CN106077848A - 钻攻夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻攻夹具，包括主体和连接于主体上的快换夹头，主体包括：花键轴，其具有用于与快换夹头连接的第一端和与机床连接的第二端；以及扭力调整机构，其包括套筒、摩擦片组件和第一限位片，摩擦片组件包括交替套接于花键轴的花键齿上的多个第一摩擦片和多个第二摩擦片，第一摩擦片上均布有多个用于与其相邻的第二摩擦片的其中一面相抵接的弹片；第一限位片套设于花键轴的花键齿上，并与摩擦片组件抵接，套筒套设于摩擦片组件外并与第一限位片配合限制摩擦片组件在花键轴的轴向方向上的位移。本发明通过采用在轴向上具有整体弹性的摩擦片组件，使摩擦片组件在随花键轴转动的过程中发生过载现象时，不会与花键轴发生抱死现象。

Description

钻攻夹具

技术领域

本发明属于用于钻孔、攻丝技术领域，特别涉及一种应用于机床上的钻攻夹具。

背景技术

在钻床、镗床等机床设备上使用的钻攻夹具，其目前的结构主要包括花键套、花键轴、快换夹头和扭力调整机构，其中花键套的一端连接于机床上，花键套的另一端通过内花键与花键轴的一端连接，快换夹头通过定位结构连接于花键轴的另一端，用于连接丝锥，花键套的外圆周连接有扭力调整机构，扭力调整机构包括套筒和摩擦片，多个摩擦片依次套在花键套的外花键上，套筒套接于多个摩擦片外。目前这种较为常用的钻攻夹具存在的不足之处有：1.套筒内设置的摩擦片为常见的圆形板状结构，多个这种摩擦片依次叠加且相接触，因此需要使用大量的摩擦片。但是，由于摩擦片越多，分离就越慢，使分离不彻底，不能迅速准确地达到所需的摩擦力，从而导致多个摩擦片容易出现暂时性抱死，无法及时分离；另外，由于摩擦片越多，在有限的空间内就需要将单个摩擦片的厚度设计的比较薄，这就造成摩擦片易损，因此对产品的寿命造成了比较大的影响；2.用于将快换夹头定位于花键轴内的定位结构中使用的复位弹簧为普通直弹簧，该复位弹簧有一个90°折弯的结构设计，这对于经常活动的部件，折弯容易降低材料的强度，因此反复使用极易产生断裂，影响工具的使用寿命；3.无过载警示装置，仅凭肉眼观测加工情况,容易导致过载，最终影响工具的使用寿命；4.丝锥使用后方榫产生变形，或是方榫折断后不易取出；5.对于M18以上的丝锥，快换夹头通常采用三个钢珠或六个钢珠进行定位，加工过程中在很大的外力作用下，对定位结构容易造成破坏，影响定位精度；另外，钢珠还会挤压丝锥柄部的外圆，使柄部的外圆产生变形，导致丝锥不易从夹具中取出。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、能够防止产生抱死现象的钻攻夹具，提高了钻攻夹具的使用寿命和钻攻质量，且易于操作。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种钻攻夹具，包括主体和连接于所述主体上的快换夹头，所述主体包括：

花键轴，其具有用于与所述快换夹头连接的第一端和与机床连接的第二端；以及

扭力调整机构，其包括套筒、摩擦片组件和第一限位片，所述摩擦片组件包括交替套接于所述花键轴的花键齿上的多个第一摩擦片和多个第二摩擦片，所述第一摩擦片上均布有多个用于与其相邻的所述第二摩擦片的其中一面相抵接的弹片；所述第一限位片套设于所述花键轴的花键齿上，并与所述摩擦片组件抵接，所述套筒套设于所述摩擦片组件外并与所述第一限位片配合限制所述摩擦片组件在所述花键轴的轴向方向上的位移。

作为优选，所述花键轴的第一端通过轴套与所述快换夹头连接，所述轴套的第一端插接于所述套筒内并通过滚动轴承套设于所述花键轴的第一端外，所述轴套的第二端设有用于夹持伸入所述轴套内的所述快换夹头的多个第一钢珠，所述轴套的第二端外设有用于使所述第一钢珠锁紧所述快换夹头的锁紧机构。

作为进一步优选，所述锁紧机构包括：

定位套，其套设于所述轴套的第二端外，并包括具有轴向相贯通的中心通孔的圆柱段和锥台段；所述圆柱段的内壁上设有与所述轴套的外壁抵接的第一环形凸台和用于抵顶所述第一钢珠的第二环形凸台；所述锥台段的小直径端的内壁与所述轴套的外壁抵接；以及

锥形弹簧，其套设于所述轴套外并贴附于所述锥台段的内壁上，所述轴套对应所述锥台段的小直径端处卡接有用于与所述锥形弹簧相抵接的限位卡簧。

作为优选，所述钻攻夹具还包括顶出机构，所述顶出机构包括第一弹簧和顶出销，所述花键轴的所述第一端的端面上开设有第一盲孔，所述第一弹簧的一端连接于所述第一盲孔内，另一端与所述顶出销连接，所述顶出销用于与伸入所述轴套内的所述快换夹头相抵接。

作为进一步优选，所述轴套的第一端的端面上均布有至少两个安装槽，所述钻攻夹具还包括过载反馈机构，所述过载反馈机构设置于其中一个所述安装槽内，所述过载反馈机构包括：

第一支撑块，其由第一板和第二板形成L形，所述第一板与所述安装槽的槽底固定贴合，所述第二板上沿垂直于所述第一板的方向开设有贯通至所述安装槽的槽底的卡槽，所述第一板与所述第二板的连接处开设有与所述卡槽贯通的第一槽口；

