动力头装置进行了对比试验，结果惊人地表现出了良好的技术效果。

发明内容

本发明的任务在于提供一种有助于摒弃以压缩空气作为动力源而藉以摆脱依赖诸如空气压缩机之类的辅助设施、有利于体现良好的攻丝精度并且保护攻丝工具而藉以保障被攻丝的工件质量并且延长攻丝工具的使用寿命、有益于减小噪声而藉以避免作业场所的噪声污染、有便于避免受人为调整因素的影响而藉以确保行程的精确控制、有善于实现PLC控制而藉以体现良好的自动化效果和有利于节约电能消耗而藉以与目前全社会崇尚的节约型节能精神相吻合的伺服进给攻丝动力头装置。

本发明的任务是这样来完成的，一种伺服进给攻丝动力头装置，包括构成有传动控制箱腔的传动控制箱、固定在传动控制箱的上部的并且构成有传动箱腔的传动箱、上端伸展到传动箱腔内而下端在途经传动控制箱后伸展到传动控制箱外的花键轴、设置在传动箱上的并且在传动箱腔内与花键轴的所述上端传动连接的花键轴驱动机构以及与花键轴的所述下端连接的用于对工件攻丝的工件攻丝机构，其中：在花键轴上配设有一花键轴套，特征在于还包括有一用于驱使所述工件攻丝机构上行或下行的行程控制机构和一用于将所述花键轴驱动机构的传动力传递给行程控制机构的过渡传动机构，行程控制机构设置在所述的传动控制箱的传动控制箱腔内，并且在传动控制箱腔内与所述的花键轴套连接，过渡传动机构设置在所述的传动箱上，并且该过渡传动机构在所述的传动箱腔内与所述的花键轴驱动机构传动连接，而在传动箱腔外与所述的行程控制机构传动连接，所述的花键轴驱动机构为伺服电机驱动式驱动机构。

在本发明的一个具体的实施例中，在所述的传动控制箱的顶部构成有一丝杠齿轮腔，并且在丝杠齿轮腔的底壁上开设有一丝杠轴承腔，所述的行程控制机构包括丝杠、丝杠齿轮、滑动块、信号采集器安装架、第一信号采集器和第二信号采集器，丝杠的上端通过丝杠上轴承与丝杠轴承腔转动配合，并且伸展到丝杠齿轮腔内，丝杠的下端通过丝杠下轴承转动地支承在所述传动控制箱腔的腔底壁上，丝杠齿轮在丝杠齿轮腔内固定于丝杠的所述上端，滑动块的一端套置在所述花键轴上的所述花键轴套上，并且与花键轴套固定连接，而滑动块的另一端通过滚珠螺母与丝杠传动配合，在该滑动块上固定有一信号采集器撞头，信号采集器安装架固定在所述传动控制箱腔内，第一信号采集器固定在信号采集器安装架的上端，第二信号采集器固定在信号采集器安装架的下端，并且与第一信号采集器对应，所述的信号采集器撞头与第一信号采集器以及与第二信号采集器相对应，与所述花键轴驱动机构传动连接的所述过渡传动机构与所述的丝杠齿轮传动连接，所述的传动箱的顶部设有一用于对所述传动箱腔蔽护的传动箱盖。

在本发明的另一个具体的实施例中，在所述的信号采集器安装架的所述上端开设有一第一信号采集器调整槽，而下端开设有一第二信号采集器调整槽，所述的第一信号采集器在对应于第一信号采集器调整槽的位置与信号采集器安装架固定，所述的第二信号采集器在对应于第二信号采集器调整槽的位置与信号采集器安装架固定。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的第一信号采集器和第二信号采集器均为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的过渡传动机构包括过渡传动轴、第一过渡齿轮和第二过渡齿轮，过渡传动轴的中部转动地支承在过渡传动轴轴承座上，过渡传动轴轴承座设置在轴承固定座上，而轴承固定座直接构成于所述传动箱的传动箱腔的底部，过渡传动轴的上端伸展到传动箱腔内，下端通过过渡传动轴轴承转动地支承在传动箱腔的腔底壁上并且伸展到传动箱腔外，第一过渡齿轮固定在过渡传动轴的上端，并且与所述花键轴驱动机构传动连接，第二过渡齿轮固定在过渡传动轴的所述下端，并且与所述丝杠齿轮相啮合，所述花键轴与所述丝杠纵向并行。

在本发明的还有一个具体的实施例中，在所述传动控制箱腔的腔壁上并且在对应于所述滑动块的长度方向的一侧的位置以纵向并行状态固定有一对导轨，而在滑动块的所述长度方向的一侧并且在对应于一对导轨之间的位置固定有一导轮轴，在该导轮轴上转动地设置有一导轮，该导轮置入于一对导轨之间并且与一对导轨滚动配合。

