一种自动调节正反转的攻丝机
技术领域
本发明涉及内螺纹加工技术领域,具体涉及一种自动调节正反转的攻丝机。
背景技术
在加工内螺纹时,丝锥在正向旋转切割一定深度后需要反向旋转丝锥,其目的是将切除的金属断屑排出,避免出屑不顺而影响精度甚至折断丝锥。现有的攻丝机不管是气动马达或者电机驱动丝锥旋转的方式,在控制丝锥反向转动时,都是使气动马达或电机在正转后立即翻转,气动马达或电机频繁的正反转调整或影响其寿命,同时其正转结束后立即翻转会使丝锥试驾的力矩突然增大,有很大几率导致丝锥扭断的情况。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足,提供了一种可以在攻丝过程中自动调整正转反转,确保切削金属屑排出的自动调节正反转的攻丝机。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是:
一种自动调节正反转的攻丝机,包括:
机座,其内部设置有容腔,机座下端设置有N个支腿,所述支腿下端安装有开关磁铁,N为大于等于3的自然数;
滑座,沿竖直方向滑动安装于机座的容腔内,弹簧位于容腔内,其上端与机座相连,其下端与滑座的上端相连;
电机,安装于滑座内,其输出轴与齿轮盘传动连接,所述齿轮盘通过轴承Ⅰ水平转动安装于滑座内;
减速机,安装于滑座内;
钻夹头,通过轴承Ⅲ沿竖直反向转动安装于滑座下端,所述钻夹头的上端与减速机的输出轴传动连接;
圆孔Ⅰ,设置于机座下端,丝锥穿过圆孔Ⅰ后夹装固定于钻夹头中;当弹簧Ⅰ处于自由状态时,丝锥的底部位于开关磁铁的底平面的下端;
所述齿轮盘的外围设置有圆弧形的内齿圈,齿轮盘的中心部位固定安装有中心轮,所述中心轮的外侧设置有扇形齿轮,齿轮通过轴承Ⅱ转动安装于齿轮盘中,齿轮位于扇形齿轮与内齿圈之间,所述齿轮与减速机的输入轴同轴连接,当齿轮外侧端与内齿圈相啮合时,其内侧端与扇形齿轮不啮合,当齿轮内侧端与扇形齿轮相啮合时,其外侧端与内齿圈不啮合。
为了确保丝锥不断下移,上述内齿圈的齿数大于扇形齿轮的齿数。
为了实现攻丝结束后使丝锥上移固定,还包括设置于机座中的锁止装置,当滑座向上滑动至丝锥的底部高于开关磁铁的底平面且弹簧Ⅰ压缩时,锁止装置将滑座相对机座锁止固定。
为了防止丝锥扭断,还包括设置于钻夹头与减速机输出轴之间的过载保护机构,当丝锥攻丝时的阻力矩大于其扭转屈服强度时,过载保护机构使钻夹头与减速机之间断开连接。
进一步的,上述锁止装置包括设置于滑座上端的若干挂钩以及设置于机座容器中与挂钩相对应的挡块,所述挂钩上端设置有导向斜面Ⅰ,所述挡块下端设置有与导向斜面Ⅰ相配的导向斜面Ⅱ,当滑座上移至导向斜面Ⅰ与导向斜面Ⅱ相接触时,挂钩沿导向斜面Ⅱ滑动其向内侧弯曲变形,挂钩的钩头位于挡块上端时,其钩挂与挡块上。
进一步的,还包括竖直滑动插装于机座上端的拉杆,所述拉杆的下端与滑座的上端相连接,所述拉杆的顶端水平设置有把手杆。
进一步的,还包括水平设置于机座上的插孔、滑动插装于插孔中的顶杆以及设置于顶杆外侧端的端盖,弹簧Ⅱ套装于顶杆上,其一端与端盖相连,其另一端与机座的外侧端相连,当顶杆向内滑动至最内侧端时,其头端驱动挂钩从挡块上脱离。