撞击滚子，其卡接于所述卡槽内，且与所述安装槽的内壁之间存在有间隙，所述撞击滚子的两端分别与所述安装槽的槽底和所述第一限位片抵接；

第二支撑块，其固定于所述第一板上，所述第二支撑块与所述第二板相对应的一侧面形成有凹陷；以及

弹簧钢板，其位于所述第二板和所述第二支撑块之间，且所述弹簧钢板的一面与所述撞击滚子贴靠，且与所述第二板接触，另一面与所述第二支撑块形成有凹陷的一侧面贴靠。

作为进一步优选，所述钻攻夹具还包括扭力微调机构和密封机构；

所述扭力微调机构包括微调螺母、第二弹簧以及连接于所述第二弹簧的一端的第二钢珠，所述微调螺母具有螺纹内孔，所述螺纹内孔的孔壁上周向均布有多个沿轴向延伸的V形槽；所述微调螺母套设于所述花键轴上，所述微调螺母的外壁上形成一用于与所述套筒抵接的台阶；所述花键轴上开设有径向的第二盲孔，所述第二弹簧的另一端连接于所述第二盲孔内，所述第二钢珠在所述第二弹簧的作用下抵顶于所述微调螺母的V形槽内；

所述密封机构包括密封垫和密封盖，所述密封盖套设在所述花键轴外并封盖在所述微调螺母远离所述套筒的一端上；所述密封垫置于所述密封盖内，并套接于所述花键轴上所述花键轴上径向连接有抵顶在所述密封盖的外侧的第一限位螺钉。

作为进一步优选，所述快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和所述轴套的第二端连接，所述夹持部包括丝锥套和第一柔性定位机构，所述丝锥套的第一端与所述连接部连接，第二端与所述第一柔性定位机构连接，以对所述丝锥定位；所述第一柔性定位机构包括螺帽、O型橡胶圈和压紧套，所述螺帽连接于所述丝锥套的第二端，且所述丝锥套的第二端的端面上设有环形的第一凹槽；所述压紧套置于所述螺帽的内底面上，并在朝向所述第一凹槽的端面上设有与所述第一凹槽相对以容置所述O型橡胶圈的环形的第二凹槽。

作为进一步优选，所述丝锥套的外壁上形成有第三环形凸台，所述第三环形凸台背离所述连接部的一侧上均布有多个第一半圆形凹槽；所述丝锥套的外部设有丝锥保护机构，所述丝锥保护机构包括：

定位环，其套接于所述丝锥套上，所述定位环上布设有与所述第一半圆形凹槽相对以容置一滚珠的第二半圆形凹槽；所述定位环的外圆周上均布有多个花键槽；

花键套，其套接于所述第三环形凸台和定位环上，且所述花键套上的花键齿与所述定位环上的花键槽连接；所述花键套的第一端的外圆周上设有一环形卡槽，所述环形卡槽内设有第一卡簧，所述环形卡槽内设有至少两个在径向方向上贯通所述花键套的第一插孔；

调节螺母，其连接于所述花键套的第一端内，且所述调节螺母的外圆周上均布多个第二插孔，所述第一卡簧的一端用于卡接于所述第一插孔和与所述第一插孔相对应的第二插孔内；以及

蝶形弹簧，其套设于所述丝锥套外并位于所述调节螺母与定位环之间，所述蝶形弹簧的两端分别与所述调节螺母和定位环相抵接。

作为进一步优选，所述快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和所述轴套的第二端连接，所述快换夹头的夹持部包括：

外套，其具有轴向相贯通且同轴的内径依次增大的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔和第二孔之间形成第一台阶，所述第二孔和第三孔之间形成第二台阶，所述第三孔的孔壁上设有均布于同一圆周上的多个弧形长槽，所述连接部连接于所述第一孔内；

内套，其具有轴向相贯通且同轴的孔径不等的第四孔和第五孔，所述第四孔和第五孔之间形成第三台阶，所述内套设置于所述第二孔和第三孔内并与所述第一台阶相抵接，所述内套的外壁上设有均布于同一圆周上的多个分别一一对应插设于所述弧形长槽内的弧形凸块，所述内套的第四孔为方榫孔，且所述第四孔的孔壁的同一圆周上均布有多个径向的沉孔，所述方榫孔内插接有丝锥的丝锥柄，所述沉孔内插接有锁紧销，所述锁紧销上套设有第三弹簧以使所述锁紧销与所述丝锥的丝锥柄抵接，所述锁紧销的头部具有与所述第二孔的孔壁相配合的圆弧曲面；以及

第二柔性定位机构，其包括螺母和橡胶密封圈，所述螺母通过外螺纹连接于所述第三孔内，并与所述内套的位于所述第三孔内的端部之间形成间隙；所述螺母的内壁上设置有用于容置所述橡胶密封圈的弧形槽。

作为进一步优选，所述快换夹头还包括有自动退丝机构，所述自动退丝机构包括拉簧、第一定位销和第二定位销，所述第一定位销穿设于所述弧形凸块上，所述第二定位销设于所述外套上，且多个所述第一定位销和第二定位销交替均布于与所述外套同轴心的同一圆周上，每个所述第二定位销的两侧分别设有一个与所述弧形长槽贯通的条形槽，所述条形槽内容置有所述拉簧，且所述拉簧的两端分别连接于与其相邻的所述第一定位销和第二定位销上。

作为进一步优选，所述快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和所述轴套的第二端连接，所述快换夹头的夹持部包括：

外套，其具有相贯通且同轴的内径依次增大的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔和第二孔之间形成第一台阶，所述第二孔和第三孔之间形成第二台阶，所述第一孔用于连接所述连接部；

内套，其外壁环设一凸台，以转动支撑于所述外套的第二孔的孔壁上，所述内套远离所述凸台的一端的外壁上均布有延伸至所述凸台的多个凸部，每个所述凸部均与所述内套的外壁平滑过渡，并支撑于外套的内壁上；所述内套在与靠近所述外套的第一台阶的一端设有均布于同一圆周上的多个径向通孔，所述径向通孔内设有相连接的第四弹簧和第四钢珠，所述内套上套接有两端分别与所述凸台的环形台面和第三台阶抵接的连接套，所述第四弹簧连接于所述连接套的内壁上；与所述径向通孔相对的所述内套的内壁上具有方榫孔，以连接丝锥的丝锥柄，所述第四钢珠抵顶于所述丝锥柄上；