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的花键轴驱动机构包括伺服电机、第一传动轮、传动带、第二传动轮、花键轴齿轮和过桥齿轮，伺服电机以悬臂状态固定在所述传动箱的底部，该伺服电机的伺服电机轴探入所述传动箱的传动箱腔内，第一传动轮固定在伺服电机轴上，传动带的一端套置在第一传动轮上，另一端套置在第二传动轮上，第二传动轮和花键轴齿轮共同固定在所述花键轴上，并且花键轴齿轮位于第二传动轮的上方，过桥齿轮套置在过桥齿轮轴上，并且该过桥齿轮同时与所述的花键轴齿轮以及第一过渡齿轮相啮合，所述的过桥齿轮轴固定在过桥齿轮轴调整板上，而该过桥齿轮轴调整板固定在传动箱腔的腔壁上。

在本发明的进而一个具体的实施例中，在所述传动箱的传动箱腔的所述腔壁上固定有一调整板座，所述的过桥齿轮轴调整板上开设有调整板调整槽，过桥齿轮轴调整板通过调整板固定螺钉在对应于调整板调整槽的位置与调整板座固定。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，在所述传动控制箱的底部并且在对应于所述花键轴套的位置构成有一螺纹连接头，在该螺纹连接头上以悬臂状态固定有一外套管，该外套管具有一外套管腔，花键轴套的下端伸展到该外套管腔内，并且构成有一直径大于花键轴套的直径的轴套连接头，在该轴套连接头的下部延伸有一直径小于轴套连接头的直径的内套管连接头，所述的花键轴的下端伸出内套管连接头，所述的工件攻丝机构与花键轴的所述下端传动连接。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的工件攻丝机构包括内套管、花键轴传动连接套、刀杆轴、滑动套、推刀螺母、密封套圈、刀套和弹簧，内套管位于所述的外套管腔内，该内套管的上端以垂直悬臂状态与所述的内套管连接头螺纹连接，花键轴传动连接套套置在所述花键轴的所述下端，并且该花键轴传动连接套的上端与花键轴上的花键传动配合，刀杆轴的上端转动地支承在刀杆轴上轴承上，并且探出刀杆轴上轴承与所述的花键轴传动连接套的下端螺纹连接，刀杆轴的下端转动地支承在刀杆轴下轴承上，刀杆轴上轴承以及刀杆轴下轴承设置在内套管的内套管腔内，并且在刀杆轴上轴承与所述的内套管连接头的端面之间设置有一用于对刀杆轴上轴承限定的上轴承定位隔套，而在刀杆轴上、下轴承之间设置有一用于对刀杆轴上、下轴承同时限定的下轴承定位隔套，其中：刀杆轴的轴向中央构成有一花键轴腔，所述的花键轴的下端探入到花键轴腔，滑动套与所述外套管的下端的内壁上的外套管内螺纹螺纹配接，所述的内套管的外壁与该滑动套滑动配合，推刀螺母位于内套管腔内，并且与内套管腔的下端固定，所述的刀杆轴下轴承支承在推刀螺母上，密封套圈套置在内套管的下端，并且与内套管固定，刀套与刀杆轴的下端连接，弹簧设置在刀套的上端的弹簧腔内。

本发明提供的技术方案相对于已有技术的技术效果之一，由于采用了伺服电机驱动式的花键轴驱动机构，因而摒弃了以压缩空气作为动力源，省去了提供压缩空气的辅助设施；之二，由于伺服电机驱动式的花键轴驱动机构通过过渡传动机构可对行程控制机构的快进行程以及工进行程精确控制，因而不仅可以保障对工件的攻丝质量，而且可以有效地保护攻丝工具；之三，由于无需使用压缩空气作为动力源，因而具有噪声小的长处，可显著改善工作场所的环境；之四，由于伺服电机驱动式的花键轴驱动机构可自动地对工件攻丝机构的行程精确控制，因而无需人为的烦琐调整；之五，由于能与可编程序控制器实现控制连接，因而具有优异的自动化控制效果；之六，由于由过渡传动机构将花键轴驱动机构的动力传递给行程控制机构，因而无需单独为行程控制机构配备动力，从而可以体现良好的节能效果。

