CN109014448A - 兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机加工设备领域，特别涉及一种兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机。本发明包括电机组件、螺杆螺母传动机构、行程开关组件、螺距适应弹簧、切换装置以及气缸装置；电机组件包括壳体、定子、转子铁芯以及电机主轴；电机主轴由轴套体和内轴组成，内轴的下端设有用于安装丝锥或板牙的连接部件；螺杆螺母传动机构包括主螺杆、主螺母、导杆、主螺母安装座、下固定板以及上固定板；切换装置包括输出齿轮、输入过桥长齿轮、减速齿轮组以及可调齿轮支撑座，切换装置还包括位置固定装置以及限位装置。本发明能适应不同螺距的攻牙，应用范围广，能提高攻牙精度，避免出现烂牙、丝锥折断等问题，降低制造成本。

Description

兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机

技术领域

本发明涉及机加工设备领域，特别涉及一种兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机。

背景技术

申请号为201610764734.6的发明专利公开了一种利用电机弹性内轴来适应不同螺距攻牙的自动攻牙机，该攻牙机能利用弹性内轴来进行自适应攻牙，不同螺距的丝锥均可自适应。但这种结构在攻螺距较小的螺纹(如0.2、0.25、0.35、0.4、0.5等)时，由于主螺杆前进的速度与丝锥前进速度差值太大，使得螺距适应弹簧压得过紧，容易造成攻牙精度低，甚至出现烂牙、丝锥折断等问题，从而给企业造成损失，增加制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，该自动攻牙机能利用切换装置将自动攻牙机切换成自适应攻牙或同步攻牙两种状态，在攻大螺距的牙时切换至自适应攻牙状态，能适应不同螺距的攻牙，应用范围广，在攻小螺距的牙时切换至同步攻牙状态，能提高攻牙精度，避免出现烂牙、丝锥折断等问题，降低制造成本。

本发明是这样实现的：一种兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：包括电机组件，所述电机组件包括用来与外部机架固定安装连接的壳体、固定在壳体内的定子、活动设置于定子中部的转子铁芯以及设置于转子铁芯中部的电机主轴；所述电机主轴由同轴固定安装于转子铁芯中央孔中的轴套体和同轴活动套设于轴套体体内的内轴组成，所述轴套体的两端转动连接于壳体上，所述内轴不能相对轴套体转动但能相对轴套体轴向移动，内轴的下端设置有用于安装丝锥或板牙的连接部件；

所述自动攻牙机还包括用于带动内轴伸缩进行攻牙的螺杆螺母传动机构、用于控制攻牙深度和攻牙完成后电机组件停机的行程开关组件、连接于轴套体和螺杆螺母传动机构之间的用于控制自动攻牙机在自适应攻牙状态和同步攻牙状态之间切换的切换装置以及用于在空行程时带动内轴快速进退的气缸装置；

所述螺杆螺母传动机构包括主螺杆、主螺母、导杆、主螺母安装座、下固定板以及上固定板；所述下固定板固设于壳体上端，所述导杆的数量为两个以上且导杆两端分别垂直固设于下固定板和上固定板上，所述主螺母转动连接于主螺母安装座内，所述主螺母安装座滑动连接于导杆上且能带动主螺母在下固定板和上固定板之间上下移动，所述主螺杆的下端为光轴且与内轴的上端同轴连接，所述主螺杆不能相对内轴转动但能相对内轴轴向移动，所述主螺杆的上端设有与主螺母内周壁相匹配的螺纹，所述主螺杆的上端与主螺母螺纹拧合配对连接且主螺母和主螺杆螺纹的螺距大于或等于所要安装的丝锥或板牙的螺距；

所述自动攻牙机还包括设置于内轴和主螺杆之间的用于在攻牙时补偿内轴所安装丝锥或板牙和主螺杆因螺距不同前进或后退所产生的距离差的螺距适应弹簧；

所述切换装置设置于下固定板和上固定板之间，所述切换装置包括同轴固设于轴套体上端上的输出齿轮、转动连接于下固定板和上固定板之间的输入过桥长齿轮、连接于输出齿轮和输入过桥长齿轮之间的减速齿轮组以及一端转动连接于下固定板上的用于安装减速齿轮组的可调齿轮支撑座，所述可调齿轮支撑座能以输出齿轮的中心为转动中心带动减速齿轮组转动与输入过桥长齿轮进行啮合或与输入过桥长齿轮脱开啮合，所述主螺母外周设有与输入过桥长齿轮相啮合的轮齿，所述切换装置还包括用于在可调齿轮支撑座调整到位时固定可调齿轮支撑座位置的位置固定装置以及用于在减速齿轮组与输入过桥长齿轮脱开啮合时限制输入过桥长齿轮转动的限位装置。