转动滚子，其在所述外套的所述第四台阶处设置为多个，且每个所述转动滚子与所述第三孔的孔壁和两个所述凸部之间的内套的外壁均接触；以及

第二柔性定位机构，其包括多个螺纹堵头、螺母和橡胶密封圈，所述螺纹堵头为半圆柱状，多个所述螺纹堵头均布于所述外套的所述第三孔的端部内，所述螺纹堵头均具有内螺纹，所述螺母与所述螺纹堵头的内螺纹连接，且每个所述螺纹堵头与所述转动滚子之间均存在有间隙；所述螺母的内壁上设置有用于容置橡胶密封圈的弧形槽。

作为进一步优选，所述快换夹头还包括有一字螺钉和带有圆孔的弧形板，所述外套上开设有径向长孔，所述弧形板设于所述外套的外壁上以遮盖住所述径向长孔，所述内套上开设有与所述径向长孔相对的径向螺纹孔，所述一字螺钉依次穿过所述弧形板的圆孔、径向长孔和径向螺纹孔，以使所述一字螺钉转动至其一字槽与所述外套的母线重合或平行时便于取出丝锥。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：本发明结构简单，通过采用在轴向上具有整体弹性的摩擦片组件，使摩擦片组件在随花键轴转动的过程中发生过载现象时，不会与花键轴发生抱死现象，也就是使主体扭力的调节十分灵敏，尤其是向小扭力方向调节时，扭力减小无延迟。同时由于采用花键轴直接连接于机床上，省去了与花键套的内花键连接的结构形式，因此相比现有技术能够减轻加工难度，且更易获得理想硬度及较小的变形。

附图说明

图1为本发明的钻攻夹具的主体的局部剖视图；

图2为图1中的A-A向剖视图；

图3为图2中的B-B向剖视图,以显示第一轴套和第二轴套的连接关系；

图4为图1中的C-C向剖视图；

图5为本发明的钻攻夹具中的花键轴的局部剖视图；

图6为图5的仰视图；

图7为本发明的钻攻夹具中的第一轴套的结构示意图；

图8为图7的D-D向剖视图；

图9为图8的E-E向剖视图；

图10为本发明的钻攻夹具中的定位套的剖视图；

图11为本发明的钻攻夹具中的第一摩擦片的剖视图；

图12为图11中的F-F向剖视图；

图13为本发明的钻攻夹具中的第二摩擦片的剖视图；

图14为本发明的钻攻夹具中的第一限位片的结构示意图；

图15为本发明的钻攻夹具中的第二限位片的结构示意图；

图16为本发明的钻攻夹具中的第一支撑块的结构示意图；

图17为图16中的G-G向剖视图；

图18为本发明的钻攻夹具中的第二支撑块的结构示意图；

图19为应用于M18以下丝锥的快换夹头的剖视图；

图20为图19中的P-P向剖视图；

图21为丝锥套的剖视结构示意图；

图22为丝锥套朝向柔性定位机构的一端的结构示意图；

图23为定位环的结构示意图；

图24为花键套的结构示意图；

图25为图24的侧视结构示意图；

图26为应用于M18至M30的丝锥的快换夹头的剖视图；

图27为图26中的J-J向剖视图；

图28为图26中的I-I向剖视图；

图29为图26中的H向视图；

图30为图29中的Z-Z向剖视图；

图31为图30中的K向视图；

图32为应用于M30以上的丝锥的快换夹头的剖视图；

图33为图32中的内套的俯视结构示意图；

图34为图32中的L向视图；

图35为图34中的M-M向剖视图；

图36为图35中的N向视图；

图37为本发明的钻攻夹具中的微调螺母的剖视图；

图38为本发明的钻攻夹具中的微调螺母的侧视图。

图中：

1-花键轴；2-第一钢珠；3-第一弹簧；4-顶出销；5-第一摩擦片；501-弹片；6-第二摩擦片；7-第一轴套；701-第二槽口；702-安装槽；8-第一限位片；9-第二限位片；10-滚动轴承；11-第二卡簧；12-第三卡簧；13-第二弹簧；14-第二钢珠；15-螺栓；16-锥形弹簧；17-定位套；171-圆柱段；1711-第一环形凸台；1712-第二环形凸台；172-锥台段；18-限位卡簧；19-套筒；20-第二轴套；21-连接销；22-第一支撑块；221-第一板；2211-第一槽口；222-第二板；2221-卡槽；23-第二支撑块；24-撞击滚子；25-弹簧钢板；26-定位螺钉；27-密封垫；28-微调螺母；281-V形槽；29-密封盖；30-第一限位螺钉；31-花键套；311-第一插孔；32-调节螺母；321-第二插孔；322-调节孔；33-丝锥套；331-第三环形凸台；332-第一半圆形凹槽；333-第一凹槽；334-环形槽；34-定位环；341-第二半圆形凹槽；35-滚珠；36-蝶形弹簧；37-螺帽；38-O型橡胶圈；39-盖板；40-压紧套；41-第三钢珠；42-变径套；43-弹簧圈；44-第一卡簧；45-柄部；46-外套；461-第一台阶；462-第二台阶；463-弧形长槽；47-内套；471-弧形凸块；472-凸部；48-锁紧销；49-第三弹簧；50-第一螺母；51-第二螺母；52-弧形板；53-环槽；54-螺纹堵头；55-橡胶密封圈；56-连接套；57-第四弹簧；58-第四钢珠；59-转动滚子；60-一字螺钉；61-第二限位螺钉；62-第一定位销；63-第二定位销；64-拉簧。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。