附图说明

图1为本发明的实施例结构图。

图2为图1的剖视图。

图3为本发明的过渡传动机构与行程控制机构的传动状态示意图。

具体实施方式

为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。

敬请参见图1和图2，下面的描述凡涉及上、下、左、右、前侧和后侧之类的方向性或称方位性概念均是按照图1的位置状态而言的，因此不能依此而限制本发明。给出了一传动控制箱1，该传动控制箱1具有一传动控制箱腔11，在传动控制箱腔11的前侧腔壁上以彼此纵向并行的状态构成有一对导轨11，当然，该一对导轨11也可以改用一枚导轨板，并且在导轨板上开设滑动导块槽（下面还要进一步说明）。在传动控制箱1的顶部的一侧（右侧）构成有一丝杠齿轮腔12，并且在该丝杠齿轮腔12的腔底壁上开设有一与传动控制箱腔11相通的丝杠轴承腔121。在传动控制箱1的底部的外壁上即外底壁上延伸有一螺纹连接头13，在该螺纹连接头13上以垂直悬臂状态螺纹连接有一外套管131，该外套管131构成有一自一端贯通至外端即自上端贯通至下端的外套管腔1311，也就是说外套管131的外套管腔1311的两端是不封闭的。在图中还示出了构成于外套管腔1311的下端的外套管内螺纹1312。

给出了一传动箱2，该传动箱2采用一组传动箱固定螺钉23与预设在前述传动控制箱1的顶部的一组传动箱固定螺钉孔14固定。在传动箱2的传动箱腔21内构成有至少一个传动箱盖固定柱212，在该传动箱盖固定柱212的末端即顶端端面上设有一柱面螺钉孔2121，当图示的用于对传动箱腔21蔽护传动箱盖22盖置于传动箱2的上部开口部位后，用箱盖固定螺钉22（图2示）与柱面螺钉孔2121固定。由图1所示，在传动箱腔21的后侧腔壁上固定有或者一体构成有一调整板座211。

优选地，在前述的传动控制箱1的箱腔腔口的位置配设一护罩16。

给出了一花键轴3，该花键轴3的上端从传动箱2的底部伸展到传动箱腔21内，并且在该花键轴3的上端构成有一第一平键32和一第二平键33，而在花键轴3的上端端面上开设有一挡盘限定螺钉孔34（其作用将在后面说明）。花键轴3的下端在途经前述的传动控制箱1后伸展到传动控制箱腔11外，并且与下面还要描述的工件攻丝机构5传动连接，在花键轴3上套置有一花键轴套31，该花键轴套31的上端在传动控制箱腔11内与下面还要详细描述的行程控制机构6连接，而花键轴套31的下端伸展到传动控制箱腔11外，并且构成有一直径显著大于花键轴套31的直径的轴套连接头311，在该轴套连接头311的下方延伸有一直径显著小于轴套连接头311的直径的内套管连接头3111，在该内套管连接头3111的外壁上加工有内套管连接头外螺纹31111。由图1和图2所示，花键轴3的近中部通过一对花键轴轴承36转动地支承在传动控制箱1上。

优选地，在前述的螺纹连接头13上套设一缓冲垫圈132，藉由该缓冲垫圈132起到对前述的轴套连接头311的缓冲作用。

仍见图1和图2，给出了一伺服电机驱动式的花键轴驱动机构4，该伺服电机驱动式的花键轴驱动机构4的优选而非绝对限于的结构如下：包括伺服电机41、第一传动轮42、传动带43、第二传动轮44、花键轴齿轮45和过桥齿轮46，伺服电机41为具有正反转功能的伺服电机，用一组电机固定螺钉412以悬臂状态固定在前述传动箱2的底部，并且该伺服电机41的伺服电机轴411探入前述的传动箱腔21内，在该伺服电机轴411上构成有电机轴平键4111，并且在伺服电机轴411的顶端端面上设计有一压盘螺钉孔4112。第一传动轮42固定在伺服电机轴411上，即与前述的电机轴平键4111固定，并且为了防止第一传动轮42逃逸于伺服电机轴411，因此当第一传动轮42与电机轴平键4111固定后，再用压盘421通过压盘螺钉4211与压盘螺钉孔4112固定，从而由压盘421对第一传动轮42限定。传动带43的一端套置在第一传动轮42上，另一端套置在第二传动轮44上。第二传动轮44 以及花键轴齿轮45共同地固定在前述花键轴3的上端，并且花键轴齿轮45位于第二传动轮44的上方。由图所示，第二传动轮44与前述的第一平键32固定，优选地，由旋配在花键轴3上的传动轮限定螺母35对第二传动轮44限定，而花键轴齿轮45与前述的第二平键33固定，为了对花键轴齿轮45阻挡，即避免花键轴齿轮45逃逸于花键轴3，因此由挡盘451通过挡盘螺钉4511与前述的挡盘限定螺钉孔34固定，从而由挡盘451对花键轴齿轮45限定。过桥齿轮46也可称为过渡齿轮，该过桥齿轮46转动地套置在过桥齿轮轴461上，而过桥齿轮轴461固定在过桥齿轮轴调整板4611上，该过桥齿轮轴调整板4611固定在前述的调整板座211上。由图所示，过桥齿轮46既与前述的花键轴承齿轮45相啮合，又与下面还要详细描述的过渡传动机构7传动配合或称传动连接，具体而言，与过渡传动机构7的第一过渡齿轮72相啮合。