进一步的,上述过载保护机构包括安装于减速机输出轴上的转盘、设置于转盘内的圆孔Ⅱ、沿圆周方向间隔设置的M个挡板以及沿圆周方向间隔设置于钻夹头头端的M个弹簧片,M为大于等于2的自然数,各个弹簧片位于圆孔Ⅱ中,弹簧片的外侧端与相对应的挡片的内侧端相接触,丝锥攻丝时的阻力矩大于其扭转屈服强度时,弹簧片转动时在经过挡板处时发生弯曲变形。
进一步的,上述挡板沿水平方向滑动插装于转盘中,挡板外侧端设置有导向斜面,转盘外侧端沿轴向设置有外螺纹,螺母旋合于外螺纹中,所述螺母下端设置有锥孔,各个挡板的导向斜面与锥孔的锥面滑动接触,当螺母沿轴向向下运动时,锥孔将挡板沿水平方向向内侧挤压。
本发明的有益效果是:齿轮盘转动时,外侧的内齿圈先与齿轮啮合,当齿轮盘为顺时针转动时,齿轮也为顺时针转动,从而通过减速机减速放大扭矩后通过钻夹头驱动丝锥正向旋转,弹簧Ⅰ在弹力作用下驱动滑座相对机座不断下移,使得丝锥正向旋转的同时有一定的下压力,从而确保其可以完成攻丝开始阶段的找正工序。当齿轮盘转动一定角度使得内齿圈与齿轮脱离后,扇形齿轮立即与齿轮相互啮合,此时齿轮盘依然为顺时针转动,但是其中心部位的扇形齿轮会驱动齿轮逆时针转动,从而使钻夹头驱动丝锥反向旋转,可以实现丝锥反转排金属断屑,齿轮盘沿同一转动方向即可不断交替驱动丝锥正转或反转,因此电机启动工作时始终沿一个方向转动,提高了电机的使用寿命,同时,通过内齿圈与扇形齿轮无缝驱动齿轮正反转动,避免了对丝锥的突然大力矩冲击,有效提高了丝锥的寿命,提高了攻丝的可靠性。
附图说明
图1为本发明的主视剖面结构示意图;
图2为本发明的锁止装置的结构示意图;
图3为本发明的齿轮盘部位的仰视结构示意图Ⅰ;
图4为本发明的齿轮盘部位的仰视结构示意图Ⅱ;
图5为本发明的过载保护机构的主视剖面结构示意图;
图6为本发明的过载保护机构的仰视结构示意图;
图中,1.机座 2.滑座 3.支腿 4.开关磁铁 5.电机 6.齿轮盘 7.轴承Ⅰ 8.内齿圈 9.中心轮 10.轴承Ⅱ 11.齿轮 12.减速机 13.转盘 14.轴承Ⅲ 15.钻夹头 16.圆孔Ⅰ 17.丝锥 18.拉杆 19.弹簧Ⅰ 20.把手杆 21.挂钩 22.挡块 23.导向斜面Ⅰ 24.导向斜面Ⅱ 25.插孔 26.顶杆 27.端盖 28.弹簧Ⅱ 29.扇形齿轮 30.圆孔Ⅱ 31.挡板 32.导向斜面 33.外螺纹 34.螺母 35.锥孔 36.弹簧片。
具体实施方式
下面结合附图1至附图6对本发明做进一步说明。
如附图1所示,一种自动调节正反转的攻丝机,包括:机座1,其内部设置有容腔,机座1下端设置有N个支腿3,支腿3下端安装有开关磁铁4,N为大于等于3的自然数;滑座2,沿竖直方向滑动安装于机座1的容腔内,弹簧19位于容腔内,其上端与机座1相连,其下端与滑座2的上端相连;电机5,安装于滑座2内,其输出轴与齿轮盘6传动连接,齿轮盘6通过轴承Ⅰ7水平转动安装于滑座2内;减速机12,安装于滑座2内;钻夹头15,通过轴承Ⅲ 14沿竖直反向转动安装于滑座2下端,钻夹头15的上端与减速机12的输出轴传动连接;圆孔Ⅰ 16,设置于机座1下端,丝锥17穿过圆孔Ⅰ 