为了使主螺母能与主螺杆同向转动且主螺母的转动速度低于主螺杆的转动速度，所述减速齿轮组包括转动连接于可调齿轮支撑座下端面上且与输出齿轮相啮合的输出过桥齿轮、转动连接于可调齿轮支撑座下端面上且与输出过桥齿轮相啮合的定齿轮以及设置于可调齿轮支撑座上端面上且与定齿轮同轴固设的可更换齿轮，所述可调齿轮支撑座转动时能带动可更换齿轮与输入过桥长齿轮下端进行啮合或与输入过桥长齿轮下端脱开啮合。

为了能控制攻牙的深度和攻牙完成后电机组件停机，所述行程开关组件包括一端转动连接于上固定板上且能同可调齿轮支撑座一体转动的上活动支撑板、两端分别垂直固设于上活动支撑板下端面和可调齿轮支撑座上端面上的导柱、滑动连接于导柱上的可调行程支撑座以及下端同轴固定连接于输出过桥齿轮上且上端转动连接于上活动支撑板上的驱动螺柱，所述驱动螺柱与可调行程支撑座螺纹连接以驱动可调行程支撑座上下移动，所述行程开关组件还包括螺纹连接于可调行程支撑座上的攻牙深度调节螺钉、安装于可调齿轮支撑座上且位置与攻牙深度调节螺钉相对应的换相行程开关、螺纹连接于可调行程支撑座上的停机调节螺钉以及安装于上活动支撑板且位置与停机调节螺钉相对应的停机接近开关，所述攻牙深度调节螺钉在触碰到换相行程开关时能启动电机组件反向旋转，所述停机接近开关在感应到停机调节螺钉时能控制电机组件的电源断开。

为了能方便地限制输入过桥长齿轮转动，所述限位装置为设置于下固定板上的挡板，所述挡板能移入或移出输入过桥长齿轮的齿槽内以限制或不限制输入过桥长齿轮转动。

为了能在空行程时快速带动内轴进退，提高工作效率，所述气缸装置包括固设于上固定板上的气缸本体、滑动连接于气缸本体内的活塞组件、上端与活塞组件固定连接且下端伸出气缸本体外与主螺母安装座固定连接的气缸杆，所述气缸杆内同轴设有用于容置主螺杆上端的容置腔。

为了能调节空行程的距离以适应不同的工件，所述自动攻牙机还包括设置于气缸装置上的空行程调节机构，所述空行程调节机构包括下端与活塞组件固定连接且上端露置于气缸本体外的空行程调节气缸杆、螺纹连接于空行程调节气缸杆上端的空行程调节螺母和空行程并紧螺母，所述空行程并紧螺母的下端面顶紧空行程调节螺母的上端面。

为了使主螺杆不能相对内轴转动但能相对内轴轴向移动，所述内轴内同轴设有直径与主螺杆下端光轴相匹配的安装孔道，所述主螺杆下端光轴活动套设于安装孔道内，所述内轴上部设有沿轴向分布的长槽孔，所述主螺杆下端光轴上固设有直径与长槽孔宽度相匹配的销钉，所述销钉滑动配合于长槽孔内使得主螺杆不能相对内轴转动但能相对内轴轴向移动，所述螺距适应弹簧设置于安装孔道内且压缩作用于安装孔道底部端面和主螺杆下端端面之间。

为了能调节螺距适应弹簧的预紧力，所述自动攻牙机还包括设置于安装孔道底部端面和螺距适应弹簧之间的用于调整螺距适应弹簧的预紧力的预紧调整装置，所述预紧调整装置包括设置于安装孔道底部端面上的调整螺栓以及螺纹连接于调整螺栓上且上端面与螺距适应弹簧下端固定连接的升降螺母，所述调整螺栓旋转时能带动升降螺母上下升降以调整螺距适应弹簧的预紧力，所述调整螺栓的螺栓头为阶梯轴，阶梯轴的轴肩顶压于安装孔道底部端面上，所述调整螺栓的螺栓头下端面上设有便于螺丝刀伸入对其进行旋转的一字槽。