在本实施例中，前述的第一、第二传动轮42、44均为同步带轮，传动带43为同步带，然而，如果用普通的皮带轮代替同步带轮并且相应地将同步带改为普通的传动皮带，那么应当视为等同替换而依然属于本发明公开的技术内容范畴。

优选地，在前述的过桥齿轮轴461的末端（图示的上端）设计一卡簧槽4612，在该卡簧槽4612上设置一用于对前述过桥齿轮46限定的卡簧46121。

为了保障过桥齿轮46 与前述的花键轴齿轮45以及第一过渡齿轮72之间的啮合效果，因此在前述的过桥齿轮轴调整板4611上开设有一对调整板调整槽46111，用一对调整板固定螺钉46112在对应于调整板调整槽46111的位置将过桥齿轮轴调整板4611与前述的调整板座211固定，也就是说，由过桥齿轮轴调整板4611的位置调整实现对过桥齿轮46的位置调整。

请继续见图1和图2，给出了一行程控制机构6，该行程控制机构6设置在前述的传动控制箱的传动控制箱腔11内，并且在传动控制箱腔11内与前述的花键轴套31连接。

请见图3并且结合图1和图2，前述行程控制机构6的优选而非绝对限于的结构如下：包括丝杠61、丝杠齿轮62、滑动块63、信号采集器安装架64、第一信号采集器65a和第二信号采集器65b，丝杠61的上端通过设置在前述的丝杠轴承腔121内的一对丝杠上轴承611转动地支承在传动控制箱1的上部，并且伸展到丝杠齿轮腔12内，在丝杠61的上端还设计有螺纹段613（也可称螺纹区）。丝杠61的下端通过丝杠下轴承612转动地支承在前述传动控制箱腔11的腔底壁上。丝杠齿轮62在丝杠齿轮腔12内固定于丝杠6的前述上端，并且由旋配在前述螺纹段613上的丝杠齿轮限位螺母6131限位。滑动块63的一端（图示左端）套置在前述花键轴套31上，由图所示，在该滑动块63的一端构成有一夹圈634，该夹圈634套置在花键轴套31上，并且由夹圈固定螺钉6341与花键轴套31固定，滑动块63的另一端通过滚珠螺母631与丝杠61传动配合，在滑动块63上并且位于滑动块63的后侧（以图示状态为例）固定有一信号采集器撞头632。信号采集器安装架64用安装架螺钉643固定在传动控制箱腔11的后侧壁体上。第一信号采集器65a固定在信号采集器安装架64的上端，而第二信号采集器65b固定在信号采集器安装架64的下端，并且与第一信号采集器65a对应，也就是说第一、第二信号采集器65a、65b彼此上、下对应，前述的信号采集器撞头632既与第一信号采集器65a对应，又与第二信号采集器65b相对应。

优选地，在信号采集器安装架64的上端开设一第一信号采集器调整槽641，而下端开设一第二信号采集器调整槽642，前述的第一信号采集器65a在对应于第一信号采集器调整槽64的位置用螺钉与信号采集器安装架64的上端固定，前述的第二信号采集器65b在对应于第二信号采集器调整槽642的位置用螺钉与信号采集器安装架64的下端固定。

由图所示，在前述的滑动块63的长度方向的一侧即图示状态的前侧并且在对应于前述的一对导轨111之间的位置固定有一导轮轴633，在该导轮轴633上转动地设置有一导轮6331，该导轮6331置入一对导轨11之间并且与一对导轨11滚动配合。如前述，如果一对导轨11改用一枚导轨板并且在导轨板上开设一滑动导块槽，那么前述的导轮轴633以及导轮6331改用一滑动导块，由该滑动导块与滑动导块槽滑动配合。

又，为了对前述的一对丝杠上轴承611限定，因此在丝杠齿轮腔12内并且在对应于丝杠上轴承611的位置用一组轴承盖螺钉1221固定一轴承盖122，具体是将轴承盖螺钉1221与丝杠齿轮腔12的底壁固定，从而由轴承盖122对丝杠上轴承611限位。同样的道理，在传动控制箱1的底部并且在对应于丝杠下轴承612的位置用一组下轴承盖螺钉151固定一下轴承盖15，从而由下轴承盖15对丝杠下轴承612限位。