16后夹装固定于钻夹头15中;当弹簧Ⅰ 19处于自由状态时,丝锥17的底部位于开关磁铁4的底平面的下端;齿轮盘6的外围设置有圆弧形的内齿圈8,齿轮盘6的中心部位固定安装有中心轮9,中心轮9的外侧设置有扇形齿轮29,齿轮11通过轴承Ⅱ 10转动安装于齿轮盘6中,齿轮11位于扇形齿轮29与内齿圈8之间,齿轮11与减速机12的输入轴同轴连接,当齿轮11外侧端与内齿圈8相啮合时,其内侧端与扇形齿轮29不啮合,当齿轮11内侧端与扇形齿轮29相啮合时,其外侧端与内齿圈8不啮合。使用时,将机座1置于需要待攻丝的工件上,机座1下端的各个支腿3上的开关磁铁4可以吸合在工件表面上,由于支腿3为3个以上,可以满足机座1的平稳固定,同时确保丝锥17插入待攻丝的孔中,电机5转动,从而驱动齿轮盘6通过轴承Ⅰ 7相对滑座2旋转,如附图3所示,齿轮盘6转动时,外侧的内齿圈8先与齿轮11啮合,如图所示,当齿轮盘6为顺时针转动时,齿轮11也为顺时针转动,从而通过减速机12减速放大扭矩后通过钻夹头15驱动丝锥17正向旋转,弹簧Ⅰ 19在弹力作用下驱动滑座2相对机座1不断下移,使得丝锥17正向旋转的同时有一定的下压力,从而确保其可以完成攻丝开始阶段的找正工序。如附图4所示,当齿轮盘6转动一定角度使得内齿圈8与齿轮11脱离后,扇形齿轮29立即与齿轮11相互啮合,此时齿轮盘6依然为顺时针转动,但是其中心部位的扇形齿轮29会驱动齿轮11逆时针转动,从而使钻夹头15驱动丝锥17反向旋转,可以实现丝锥17反转排金属断屑,齿轮盘6沿同一转动方向即可不断交替驱动丝锥17正转或反转,因此电机5启动工作时始终沿一个方向转动,提高了电机5的使用寿命,同时,通过内齿圈8与扇形齿轮29无缝驱动齿轮11正反转动,避免了对丝锥17的突然大力矩冲击,有效提高了丝锥的寿命,提高了攻丝的可靠性。
进一步的,内齿圈8的齿数大于扇形齿轮29的齿数,从而可以确保齿轮盘6旋转时内齿圈8与齿轮11的啮合时间大于扇形齿轮29与齿轮11的啮合时间,从而确保丝锥17的正向旋转的圈数大于其反向旋转的圈数,从而使丝锥17可以不断向下运动完成攻丝作业。
优选的,还包括设置于机座1中的锁止装置,当滑座2向上滑动至丝锥17的底部高于开关磁铁4的底平面且弹簧Ⅰ 19压缩时,锁止装置将滑座2相对机座1锁止固定。攻丝作业完毕后,可以将滑座2向上移动,使丝锥17上移,并通过锁止装置将滑座2与机座1锁止固定,从而可以防止丝锥17位于开关磁铁4的下端从而导致移动过程中碰撞导致损坏丝锥17的情况发生。锁止装置可以为如下结构,其包括设置于滑座2上端的若干挂钩21以及设置于机座1容器中与挂钩21相对应的挡块22,挂钩21上端设置有导向斜面Ⅰ 23,挡块22下端设置有与导向斜面Ⅰ 23相配的导向斜面Ⅱ 24,当滑座2上移至导向斜面Ⅰ 23与导向斜面Ⅱ 24相接触时,挂钩21沿导向斜面Ⅱ 24滑动其向内侧弯曲变形。通过挂钩21向内侧弯曲变形,从而使其可以跨过挡块22,当挂钩21跨过挡块22且其钩头位于挡块22上端时,其钩挂与挡块22上,此时实现锁止。弹簧Ⅰ 19无法在推动滑座2下移。