为了使内轴不能相对轴套体转动但能相对轴套体轴向移动，所述轴套体的外圆紧配合固定安装在转子铁芯的中央孔中，所述内轴的上段同轴套设于轴套体内，所述内轴上设有沿轴向分布的键槽，所述轴套体和内轴之间还装有导向钉，所述导向钉的一端固定安装于轴套体上，所述导向钉的另一端宽度与键槽宽度相匹配且滑动连接于键槽内，从而使内轴不能相对轴套体转动但能相对轴套体轴向移动。

进一步的，所述用于安装丝锥或板牙的连接部件包括夹头和夹头螺母，内轴下端中部设有用来与夹头连接的内锥孔，内轴下端外周设有用来与夹头螺母连接的外螺纹。

较之现有技术而言，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，能利用切换装置将自动攻牙机切换成自适应攻牙或同步攻牙两种状态，在攻大螺距的牙时切换至自适应攻牙状态，能适应不同螺距的攻牙，应用范围广，在攻小螺距的牙时切换至同步攻牙状态，能提高攻牙精度，避免出现烂牙、丝锥折断等问题，降低制造成本；

(2)本发明提供的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，处于自适应攻牙状态时，当主螺杆的螺距大于所要安装的丝锥或板牙的螺距时，攻牙过程中内轴前进的速度受丝锥或板牙的螺距控制，逐渐压迫主螺杆和内轴之间的螺距适应弹簧使内轴能进行轴向自动调整从而适应丝锥或板牙的螺距来完成攻牙；当主螺杆的螺距等于所要安装的丝锥或板牙的螺距时，则为同步攻牙，这样设计有利于简化结构和提高工效，能适用不同螺距的攻牙，应用范围广；处于同步攻牙状态时，利用齿轮组将轴套体转动的动力传递至主螺母，带动主螺母和主螺杆同向转动，使得主螺杆前进的速度等于内轴前进的速度，从而实现同步攻牙，可更换齿轮可以方便地进行更换，以适应不同螺距的攻牙；

(3)本发明提供的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，将电机主轴分解成由轴套体和内轴，轴套体固定安装于转子铁芯中央孔中，内轴不能相对轴套体转动但能相对轴套体轴向移动，因此在工作时可以直接使用内轴作为升降轴，从而省却传动轴、皮带、离合器和变速机构，使结构简化，制造成本低；

(4)本发明提供的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，设有气缸装置，在空行程时能实现快速进退，提高工作效率，而且可利用空行程调节机构来调整空行程的距离，能适用于不同的工件，使用范围广；

(5)本发明提供的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，主螺母和输入过桥长齿轮进行啮合，空行程快速进退时，主螺母可在过桥长齿轮上进行滑动，设计巧妙，保证了空行程快速进退的顺利实现；

(6)本发明提供的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，减速齿轮组安装在可调齿轮支撑座上，可调齿轮支撑座能以输出齿轮的中心为转动中心带动减速齿轮组转动与输入过桥长齿轮进行啮合或与输入过桥长齿轮脱开啮合，脱开啮合时，可更换齿轮空转，输入过桥长齿轮利用挡板进行锁定，使主螺母不能转动，以保证自适应攻牙的顺利进行，自适应攻牙状态和同步攻牙状态之间切换方便，切换速度快。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机的三维结构示意图；