及，前述的第一信号采集器65a和第二信号采集器65b在本实施例中均采用位置接近开关（习惯称接近开关），然而并不排斥使用行程开关、微动开关、干簧管乃至霍尔感应元件，因此如果将接近开关更换成并不限于例举的这些部件，那么应当视为未脱本发明公开的技术内容范畴而依然获得法律保护。

请依然见图1和图3，给出了一过渡传动机构7，该过渡传动机构7设置在前述的传动箱2上，更确切地讲设置在传动箱腔21内，并且该过渡传动机构7 在传动箱腔21内与前述的花键驱动机构4的过桥齿轮46相啮合，而在传动箱腔21与前述行程控制机构6的丝杠齿轮62相啮合。

前述过渡传动机构7的优选而非绝对限于的结构如下：包括过渡传动轴71、第一过渡齿轮72和第二过渡齿轮73，过渡传动轴71的长度方向（也可称高度方向）的中部通过滚针轴承713转动地支承在过渡转动轴轴承座711（也可称滚针轴承座）上，过渡传动轴轴承座711设置在轴承固定座7111上，而该轴承固定座7111直接构成于前述传动箱2的传动箱腔21的底部（底壁上），过渡传动轴71的上端伸展到传动箱腔21内并且构成有一过渡齿轮固定键714，过渡传动轴71的下端通过过渡传动轴轴承712转动地支承在传动箱腔21的腔底壁上，并且伸展到传动箱腔21外。第一过渡齿轮72套置在过渡传动轴71的上端并且与前述的过渡齿轮固定键714固定，在对应于该第一过渡齿轮72的上方由旋配在过渡传动轴71的上端端部的过渡齿轮限定螺母715对第一过渡齿轮72限位，该第一过渡齿轮72与前述的花键轴驱动机构4的过桥齿轮46相啮合。第二过渡齿轮73固定在过渡传动轴71的前述下端，并且与丝杠齿轮62相啮合。

再继续见图1和图2，给出了本发明的工件攻丝机构5，该工件攻丝机构5包括内套管51、花键轴传动连接套52、刀杆轴53、滑动套54、推刀螺母55、密封套圈56、刀套57和弹簧58，内套管51构成有一内套管腔511，该内套管51位于前述外套管131的外套管腔1311内，并且该内套管51的上端以垂直悬臂状态与前述内套管连接头3111的外壁上的内套管连接头外螺纹31111螺纹连接，也就是说内套管51的上端的内螺纹与内套管连接头外螺纹31111连接。花键轴传动连接套52套置在前述花键轴3的所述下端，并且该花键轴传动连接套52的上端与花键轴3上的花键传动配合，这里所称的传动配合的概念是：当花键轴3旋转时，由花键轴3带动花键传动连接套52转动。刀杆轴53的上端转动地支承在刀杆轴上轴承531上，并且探出刀杆轴上轴承531后伸展到花键轴传动连接套51的下端与花键轴传动连接套52的下端螺纹连接（图1详示），刀杆轴53的下端转动地支承在刀杆轴下轴承532上。前述的刀杆轴上、下轴承531、532（其中，刀杆轴下轴承532有两个）均位于内套管51的内套管腔511内，并且在内套管腔511内设置有一上轴承定位隔套5311和一下轴承定位隔套5321，上轴承定位隔套5311位于前述的内套管连接头3111的下端端面与刀杆轴上轴承531之间，即，上轴承定位隔套5311的上端与内套管连接头3111的下端端面接触，而上轴承定位隔套5311的下端抵靠在刀杆轴下轴承531上；下轴承定位隔套5321位于刀杆轴上轴承531与刀杆轴下轴承532之间，即，下轴承定位隔套5321的上端与刀杆轴上轴承531朝向刀杆轴下轴承532的一端接触，而下轴承定位隔套5321的下端抵挡在刀杆轴下轴承532朝向刀杆轴上轴承531的一侧。由此可知，由上、下轴承定位隔套5311、5321的协同作用而将刀杆轴上、下轴承531、532限定在内套管腔511内。在刀杆轴53的上端的轴向中央构成有一花键轴腔533，前述的花键轴3的下端在伸展到花键轴套31外探入到该花键轴腔533内。滑动套54与前述外套管131下端的内壁上的外套管内螺纹1312螺纹连接，前述的内套管51的外壁与该滑动套54的内壁滑动配合。推刀螺母55位于内套管腔511内，通过其上的推刀螺母螺纹（外螺纹）与构成于内套管51下端的内套管螺纹（内螺纹）实施螺纹连接，前述的刀杆轴下轴承532支承在该推刀螺母55上。密封套圈56套置在内套管51的下端并且通过密封套圈固定螺钉561与内套管51的下端固定。刀套57通过刀套销轴571与刀杆轴53的下端连接，弹簧58设置在刀套57的上端的弹簧腔内。由图所示，刀套57具有一刀具安装锥孔572，用于对工件攻丝的攻丝工具或称攻丝头（图中未示出）插置在该刀具安装锥孔572内并且与前述的弹簧58接触。