如图1至图36所示，本发明的实施例公开了一种钻攻夹具，其包括主体和连接于主体上的快换夹头，主体包括花键轴1和扭力调整机构，花键轴1具有用于与快换夹头连接的第一端和与机床连接的第二端，扭力调整机构包括套筒19、摩擦片组件和第一限位片8，套筒19的一端具有环形端面，摩擦片组件包括多个第一摩擦片5和多个第二摩擦片6，且多个第一摩擦片5和多个第二摩擦片6交替套接于花键轴1的花键齿上，如图12所示，第一摩擦片5上均布有多个用于与其相邻的第二摩擦片6的其中一面相抵接的弹片501，以使摩擦片组件的内部形成微弹簧结构。套筒19套设于摩擦片组件外，且摩擦片组件的一端与套筒19的环形端面接触，另一端与套设于花键轴1的花键齿上的第一限位片8抵接，第一限位片8与套筒19的环形端面配合以限制摩擦片组件，防止摩擦片组件在花键轴1的轴向方向上移动。由于摩擦片组件整体具备沿花键轴1的轴向方向的弹性，且由于弹片501会占用一部分空间，因此减少了摩擦片总体上的使用量，也就是，第一摩擦片5和第二摩擦片6的总使用量必定会少于现有技术中只使用单一的一种第二摩擦片6时的数量，因此，摩擦片组件在随花键轴1转动的过程中发生过载现象时，摩擦片组件在整体弹性作用下，不会与花键轴1发生抱死现象，也就是使主体扭力的调节十分灵敏，尤其是向小扭力方向调节时，扭力减小无延迟。另外，由于采用可以在内部形成微弹簧的这种摩擦片组件，在有限的空间内，就可以减少摩擦片的数量，并通过增加摩擦片的厚度来提高其使用寿命，例如第二摩擦片6可以采用厚度为1毫米的钢片制成，较厚的磨擦片能保证工具使用的可靠性，避免损坏。同时由于采用花键轴1直接连接于机床上，省去了与花键套的内花键连接的结构形式，因此相比现有技术能够减轻加工难度，且更易获得理想硬度及较小的变形。

继续结合图1，花键轴1的第一端通过轴套与快换夹头连接，轴套的第一端插接于套筒19内并通过滚动轴承10支撑于花键轴1的第一端外，轴套的第二端设有多个均布于同一圆周上的径向贯通的通孔，每个通孔内放置有一个第一钢珠2，且每个第一钢珠2均能够突出于轴套的内壁或外壁，以用于夹持伸入轴套内的快换夹头，轴套的第二端外设有用于使第一钢珠2锁紧快换夹头的锁紧机构。

为了便于安装和维修，本实施例中的轴套包括两部分，即第一轴套7和第二轴套20，第一轴套7内沿轴向上安装有两个滚动轴承10，且两个滚动轴承10之间设有卡接于第一轴套7的内壁上的第二卡簧11，靠近套筒19的滚动轴承10通过一第二限位片9与第一限位片8抵顶，另外一个滚动轴承10则通过卡接于花键轴1上的第三卡簧12对其限制，以防止其在轴向方向上移动，第二轴套20的一端环外周设有一凸台，该凸台和与该凸台的端面相对的第一轴套7的端面上对应均布有位于同一圆周上且交替设置的多个螺纹孔和通孔，在通孔处插入定位螺钉26定位，在螺纹孔处插入螺栓15以可拆卸地连接第一轴套7和第二轴套20，参见图2。

继续结合图1和图10，本实施例中的锁紧机构包括定位套17和锥形弹簧16，其中定位套17套设于轴套的第二端外，即套设于第二轴套20外，定位套17包括具有轴向相贯通的圆柱段171和锥台段172，圆柱段171的内壁上设有第一环形凸台1711和第二环形凸台1712，第一环形凸台1711与轴套的外壁抵接，第二环形凸台1712用于抵顶第一钢珠2，此为现有技术，在此不再赘述。本实施例中第一钢珠2设置为两个，锥台段172的小直径端的内壁与轴套的外壁抵接，锥形弹簧16套设于轴套外并贴附于锥台段172的内壁上，轴套对应锥台段172的小直径端处卡接有用于与锥形弹簧16相抵接的限位卡簧18。

如图4和图8所示，轴套的第一端(即第一轴套7远离第二轴套20的一端的端面)均布有至少两个安装槽702，本实施例中的主体上还设置有过载反馈机构，过载反馈机构设置于其中一个安装槽702内，具体地，如图1所示，过载反馈机构包括第一支撑块22、第二支撑块23、撞击滚子24和弹簧钢板25，如图17所示，并结合图4、图8、图9和图16，第一支撑块22由第一板221和第二板222形成L形，第一板221与安装槽702的槽底固定贴合，且第一板221的端部抵顶于位于第二槽口701的槽底的安装槽702的内壁上，第二板222上沿垂直于第一板221的方向开设有贯通至安装槽702的槽底的卡槽2221，第一板221与第二板222的连接处开设有与卡槽2221贯通的第一槽口2211；撞击滚子24卡接于卡槽2221内，以防止滑出卡槽2221，撞击滚子24与安装槽702的内壁之间存在有间隙，且撞击滚子24的两端分别与安装槽702的槽底和第一限位片8抵接，第二支撑块23的具体结构如图18所示，第二支撑块28固定于第一板221上，第二支撑块23与第二板222相对应的一侧面形成有凹陷第二支撑块23通过连接销21与第一板221和安装槽702的槽底连接，弹簧钢板25位于第二板222和第二支撑块23之间，且弹簧钢板25的一面与撞击滚子24贴靠，且与第二板222接触，另一面与第二支撑块23形成有凹陷的一侧面贴靠。本实施例中，为了便于连接第一轴套7和第二轴套20以及便于将第一支撑块22和第二支撑块23连接于第一轴套7上，且为了减少加工工序，如图8和图9所示，第一轴套7具有台阶面朝向套筒19的台阶孔，在第一轴套7上开设有至少两个周向均匀分布的第二槽口701，本实施例中开设有四个第二槽口701，其中相对的两个第二槽口701的槽底与台阶孔的台阶面平齐，安装槽702分别开设于两个第二槽口701的槽底并延伸至台阶孔的台阶面上，用于穿设定位螺钉26以连接第一轴套7和第二轴套20的通孔开设于台阶面上。