进一步的,还可以包括竖直滑动插装于机座1上端的拉杆18,拉杆18的下端与滑座2的上端相连接,拉杆18的顶端水平设置有把手杆20。通过把手杆20可以方便拉动拉杆18,并通过拉杆18拉动滑座2上移并压缩弹簧Ⅰ 19,实现滑座2相对机座1的锁止固定,提高了操作的便利性。优选的,如附图2所示,还包括水平设置于机座1上的插孔25、滑动插装于插孔25中的顶杆26以及设置于顶杆26外侧端的端盖27,弹簧Ⅱ 28套装于顶杆26上,其一端与端盖27相连,其另一端与机座1的外侧端相连,当顶杆26向内滑动至最内侧端时,其头端驱动挂钩21从挡块22上脱离。通过压动端盖27可以驱动顶杆26沿插孔25滑动,从而使顶杆26头端推动挂钩21向内侧弯曲,使其钩头部位从挡块22上脱离,从而弹簧Ⅰ 29推动滑座2下移,实现解锁,直至丝锥17插入待攻丝的孔中。解锁完毕后,弹簧Ⅱ 28推动顶杆26向外侧滑动,实现复位,操作简单。
进一步的,还包括设置于钻夹头15与减速机12输出轴之间的过载保护机构,当丝锥17攻丝时的阻力矩大于其扭转屈服强度时,过载保护机构使钻夹头15与减速机12之间断开连接。通过过载保护机构可以避免当丝锥17攻丝遇到大阻力时,继续给丝锥17施加转动力矩而导致丝锥17扭断的情况发生。如附图5和附图6所示,过载保护机构可以为如下结构,其包括安装于减速机12输出轴上的转盘13、设置于转盘13内的圆孔Ⅱ 30、沿圆周方向间隔设置的M个挡板31以及沿圆周方向间隔设置于钻夹头15头端的M个弹簧片36,M为大于等于2的自然数,各个弹簧片36位于圆孔Ⅱ 30中,弹簧片36的外侧端与相对应的挡片31的内侧端相接触,丝锥17攻丝时的阻力矩大于其扭转屈服强度时,弹簧片36转动时在经过挡板31处时发生弯曲变形。正常攻丝时,减速机12驱动转盘13旋转,由于挡板31与各个弹簧片36相接触,从而转盘13转动时,挡板31通过弹簧片36驱动钻夹头15转动。当丝锥17攻丝过程中其阻力矩大于其扭转屈服强度时,此时弹簧片36与挡板31接触过程中由于扭力的增大,弹簧片36发生弯曲变形,其弯曲变形后,其在长度方向上变短,从而其会跨过挡板31,从而出现转盘13相对钻夹头15空转的情况,使钻夹头15与减速机12的传动断开,有效保护丝锥17不被扭断,提高了丝锥17的使用寿命,同时也提高了攻丝过程中的可靠性。
优选的,挡板31沿水平方向滑动插装于转盘13中,挡板31外侧端设置有导向斜面32,转盘13外侧端沿轴向设置有外螺纹33,螺母34旋合于外螺纹33中,螺母34下端设置有锥孔35,各挡板31的导向斜面32与锥孔35的锥面滑动接触,当螺母34沿轴向向下运动时,锥孔35将挡板31沿水平方向向内侧挤压。挡板31向内侧移动,从而使挡板31与弹簧片36的接触面积增大,从而使弹簧片36产生弯曲变形的力也增大,相当于增大了转盘13相对钻夹头15空转的力矩,此时适用于大直径的丝锥,因为丝锥直径越大其扭转屈服强度越大。同理当反向旋转螺母34时,锥孔35上移,当转盘13旋转时,在离心力作用下,各个挡板31自然会向外侧平移,从而弹簧片36与挡板31之间的接触面积变小,此时适用于小直径的丝锥,通过该调节机构,实现了对不同规格丝锥均可设置符合其要求的过载保护扭矩,提高了适用范围。