优选地，在前述的滑动套54上嵌置一滑动套密封圈541，该滑动套密封圈541与前述内套管51的外壁密封配合；在刀杆轴53的下端并且在对应于刀杆轴下轴承532的下方配设一螺母534；在推刀螺母55的外壁上嵌设一推刀螺母密封圈551，该推刀螺母密封圈551与内套管51的内套管腔511的腔壁密封配合；在密封套圈56的内壁上嵌设一密封套圈密封圈562，该密封套圈密封圈562与内套管51的外壁密封配合；在推刀螺母56的下部配设一内密封圈563，该内密封圈563与刀杆轴53的外壁密封配合。进而优选地，可在对应于前述的密封套圈56的下部配设一甩油环564。

申请人结合图1和图2描述本发明的工作过程：由操作者通过对设置在攻丝机床或类似的设备上的电气控制箱的操作，使与电气控制箱传动连接的花键轴驱动机构4的伺服电机41工作，由伺服电机41的伺服电机轴411带动固定在伺服电机轴411上的第一传动轮42，经传动带43带动第一传动轮44，由于第二传动轮44和花键轴齿轮45共同地固定在花键轴3的上端，又由于花键轴齿轮45与过桥齿轮46相啮合，还由于过桥齿轮46与过渡传动机构7的第一过渡齿轮72相啮合，因此由第二传动轮44带动花键轴3旋转，同时由花键轴齿轮45带动过桥齿轮46，并且由过桥齿轮46带动过渡传动机构7的第一过渡齿轮72，使花键轴3处于旋转状态，由花键轴3的旋转而带动与其传动配合的工件攻丝机构5的花键轴传动连接套52，由花键轴传动连接套52带动与其连接的刀杆轴53旋转，最终使与刀杆轴53连接的刀套57旋转，由刀套57带动夹装在刀具安装锥孔572内的攻丝工具旋转，由攻丝工具对工件加工出所需的螺纹孔。

在上述过程中，由于由花键轴驱动机构4的过桥齿轮46同时带动过渡传动机构7的第一过渡齿轮72，因此由第一过渡齿轮72带动过渡传动轴71旋转，进而由固定在过渡传动轴71上的第二过渡齿轮72带动行程控制机构6的丝杠齿轮62，由于丝杠齿轮62固定在丝杠61上，因此由丝杠齿轮62带动丝杠61旋转。又由于滑动块63通过滚珠螺母631与丝杠61传动配合，还由于滑动块63与套置在花键轴3上的花键轴套31固定连接（通过夹套634并由夹圈固定螺钉6341实施固定连接），因此在丝杠61旋转的过程中，滑动块63向下位移，并且在导轮6331与导轨111的配合导向下带动花键轴套31向下位移。由于花键轴套31下端的轴套连接头311的内套管连接头3111上连接有内套管51，因此在花键轴套31向下位移的同时带动内套管51向下位移。又由于推刀螺母55与内套管51连接，并且密封套圈56由密封套圈固定螺钉561与内套管51连接，因此在内套管51向下位移时，带动推刀螺母55以及密封套圈56同时下行，使刀套57连同设置于刀具安装锥形孔572内的攻丝头向下位移，即实现工进行程。由于攻丝工具对工件的攻丝深度是与设置在滑动块63上的信号采集器撞头632至第二信号采集器65b之间的距离相适应的，因此当信号采集器撞头632触及第二信号采集器65b时，由与电气控制箱电气控制连接的该第二信号采集器65b（第一信号采集器65a同样与电气控制箱电气控制连接）将信号反馈给电气控制箱，由电气控制箱发出指令而使伺服电机41反向工作，按前述的相反过程使行程控制机构6的丝杠61反向旋转，滑动块63向上位移，花键轴套31也向上位移，直至使攻丝工具退离工件，当信号采集器撞头632触及第一信号采集器65a时，由第一信号采集器65将信号反馈给电气控制箱，由电气控制箱给指令予花键轴驱动机构4的伺服电机41，伺服电机41的伺服电机轴411又正向旋转，按前述说明再次对下一个工件或对同一工件的不同工位处加工出所需的螺纹孔。

综上所述，本发明提供的技术方案客观地克服了已有技术中的欠缺，顺利地完成了发明任务，并且如实地兑现了申请人在上面的技术效果栏中的技术效果。

Claims (10)