图2是本发明兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机另一视角的三维结构示意图；

图3是本发明兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机的三维半剖结构示意图；

图4是本发明内轴、螺距适应弹簧和主螺杆的三维结构示意图；

图5是本发明螺杆螺母传动机构、行程开关组件和切换装置的三维结构示意图(部分爆炸)；

图6是本发明螺杆螺母传动机构、行程开关组件和切换装置另一状态的三维结构示意图(部分爆炸)；

图7是本发明螺杆螺母传动机构、行程开关组件和切换装置另一视角的三维结构示意图(部分爆炸)。

图中符号说明：1-电机组件，101-壳体，102-定子，103-转子铁芯，104-轴套体，105-内轴，1051-长槽孔，1052-键槽，1053-安装孔道，106-导向钉，2-螺杆螺母传动机构，201-主螺杆，202-主螺母，203-导杆，204-主螺母安装座，205-下固定板,206-上固定板，207-销钉，3-行程开关组件，301-上活动支撑板，302-导柱，303-可调行程支撑座，304-驱动螺柱，305-攻牙深度调节螺钉，306-换相行程开关，307-停机调节螺钉，308-停机接近开关，4-切换装置，401-输出齿轮，402-输入过桥长齿轮,403-可调齿轮支撑座，404-限位装置，405-输出过桥齿轮，406-定齿轮，407-可更换齿轮，5-气缸装置，501-气缸本体，502-活塞组件，503-气缸杆，5031-容置腔，6-螺距适应弹簧,7-空行程调节机构，701-空行程调节气缸杆，702-空行程调节螺母，703-空行程并紧螺母，8-预紧调整装置，801-调整螺栓，802-升降螺母，901-夹头，902-夹头螺母。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明内容进行详细说明：

如图1-7所示，为本发明提供的一种兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：包括电机组件1，所述电机组件1包括用来与外部机架固定安装连接的壳体101、固定在壳体101内的定子102、活动设置于定子102中部的转子铁芯103以及设置于转子铁芯103中部的电机主轴；所述电机主轴由同轴固定安装于转子铁芯103中央孔中的轴套体104和同轴活动套设于轴套体104体内的内轴105组成，所述轴套体104的两端转动连接于壳体101上，所述内轴105不能相对轴套体104转动但能相对轴套体104轴向移动，内轴105的下端设置有用于安装丝锥或板牙的连接部件；

所述自动攻牙机还包括用于带动内轴105伸缩进行攻牙的螺杆螺母传动机构2、用于控制攻牙深度和攻牙完成后电机组件停机的行程开关组件3、连接于轴套体104和螺杆螺母传动机构2之间的用于控制自动攻牙机在自适应攻牙状态和同步攻牙状态之间切换的切换装置4以及用于在空行程时带动内轴105快速进退的气缸装置5；

所述螺杆螺母传动机构2包括主螺杆201、主螺母202、导杆203、主螺母安装座204、下固定板205以及上固定板206；所述下固定板205固设于壳体101上端，所述导杆203的数量为两个以上且导杆203两端分别垂直固设于下固定板205和上固定板206上，所述主螺母202转动连接于主螺母安装座204内，所述主螺母安装座204滑动连接于导杆203上且能带动主螺母202在下固定板205和上固定板206之间上下移动，所述主螺杆201的下端为光轴且与内轴105的上端同轴连接，所述主螺杆201不能相对内轴105转动但能相对内轴105轴向移动，所述主螺杆201的上端设有与主螺母202内周壁相匹配的螺纹，所述主螺杆201的上端与主螺母202螺纹拧合配对连接且主螺母202和主螺杆201螺纹的螺距大于或等于所要安装的丝锥或板牙的螺距；

所述自动攻牙机还包括设置于内轴105和主螺杆201之间的用于在攻牙时补偿内轴105所安装丝锥或板牙和主螺杆201因螺距不同前进或后退所产生的距离差的螺距适应弹簧6；

所述切换装置4设置于下固定板205和上固定板206之间，所述切换装置4包括同轴固设于轴套体104上端上的输出齿轮401、转动连接于下固定板205和上固定板206之间的输入过桥长齿轮402、连接于输出齿轮401和输入过桥长齿轮402之间的减速齿轮组以及一端转动连接于下固定板205上的用于安装减速齿轮组的可调齿轮支撑座403，所述可调齿轮支撑座403能以输出齿轮401的中心为转动中心带动减速齿轮组转动与输入过桥长齿轮402进行啮合或与输入过桥长齿轮402脱开啮合，所述主螺母202外周设有与输入过桥长齿轮402相啮合的轮齿，所述切换装置4还包括用于在可调齿轮支撑座403调整到位时固定可调齿轮支撑座403位置的位置固定装置以及用于在减速齿轮组与输入过桥长齿轮402脱开啮合时限制输入过桥长齿轮402转动的限位装置404。