当攻丝或钻孔过程中发生过载时，由于惯性，撞击滚子24会在弹簧钢板25和安装槽702的槽壁之间产生声音及有规律地震动，由于第二支撑块的一侧面形成有凹陷，使得震动产生的声音更明显，震动可传递至与花键轴1连接的机床上，因此听觉和触觉能够同时感知加工情况。另外，过载反馈机构还能够起到辅助攻丝的作用，使得系统最小扭力大于零，也就是说永远存在扭力，更符合攻丝要求。

为了减少更换快换夹头的时间，本实施例中的主体上还设有顶出机构，具体地，如图1所示，顶出机构包括第一弹簧3和顶出销4，花键轴1的第一端的端面上开设有第一盲孔，第一弹簧3的一端连接于第一盲孔内，另一端与顶出销4连接，顶出销4用于与伸入轴套内的快换夹头抵接。本实施例中，在轴套的第二端的内壁上形成有与第一盲孔相对的台阶面，使顶出销4在第一弹簧3的作用下将快换夹头顶出后，顶出销4抵顶于台阶面上，以防止顶出销4弹出第一盲孔。

本实施例中，本发明的钻攻夹具还包括扭力微调机构和密封机构，继续结合图1，扭力微调机构包括微调螺母28、第二弹簧13和连接于第二弹簧13的一端的第二钢珠14，微调螺母28设有螺纹内孔，螺纹内孔的孔壁上周向均布有多个沿轴向延伸的V形槽281，微调螺母28套设于花键轴1上，微调螺母28的外壁上形成一用于与套筒19抵接的台阶，花键轴1上开设有径向的第二盲孔，第二弹簧13的另一端连接于第二盲孔内，第二钢珠14在第二弹簧13的作用下抵顶于微调螺母28的V形槽281内，以避开微调螺母28的内螺纹。密封机构包括密封盖29和密封垫27，密封盖29套设在花键轴1外并封盖在微调螺母28远离套筒19的一端上，密封垫27置于密封盖29内，并套接于花键轴1上，以遮盖微调螺母28的内螺纹，花键轴1上径向连接有抵顶在密封盖29的外侧的第一限位螺钉30。

本实施例中，如图19所示，快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和轴套的第二端连接，快换夹头的连接部包括变径套42或柄部45，变径套42或柄部45的外圆周上均设有环槽53，当变径套42或柄部45伸入轴套内时，第一钢珠2在锁紧机构的作用下部分进入环槽53以实现快换夹头与轴套的连接。

由于快换夹头的夹持部在夹持不同直径的丝锥时，受力分布情况不同，因此，下面给出三个实施例，对应不同直径的丝锥，以分别举例说明快换夹头的夹持部的具体结构。

实施例一

当快换夹头用于夹持M18以下的丝锥，以钻攻M18以下的孔时，以实施例一进行说明，具体请继续结合图19至图25，快换夹头的夹持部包括丝锥套33和第一柔性定位机构，丝锥套33与连接部连接，其具体结构可参见图21和图22所示，其第一端在外圆周上设有环形槽334，变径套42的内壁上径向设有至少一个圆弧形孔，以放置第三钢珠41，并使第三钢珠41凸出于变径套42的内壁，与第三钢珠41相对应的变径套42的外壁上设有一环形卡槽，用于安装弹簧圈43，并使弹簧圈43与第三钢珠41相接触，使丝锥套33的第一端在插入(从小直径端开始插入)变径套42内时，弹簧圈43与第三钢珠41配合以锁紧丝锥套33。丝锥套33的第二端与第一柔性定位机构连接，以对丝锥定位；继续结合图19，第一柔性定位机构包括螺帽37、O型橡胶圈38和压紧套40，螺帽37螺纹连接于丝锥套33的第二端，且丝锥套33的第二端的端面上设有环形的第一凹槽333；压紧套40置于螺帽37的内底面上，并在朝向第一凹槽333的端面上设有与第一凹槽333相对以容置O型橡胶圈38的环形的第二凹槽(图中未示出)。使用时，丝锥的丝锥柄依次穿过螺帽37、压紧套40和O型橡胶圈38后伸入至丝锥套33内的方榫孔内。

本实施例中，丝锥套33上还设有丝锥保护机构，以增加扭力调整机构的稳定性。继续参见图19至图25，丝锥保护机构包括第三环形凸台331、定位环34、花键套31、调节螺母32和蝶形弹簧36，其中，第三环形凸台331设于丝锥套33的外壁上，第三环形凸台331背离连接部的变径套42的环形面上均布有多个第一半圆形凹槽332，定位环34套接于丝锥套33上，并在朝向第三环形凸台331的环形面上均布有多个第二半圆形凹槽341，以与第一半圆形凹槽332相对用于容置滚珠35。定位环34的外圆周上均布有多个花键槽，为了便于维修和安装，第三环形凸台331的外圆周上也设有与花键套31上的花键齿配合的花键槽。花键套31套接于第三环形凸台331和定位环34上，且花键套31上的花键齿与定位环34上的花键槽连接。花键套31的第一端的外圆周上设有一环形卡槽，环形卡槽内设有第一卡簧44，环形卡槽内设有至少两个在径向方向上贯通花键套31的第一插孔311。调节螺母32具有外螺纹，并连接于花键套31的第一端内，且调节螺母32的外圆周上均布多个第二插孔321，第一卡簧44的一端用于卡接于第一插孔311和与第一插孔311相对应的第二插孔321内。蝶形弹簧36套设于丝锥套33外并位于调节螺母32与定位环34之间，蝶形弹簧36的两端分别与调节螺母32和定位环34相抵接。