1.一种伺服进给攻丝动力头装置，包括构成有传动控制箱腔(11)的传动控制箱(1)、固定在传动控制箱(1)的上部的并且构成有传动箱腔(21)的传动箱(2)、上端伸展到传动箱腔(21)内而下端在途经传动控制箱(1)后伸展到传动控制箱(1)外的花键轴(3)、设置在传动箱(2)上的并且在传动箱腔(21)内与花键轴(3)的所述上端传动连接的花键轴驱动机构(4)以及与花键轴(3)的所述下端连接的用于对工件攻丝的工件攻丝机构(5)，其中：在花键轴(3)上配设有一花键轴套(31)，其特征在于还包括有一用于驱使所述工件攻丝机构(5)上行或下行的行程控制机构(6)和一用于将所述花键轴驱动机构(4)的传动力传递给行程控制机构(6)的过渡传动机构(7)，行程控制机构(6)设置在所述的传动控制箱(1)的传动控制箱腔(11)内，并且在传动控制箱腔(11)内与所述的花键轴套(31)连接，过渡传动机构(7)设置在所述的传动箱(2)上，并且该过渡传动机构(7)在所述的传动箱腔(21)内与所述的花键轴驱动机构(4)传动连接，而在传动箱腔(21)外与所述的行程控制机构(6)传动连接，所述的花键轴驱动机构(4)为伺服电机驱动式驱动机构。

2.根据权利要求1所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于在所述的传动控制箱(1)的顶部构成有一丝杠齿轮腔(12)，并且在丝杠齿轮腔(12)的底壁上开设有一丝杠轴承腔(121)，所述的行程控制机构(6)包括丝杠(61)、丝杠齿轮(62)、滑动块(63)、信号采集器安装架(64)、第一信号采集器(65a)和第二信号采集器(65b)，丝杠(61)的上端通过丝杠上轴承(611)与丝杠轴承腔(121)转动配合，并且伸展到丝杠齿轮腔(12)内，丝杠(61)的下端通过丝杠下轴承(612)转动地支承在所述传动控制箱腔(11)的腔底壁上，丝杠齿轮(62)在丝杠齿轮腔(12)内固定于丝杠(61)的所述上端，滑动块(63)的一端套置在所述花键轴(3)上的所述花键轴套(31)上，并且与花键轴套(31)固定连接，而滑动块(63)的另一端通过滚珠螺母(631)与丝杠(61)传动配合，在该滑动块(63)上固定有一信号采集器撞头(632)，信号采集器安装架(64)固定在所述传动控制箱腔(11)内，第一信号采集器(65a)固定在信号采集器安装架(64)的上端，第二信号采集器(65b)固定在信号采集器安装架(64)的下端，并且与第一信号采集器(65a)对应，所述的信号采集器撞头(632)与第一信号采集器(65a)以及与第二信号采集器(65b)相对应，与所述花键轴驱动机构(4)传动连接的所述过渡传动机构(7)与所述的丝杠齿轮(62)传动连接，所述的传动箱(2)的顶部设有一用于对所述传动箱腔(21)蔽护的传动箱盖(22)。

3.根据权利要求2所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于在所述的信号采集器安装架(64)的所述上端开设有一第一信号采集器调整槽(641)，而下端开设有一第二信号采集器调整槽(642)，所述的第一信号采集器(65a)在对应于第一信号采集器调整槽(641)的位置与信号采集器安装架(64)固定，所述的第二信号采集器(65b)在对应于第二信号采集器调整槽(642)的位置与信号采集器安装架(64)固定。

4.根据权利要求2或3所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于所述的第一信号采集器(65a)和第二信号采集器(65b)均为行程开关、微动开关、位置接近开关、干簧管或霍尔感应元件。

5.根据权利要求2所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于所述的过渡传动机构(7)包括过渡传动轴(71)、第一过渡齿轮(72)和第二过渡齿轮(73)，过渡传动轴(71)的中部转动地支承在过渡传动轴轴承座(711)上，过渡传动轴轴承座(711)设置在轴承固定座(7111)上，而轴承固定座(7111)直接构成于所述传动箱(2)的传动箱腔(21)的底部，过渡传动轴(71)的上端伸展到传动箱腔(21)内，下端通过过渡传动轴轴承(712)转动地支承在传动箱腔(21)的腔底壁上并且伸展到传动箱腔(21)外，第一过渡齿轮(72)固定在过渡传动轴(71)的上端，并且与所述花键轴驱动机构(4)传动连接，第二过渡齿轮(73)固定在过渡传动轴(71)的所述下端，并且与所述丝杠齿轮(62)相啮合，所述花键轴(3)与所述丝杠(61)纵向并行。