如图5-7所示，为了使主螺母能与主螺杆同向转动且主螺母的转动速度低于主螺杆的转动速度，所述减速齿轮组包括转动连接于可调齿轮支撑座403下端面上且与输出齿轮401相啮合的输出过桥齿轮405、转动连接于可调齿轮支撑座403下端面上且与输出过桥齿轮405相啮合的定齿轮406以及设置于可调齿轮支撑座403上端面上且与定齿轮406同轴固设的可更换齿轮407，所述可调齿轮支撑座403转动时能带动可更换齿轮407与输入过桥长齿轮402下端进行啮合或与输入过桥长齿轮402下端脱开啮合。

如图1、2、3、5、6、7所示，为了能控制攻牙的深度和攻牙完成后电机组件停机，所述行程开关组件3包括一端转动连接于上固定板206上且能同可调齿轮支撑座403一体转动的上活动支撑板301、两端分别垂直固设于上活动支撑板301下端面和可调齿轮支撑座403上端面上的导柱302、滑动连接于导柱302上的可调行程支撑座303以及下端同轴固定连接于输出过桥齿轮405上且上端转动连接于上活动支撑板301上的驱动螺柱304，所述驱动螺柱304与可调行程支撑座303螺纹连接以驱动可调行程支撑座303上下移动，所述行程开关组件3还包括螺纹连接于可调行程支撑座303上的攻牙深度调节螺钉305、安装于可调齿轮支撑座403上且位置与攻牙深度调节螺钉305相对应的换相行程开关306、螺纹连接于可调行程支撑座303上的停机调节螺钉307以及安装于上活动支撑板301且位置与停机调节螺钉307相对应的停机接近开关308，所述攻牙深度调节螺钉305在触碰到换相行程开关306时能启动电机组件1反向旋转，所述停机接近开关308在感应到停机调节螺钉307时能控制电机组件1的电源断开。

如图5-7所示，为了能方便地限制输入过桥长齿轮转动，所述限位装置404为设置于下固定板205上的挡板，所述挡板能移入或移出输入过桥长齿轮402的齿槽内以限制或不限制输入过桥长齿轮402转动。

如图3所示，为了能在空行程时快速带动内轴进退，提高工作效率，所述气缸装置5包括固设于上固定板206上的气缸本体501、滑动连接于气缸本体501内的活塞组件502、上端与活塞组件502固定连接且下端伸出气缸本体501外与主螺母安装座204固定连接的气缸杆503，所述气缸杆503内同轴设有用于容置主螺杆201上端的容置腔5031。

如图1-3所示，为了能调节空行程的距离以适应不同的工件，所述自动攻牙机还包括设置于气缸装置5上的空行程调节机构7，所述空行程调节机构7包括下端与活塞组件502固定连接且上端露置于气缸本体501外的空行程调节气缸杆701、螺纹连接于空行程调节气缸杆701上端的空行程调节螺母702和空行程并紧螺母703，所述空行程并紧螺母703的下端面顶紧空行程调节螺母702的上端面。

如图3、4所示，为了使主螺杆不能相对内轴转动但能相对内轴轴向移动，所述内轴105内同轴设有直径与主螺杆201下端光轴相匹配的安装孔道1053，所述主螺杆201下端光轴活动套设于安装孔道1053内，所述内轴105上部设有沿轴向分布的长槽孔1051，所述主螺杆201下端光轴上固设有直径与长槽孔1051宽度相匹配的销钉207，所述销钉207滑动配合于长槽孔1051内使得主螺杆201不能相对内轴105转动但能相对内轴105轴向移动，所述螺距适应弹簧6设置于安装孔道1053内且压缩作用于安装孔道1053底部端面和主螺杆201下端端面之间。

如图3所示，为了能调节螺距适应弹簧的预紧力，所述自动攻牙机还包括设置于安装孔道1053底部端面和螺距适应弹簧6之间的用于调整螺距适应弹簧6的预紧力的预紧调整装置8，所述预紧调整装置8包括设置于安装孔道1053底部端面上的调整螺栓801以及螺纹连接于调整螺栓801上且上端面与螺距适应弹簧6下端固定连接的升降螺母802，所述调整螺栓801旋转时能带动升降螺母802上下升降以调整螺距适应弹簧6的预紧力，所述调整螺栓801的螺栓头为阶梯轴，阶梯轴的轴肩顶压于安装孔道1053底部端面上，所述调整螺栓801的螺栓头下端面上设有便于螺丝刀伸入对其进行旋转的一字槽。