为了便于转动调节螺母32，调节螺母32设有多个均布于同一圆周上且贯通调节螺母32的两端面的调节孔322，使用时可通过调节孔322使调节螺母32转动，调节螺母32通过蝶形弹簧36带动定位环34和花键套31一起转动，使定位环34上的第二半圆形凹槽341滑出当前配合的滚珠35后，继续转动直到与相邻的下一个滚珠35配合。花键套31的第二端与套接于丝锥套33上并与第三环形凸台331抵接的盖板39固定连接。

实施例二

当快换夹头用于夹持M18至M30之间的丝锥，以钻攻M18至M30之间的孔时，具体请结合图26至图31，快换夹头的夹持部包括外套46、内套47和第二柔性定位机构，外套46具有轴向相贯通且同轴的内径依次增大的第一孔、第二孔和第三孔(图中均未示出)，第一孔和第二孔之间形成第一台阶461，第二孔和第三孔之间形成第二台阶462，第三孔的孔壁上设有均布于同一圆周上的多个弧形长槽463，连接部的柄部45连接于第一孔内。内套47具有轴向相贯通且同轴的孔径不等的第四孔和第五孔(图中均未示出)，第四孔和第五孔之间形成第三台阶(图中未示出)，内套47设置于第二孔和第三孔内并与第一台阶461相抵接，且内套47的外壁支撑于外套46的第二孔的孔壁上，内套47的外壁上还设有均布于同一圆周上的多个分别一一对应插设于弧形长槽463内的弧形凸块471，参见图28，并能够随内套47在外套46内的转动而沿着弧形长槽461的长度方向移动，以产生强大的扭矩。内套47的第四孔为方榫孔，且第四孔的孔壁的同一圆周上均布有多个径向的沉孔，与沉孔相对的外套46的内壁上具有内凹的弧形曲面，弧形曲面与外套46的内壁平滑过渡连接，方榫孔内插接有丝锥的丝锥柄，沉孔内插接有锁紧销48，锁紧销48上套设有一端抵接于沉孔的台阶面上的第三弹簧49，锁紧销48的头部具有与弧形曲面相配合的弧形曲面，以能够使锁紧销48在随内套47转动的过程中，锁紧销48与丝锥的丝锥柄抵接，并对丝锥的丝锥柄逐步产生动态的锁紧力。第二柔性定位机构包括螺母和橡胶密封圈55，螺母通过外螺纹连接于第三孔内，并与位于第三孔内的内套47的端部之间形成间隙；螺母的内壁上设置有用于容置橡胶密封圈55的弧形槽。

本实施例总的快换夹头还包括有自动退丝机构，用于丝锥在攻丝完毕后自动退丝，具体请继续结合图26、图28和图29，自动退丝机构包括拉簧64、第一定位销62和第二定位销63，第一定位销62与弧形凸块471一一对应设置，且第一定位销62沿外套46的轴向方向穿设于弧形凸块471上，第二定位销63设于外套46上，且多个第一定位销62和第二定位销63交替均布于与外套46同轴心的同一圆周上，每个第二定位销63的两侧分别设有一个与弧形长槽463贯通的条形槽，条形槽内容置有拉簧64，且拉簧64的两端分别连接于与其相邻的第一定位销62和第二定位销63上。当内套47在外套46内转过一定角度，由于拉簧64的一端固定于第一定位销62上，另一端固定于第二定位销63上，因此，弧形凸块471会在拉簧64的作用下向着与内套47转动方向相反的方向回转，直至在两侧的拉簧64的作用下弧形凸块471保持平衡，此时丝锥处于非工作状态锁紧，丝锥的锁紧力最小，能够自动退丝。

实施例三

当快换夹头用于夹持M30以上的丝锥，以钻攻M30以上的孔时，快换夹头的夹持部包括外套46、转动滚子59、内套47和第二柔性定位机构，且外套46的结构与实施二中外套46的结构基本相同，。本实施例中的内套47与第二实施例中的内套47的不同之处在于，内套47在靠近外套46的第一孔的一端的外壁上环设一凸台，以转动支撑于外套46的第二孔的孔壁上，内套47在远离凸台的外壁上均布有四个凸部472，详见图33，每个凸部472均与内套47的外壁平滑过渡，每个凸部472从内套47的端部延伸至凸台，并抵于外套46的内壁上。

内套47在与靠近外套46的第一台阶的的一端设有均布于同一圆周上的多个径向通孔，本实施例中设置为四个径向通孔，径向通孔内设有相连接的第四弹簧57和第四钢珠58，内套47上套接有两端分别与凸台的环形台面和第三台阶抵接的连接套56，第四弹簧57连接于连接套56的内壁上；与径向通孔相对的内套47的内孔为方榫孔，以连接丝锥的丝锥柄，第四钢珠58抵顶于丝锥柄上，产生对丝锥的丝锥柄的锁紧力。

转动滚子59设置为多个(本实施例中设置为四个)并均布于外套46的第二台阶处，每个转动滚子59与外套46的第三孔的孔壁和相邻两个凸部472之间的内套47的外壁均接触。转动滚子59在随内套46转动过程中，逐渐挤压内套46，以逐步产生动态的锁紧力。本实施例中的第二柔性定位机构与第一实施例中的第二柔性定位机构基本相同，不同之处在于，如图32和图34所示，第三孔的孔壁的端部内连接有均匀分布的多个螺纹堵头54，本实施例中设有四个螺纹堵头54螺纹堵头54为半圆柱状，多个螺纹堵头54均具有螺纹，以连接螺母，每个螺纹堵头54与转动滚子59之间均存在有间隙。另外，本实施例中的螺母和第二实施例中的螺母均包括第一螺母50和第二螺母51，具体参见图26、图30、图32和图35，且弧形槽一部分位于第一螺母50上，一部分位于第二螺母51上，以使橡胶密封圈55能够对丝锥提供更好的锁紧力，且能够简化加工工艺。