6.根据权利要求2所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于在所述传动控制箱腔(11)的腔壁上并且在对应于所述滑动块(63)的长度方向的一侧的位置以纵向并行状态固定有一对导轨(111)，而在滑动块(63)的所述长度方向的一侧并且在对应于一对导轨(111)之间的位置固定有一导轮轴(633)，在该导轮轴(633)上转动地设置有一导轮(6331)，该导轮(6331)置入于一对导轨(111)之间并且与一对导轨(111)滚动配合。

7.根据权利要求5所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于所述的花键轴驱动机构(4)包括伺服电机(41)、第一传动轮(42)、传动带(43)、第二传动轮(44)、花键轴齿轮(45)和过桥齿轮(46)，伺服电机(41)以悬臂状态固定在所述传动箱(2)的底部，该伺服电机(41)的伺服电机轴(411)探入所述传动箱(2)的传动箱腔(21)内，第一传动轮(42)固定在伺服电机轴(411)上，传动带(43)的一端套置在第一传动轮(42)上，另一端套置在第二传动轮(44)上，第二传动轮(44)和花键轴齿轮(45)共同固定在所述花键轴(3)上，并且花键轴齿轮(45)位于第二传动轮(44)的上方，过桥齿轮(46)套置在过桥齿轮轴(461)上，并且该过桥齿轮(46)同时与所述的花键轴齿轮(45)以及第一过渡齿轮(72)相啮合，所述的过桥齿轮轴(461)固定在过桥齿轮轴调整板(4611)上，而该过桥齿轮轴调整板(4611)固定在传动箱腔(21)的腔壁上。

8.根据权利要求7所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于在所述传动箱(2)的传动箱腔(21)的所述腔壁上固定有一调整板座(211)，所述的过桥齿轮轴调整板(4611)上开设有调整板调整槽(46111)，过桥齿轮轴调整板(4611)通过调整板固定螺钉(46112)在对应于调整板调整槽(46111)的位置与调整板座(211)固定。

9.根据权利要求1所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于在所述传动控制箱(1)的底部并且在对应于所述花键轴套(31)的位置构成有一螺纹连接头(13)，在该螺纹连接头(13)上以悬臂状态固定有一外套管(131)，该外套管(131)具有一外套管腔(1311)，花键轴套(31)的下端伸展到该外套管腔(1311)内，并且构成有一直径大于花键轴套(31)的直径的轴套连接头(311)，在该轴套连接头(311)的下部延伸有一直径小于轴套连接头(311)的直径的内套管连接头(3111)，所述的花键轴(3)的下端伸出内套管连接头(3111)，所述的工件攻丝机构(5)与花键轴(3)的所述下端传动连接。

10.根据权利要求9所述的伺服进给攻丝动力头装置，其特征在于所述的工件攻丝机构(5)包括内套管(51)、花键轴传动连接套(52)、刀杆轴(53)、滑动套(54)、推刀螺母(55)、密封套圈(56)、刀套(57)和弹簧(58)，内套管(51)位于所述的外套管腔(1311)内，该内套管(51)的上端以垂直悬臂状态与所述的内套管连接头(3111)螺纹连接，花键轴传动连接套(52)套置在所述花键轴(3)的所述下端，并且该花键轴传动连接套(52)的上端与花键轴(3)上的花键传动配合，刀杆轴(53)的上端转动地支承在刀杆轴上轴承(531)上，并且探出刀杆轴上轴承(531)与所述的花键轴传动连接套(52)的下端螺纹连接，刀杆轴(53)的下端转动地支承在刀杆轴下轴承(532)上，刀杆轴上轴承(531)以及刀杆轴下轴承(532)设置在内套管(51)的内套管腔(511)内，并且在刀杆轴上轴承(531)与所述的内套管连接头(3111)的端面之间设置有一用于对刀杆轴上轴承(531)限定的上轴承定位隔套(5311)，而在刀杆轴上、下轴承(531、532)之间设置有一用于对刀杆轴上、下轴承(531、532)同时限定的下轴承定位隔套(5321)，其中：刀杆轴(53)的轴向中央构成有一花键轴腔(533)，所述的花键轴(3)的下端探入到花键轴腔(533)，滑动套(54)与所述外套管(131)的下端的内壁上的外套管内螺纹(1312)螺纹配接，所述的内套管(51)的外壁与该滑动套(54)滑动配合，推刀螺母(55)位于内套管腔(511)内，并且与内套管腔(511)的下端固定，所述的刀杆轴下轴承(532)支承在推刀螺母(55)上，密封套圈(56)套置在内套管(51)的下端，并且与内套管(51)固定，刀套(57)与刀杆轴(53)的下端连接，弹簧(58)设置在刀套(57)的上端的弹簧腔内。

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