如图3、4所示，为了使内轴不能相对轴套体转动但能相对轴套体轴向移动，所述轴套体104的外圆紧配合固定安装在转子铁芯103的中央孔中，所述内轴105的上段同轴套设于轴套体104内，所述内轴105上设有沿轴向分布的键槽1052，所述轴套体104和内轴105之间还装有导向钉106，所述导向钉106的一端固定安装于轴套体104上，所述导向钉106的另一端宽度与键槽1052宽度相匹配且滑动连接于键槽1052内，从而使内轴105不能相对轴套体104转动但能相对轴套体104轴向移动。

如图1、2、3所示，所述用于安装丝锥或板牙的连接部件包括夹头901和夹头螺母902，内轴105下端中部设有用来与夹头901连接的内锥孔，内轴105下端外周设有用来与夹头螺母902连接的外螺纹。

该发明的工作原理为：开机前，先将攻牙深度调节螺钉305、停机调节螺钉307、空行程调节螺母702、空行程并紧螺母703调节至所需位置。如果是自适应攻牙时，将可调齿轮支撑座403以输出齿轮401的中心为转动中心带动减速齿轮组转动与输入过桥长齿轮402脱开啮合，输入过桥长齿轮402利用挡板进行锁定，使主螺母202不能转动。如果是同步攻牙时，移开挡板，解除对输入过桥长齿轮402的锁定，更换好合适齿数的可更换齿轮407，然后将可调齿轮支撑座403以输出齿轮401的中心为转动中心带动减速齿轮组转动与输入过桥长齿轮402进行啮合。

自适应攻牙：

首先气缸装置5动作，带动活塞组件502、气缸杆503、空行程调节机构7、主螺母安装座204、主螺母202、主螺杆201、内轴105、夹头、901、夹头螺母902和丝锥或板牙快速向下运动，当空行程调节螺母702碰到气缸本体501上端面时，空行程结束，此时板牙或丝锥位于工件表面上的安全位置。接着，电机组件1通电，与转子铁芯103固定连接的轴套体104带动内轴105、主螺杆201、夹头、901、夹头螺母902和丝锥或板牙同步正转。由于主螺母202固定不动，电机组件1的转子铁芯103每旋转一圈，内轴105和主螺杆201就前进一齿主螺杆201螺距的距离。当连着内轴105旋转前进的丝锥或板牙接触到工件后，攻牙前进速度受丝锥或板牙自身的螺距控制，由于主螺杆201每旋转一圈相对于主螺母202产生的前进距离是固有的，所以，主螺杆201每旋转一圈内轴105变成前进一齿丝锥或板牙螺距的距离进入工作行程，在主螺杆201螺距大于丝锥或板牙螺距的情况下，每前进一齿，内轴105都克服螺距适应弹簧6的弹力向上进行轴向调整来补偿该距离差距。(在主螺杆201螺距等于丝锥或板牙螺距的情况下，是同步攻牙，不存在内轴105前进速度变化和后退问题。)

当一同下行前进的可调行程支撑座303上的攻牙深度调节螺钉305碰到换相行程开关306时，攻牙工作行程到位，由外电器控制的电机组件1反转，丝锥或板牙顺着工件已产生的螺纹退出工件，同时，螺距适应弹簧6同步把内轴5推至相对于主螺杆201的起始位置。当一同上升的可调行程支撑座303上的停机调节螺钉307上升到停机接近开关308可感应到的位置时，电机组件1停机。同理，丝锥或板牙退出工件后，气缸装置5动作，又按初始空行程前进的速度后退，后退到位后，一个工作周期完成。