另外，继续结合图30和图35所示，本实施例三和第二实施例中的外套46和螺母上均分别设有相互贯通、并正对橡胶密封圈55的径向的螺纹孔，且该螺纹孔贯通至螺母的弧形槽，以插入第二限位螺钉61，用于配合橡胶密封圈55对丝锥锁紧定位。

本实施例和第二实施例中的快换夹头还包括一字螺钉60和带圆孔的弧形板52，用于在丝锥工作完毕后观察以取出丝锥。具体地，如图31和图36所示，外套46上具有径向长孔，内套47上具有径向螺纹孔，弧形板52设于外套46的径向长孔处，一字螺钉60依次穿设弧形板52的圆孔以及径向长孔和径向螺纹孔，当内套47在外套46内转动时，一字螺钉60带动弧形板52随内套47沿径向长孔的长度方向转动，并当一字螺钉60转动至其一字槽与外套46的母线重合或平行时，丝锥处于非工作状态锁紧，此时丝锥的锁紧力最小，便于取出丝锥。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种钻攻夹具，包括主体和连接于所述主体上的快换夹头，其特征在于，所述主体包括：

花键轴，其具有用于与所述快换夹头连接的第一端和与机床连接的第二端；以及

扭力调整机构，其包括套筒、摩擦片组件和第一限位片，所述摩擦片组件包括交替套接于所述花键轴的花键齿上的多个第一摩擦片和多个第二摩擦片，所述第一摩擦片上均布有多个用于与其相邻的所述第二摩擦片的其中一面相抵接的弹片；所述第一限位片套设于所述花键轴的花键齿上，并与所述摩擦片组件抵接，所述套筒套设于所述摩擦片组件外并与所述第一限位片配合限制所述摩擦片组件在所述花键轴的轴向方向上的位移。

2.根据权利要求1所述的钻攻夹具，其特征在于，所述花键轴的第一端通过轴套与所述快换夹头连接，所述轴套的第一端插接于所述套筒内并通过滚动轴承套设于所述花键轴的第一端外，所述轴套的第二端设有用于夹持伸入所述轴套内的所述快换夹头的多个第一钢珠，所述轴套的第二端外设有用于使所述第一钢珠锁紧所述快换夹头的锁紧机构。

3.根据权利要求2所述的钻攻夹具，其特征在于，所述锁紧机构包括：

定位套，其套设于所述轴套的第二端外，并包括具有轴向相贯通的中心通孔的圆柱段和锥台段；所述圆柱段的内壁上设有与所述轴套的外壁抵接的第一环形凸台和用于抵顶所述第一钢珠的第二环形凸台；所述锥台段的小直径端的内壁与所述轴套的外壁抵接；以及

锥形弹簧，其套设于所述轴套外并贴附于所述锥台段的内壁上，所述轴套对应所述锥台段的小直径端处卡接有用于与所述锥形弹簧相抵接的限位卡簧。

4.根据权利要求2所述的钻攻夹具，其特征在于，所述钻攻夹具还包括顶出机构，所述顶出机构包括第一弹簧和顶出销，所述花键轴的所述第一端的端面上开设有第一盲孔，所述第一弹簧的一端连接于所述第一盲孔内，另一端与所述顶出销连接，所述顶出销用于与伸入所述轴套内的所述快换夹头相抵接。

5.根据权利要求2所述的钻攻夹具，其特征在于，所述轴套的第一端的端面上均布有至少两个安装槽，所述钻攻夹具还包括过载反馈机构，所述过载反馈机构设置于其中一个所述安装槽内，所述过载反馈机构包括：

第一支撑块，其由第一板和第二板形成L形，所述第一板与所述安装槽的槽底固定贴合，所述第二板上沿垂直于所述第一板的方向开设有贯通至所述安装槽的槽底的卡槽，所述第一板与所述第二板的连接处开设有与所述卡槽贯通的第一槽口；

撞击滚子，其卡接于所述卡槽内，且与所述安装槽的内壁之间存在有间隙，所述撞击滚子的两端分别与所述安装槽的槽底和所述第一限位片抵接；

第二支撑块，其固定于所述第一板上，所述第二支撑块与所述第二板相对应的一侧面形成有凹陷；以及

弹簧钢板，其位于所述第二板和所述第二支撑块之间，且所述弹簧钢板的一面与所述撞击滚子贴靠，且与所述第二板接触，另一面与所述第二支撑块形成有凹陷的一侧面贴靠。

6.根据权利要求1至5任一项所述的钻攻夹具，其特征在于，所述钻攻夹具还包括扭力微调机构和密封机构；

所述扭力微调机构包括微调螺母、第二弹簧以及连接于所述第二弹簧的一端的第二钢珠，所述微调螺母具有螺纹内孔，所述螺纹内孔的孔壁上周向均布有多个沿轴向延伸的V形槽；所述微调螺母套设于所述花键轴上，所述微调螺母的外壁上形成一用于与所述套筒抵接的台阶；所述花键轴上开设有径向的第二盲孔，所述第二弹簧的另一端连接于所述第二盲孔内，所述第二钢珠在所述第二弹簧的作用下抵顶于所述微调螺母的V形槽内；

所述密封机构包括密封垫和密封盖，所述密封盖套设在所述花键轴外并封盖在所述微调螺母远离所述套筒的一端上；所述密封垫置于所述密封盖内，并套接于所述花键轴上所述花键轴上径向连接有抵顶在所述密封盖的外侧的第一限位螺钉。

7.根据权利要求2所述的钻攻夹具，其特征在于，所述快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和所述轴套的第二端连接，所述夹持部包括丝锥套和第一柔性定位机构，所述丝锥套的第一端与所述连接部连接，第二端与所述第一柔性定位机构连接，以对所述丝锥定位；所述第一柔性定位机构包括螺帽、O型橡胶圈和压紧套，所述螺帽连接于所述丝锥套的第二端，且所述丝锥套的第二端的端面上设有环形的第一凹槽；所述压紧套置于所述螺帽的内底面上，并在朝向所述第一凹槽的端面上设有与所述第一凹槽相对以容置所述O型橡胶圈的环形的第二凹槽。

8.根据权利要求7所述的钻攻夹具，其特征在于，所述丝锥套的外壁上形成有第三环形凸台，所述第三环形凸台背离所述连接部的一侧上均布有多个第一半圆形凹槽；所述丝锥套的外部设有丝锥保护机构，所述丝锥保护机构包括：

定位环，其套接于所述丝锥套上，所述定位环上布设有与所述第一半圆形凹槽相对以容置一滚珠的第二半圆形凹槽；所述定位环的外圆周上均布有多个花键槽；

花键套，其套接于所述第三环形凸台和定位环上，且所述花键套上的花键齿与所述定位环上的花键槽连接；所述花键套的第一端的外圆周上设有一环形卡槽，所述环形卡槽内设有第一卡簧，所述环形卡槽内设有至少两个在径向方向上贯通所述花键套的第一插孔；

调节螺母，其连接于所述花键套的第一端内，且所述调节螺母的外圆周上均布多个第二插孔，所述第一卡簧的一端用于卡接于所述第一插孔和与所述第一插孔相对应的第二插孔内；以及

蝶形弹簧，其套设于所述丝锥套外并位于所述调节螺母与定位环之间，所述蝶形弹簧的两端分别与所述调节螺母和定位环相抵接。

9.根据权利要求2所述的钻攻夹具，其特征在于，所述快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和所述轴套的第二端连接，所述快换夹头的夹持部包括：

外套，其具有轴向相贯通且同轴的内径依次增大的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔和第二孔之间形成第一台阶，所述第二孔和第三孔之间形成第二台阶，所述第三孔的孔壁上设有均布于同一圆周上的多个弧形长槽，所述连接部连接于所述第一孔内；

内套，其具有轴向相贯通且同轴的孔径不等的第四孔和第五孔，所述第四孔和第五孔之间形成第三台阶，所述内套设置于所述第二孔和第三孔内并与所述第一台阶相抵接，所述内套的外壁上设有均布于同一圆周上的多个分别一一对应插设于所述弧形长槽内的弧形凸块，所述内套的第四孔为方榫孔，且所述第四孔的孔壁的同一圆周上均布有多个径向的沉孔，所述方榫孔内插接有丝锥的丝锥柄，所述沉孔内插接有锁紧销，所述锁紧销上套设有第三弹簧以使所述锁紧销与所述丝锥的丝锥柄抵接，所述锁紧销的头部具有与所述第二孔的孔壁相配合的圆弧曲面；以及

第二柔性定位机构，其包括螺母和橡胶密封圈，所述螺母通过外螺纹连接于所述第三孔内，并与所述内套的位于所述第三孔内的端部之间形成间隙；所述螺母的内壁上设置有用于容置所述橡胶密封圈的弧形槽。

10.根据权利要求9所述的钻攻夹具，其特征在于，所述快换夹头还包括有自动退丝机构，所述自动退丝机构包括拉簧、第一定位销和第二定位销，每个所述弧形凸块上均穿设有一根所述第一定位销，所述第二定位销设于所述外套上，且多个所述第一定位销和第二定位销交替均布于与所述外套同轴心的同一圆周上，每个所述第二定位销的两侧分别设有一个与所述弧形长槽贯通的条形槽，所述条形槽内容置有所述拉簧，且所述拉簧的两端分别连接于与其相邻的所述第一定位销和第二定位销上。

11.根据权利要求2所述的钻攻夹具，其特征在于，所述快换夹头包括夹持部和连接部，以分别对应与丝锥和所述轴套的第二端连接，所述快换夹头的夹持部包括：

外套，其具有相贯通且同轴的内径依次增大的第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔和第二孔之间形成第一台阶，所述第二孔和第三孔之间形成第二台阶，所述第一孔用于连接连接部；

内套，其外壁环设一凸台，以转动支撑于所述外套的第二孔的孔壁上，所述内套远离所述凸台的一端的外壁上均布有延伸至所述凸台的多个凸部，每个所述凸部均与所述内套的外壁平滑过渡，并支撑于外套的内壁上；所述内套在与靠近所述外套的第一台阶的一端设有均布于同一圆周上的多个径向通孔，所述径向通孔内设有相连接的第四弹簧和第四钢珠，所述内套上套接有两端分别与所述凸台的环形台面和第三台阶抵接的连接套，所述第四弹簧连接于所述连接套的内壁上；与所述径向通孔相对的所述内套的内壁上具有方榫孔，以连接丝锥的丝锥柄，所述第四钢珠抵顶于所述丝锥柄上；

转动滚子，其在所述外套的所述第四台阶处设置为多个，且每个所述转动滚子与所述第三孔的孔壁和两个所述凸部之间的内套的外壁均接触；以及

第二柔性定位机构，其包括多个螺纹堵头、螺母和橡胶密封圈，所述螺纹堵头为半圆柱状，多个所述螺纹堵头均布于所述外套的所述第三孔的端部内，所述螺纹堵头具有内螺纹，所述螺母与所述螺纹堵头的内螺纹连接，且每个所述螺纹堵头与所述转动滚子之间均存在有间隙；所述螺母的内壁上设置有用于容置橡胶密封圈的弧形槽。

12.根据权利要求9至11任一项所述的钻攻夹具，其特征在于，所述快换夹头还包括一字螺钉和带有圆孔的弧形板，所述外套上开设有径向长孔，所述弧形板设于所述外套的外壁上以遮盖住所述径向长孔，所述内套上开设有与所述径向长孔相对的径向螺纹孔，所述一字螺钉依次穿过所述弧形板的圆孔、径向长孔和径向螺纹孔，以使所述一字螺钉转动至其一字槽与所述外套的母线重合或平行时便于取出丝锥。