同步攻牙：

首先气缸装置5动作，带动活塞组件502、气缸杆503、空行程调节机构7、主螺母安装座204、主螺母202、主螺杆201、内轴105、夹头、901、夹头螺母902和丝锥或板牙快速向下运动，当空行程调节螺母702碰到气缸本体501上端面时，空行程结束，此时板牙或丝锥位于工件表面上的安全位置。接着，电机组件1通电，与转子铁芯103固定连接的轴套体104带动内轴105、主螺杆201、夹头、901、夹头螺母902和丝锥或板牙同步正转。同时轴套体104带动与其同轴设置的输出齿轮401转动，输出齿轮401依次通过输出过桥齿轮405、定齿轮406、可更换齿轮407、输入过桥长齿轮402带动主螺母202与主螺杆201同向转动。当连着内轴105旋转前进的丝锥或板牙接触到工件后，攻牙前进速度受丝锥或板牙自身的螺距控制，由于各个齿轮的齿数已经过严格的计算，使得主螺杆201转动一圈所前进的距离等于丝锥或板牙转动一圈所前进的距离，不存在内轴105前进速度变化和后退问题。

当一同下行前进的可调行程支撑座303上的攻牙深度调节螺钉305碰到换相行程开关306时，攻牙工作行程到位，由外电器控制的电机组件1反转，丝锥或板牙顺着工件已产生的螺纹退出工件。当一同上升的可调行程支撑座303上的停机调节螺钉307上升到停机接近开关308可感应到的位置时，电机组件1停机。同理，丝锥或板牙退出工件后，气缸装置5动作，又按初始空行程前进的速度后退，后退到位后，一个工作周期完成。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，凡是依据本发明原理的任何改进或替换，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：包括电机组件(1)，所述电机组件(1)包括用来与外部机架固定安装连接的壳体(101)、固定在壳体(101)内的定子(102)、活动设置于定子(102)中部的转子铁芯(103)以及设置于转子铁芯(103)中部的电机主轴；所述电机主轴由同轴固定安装于转子铁芯(103)中央孔中的轴套体(104)和同轴活动套设于轴套体(104)体内的内轴(105)组成，所述轴套体(104)的两端转动连接于壳体(101)上，所述内轴(105)不能相对轴套体(104)转动但能相对轴套体(104)轴向移动，内轴(105)的下端设置有用于安装丝锥或板牙的连接部件；

所述自动攻牙机还包括用于带动内轴(105)伸缩进行攻牙的螺杆螺母传动机构(2)、用于控制攻牙深度和攻牙完成后电机组件停机的行程开关组件(3)、连接于轴套体(104)和螺杆螺母传动机构(2)之间的用于控制自动攻牙机在自适应攻牙状态和同步攻牙状态之间切换的切换装置(4)以及用于在空行程时带动内轴(105)快速进退的气缸装置(5)；

所述螺杆螺母传动机构(2)包括主螺杆(201)、主螺母(202)、导杆(203)、主螺母安装座(204)、下固定板(205)以及上固定板(206)；所述下固定板(205)固设于壳体(101)上端，所述导杆(203)的数量为两个以上且导杆(203)两端分别垂直固设于下固定板(205)和上固定板(206)上，所述主螺母(202)转动连接于主螺母安装座(204)内，所述主螺母安装座(204)滑动连接于导杆(203)上且能带动主螺母(202)在下固定板(205)和上固定板(206)之间上下移动，所述主螺杆(201)的下端为光轴且与内轴(105)的上端同轴连接，所述主螺杆(201)不能相对内轴(105)转动但能相对内轴(105)轴向移动，所述主螺杆(201)的上端设有与主螺母(202)内周壁相匹配的螺纹，所述主螺杆(201)的上端与主螺母(202)螺纹拧合配对连接且主螺母(202)和主螺杆(201)螺纹的螺距大于或等于所要安装的丝锥或板牙的螺距；

所述自动攻牙机还包括设置于内轴(105)和主螺杆(201)之间的用于在攻牙时补偿内轴(105)所安装丝锥或板牙和主螺杆(201)因螺距不同前进或后退所产生的距离差的螺距适应弹簧(6)；

所述切换装置(4)设置于下固定板(205)和上固定板(206)之间，所述切换装置(4)包括同轴固设于轴套体(104)上端上的输出齿轮(401)、转动连接于下固定板(205)和上固定板(206)之间的输入过桥长齿轮(402)、连接于输出齿轮(401)和输入过桥长齿轮(402)之间的减速齿轮组以及一端转动连接于下固定板(205)上的用于安装减速齿轮组的可调齿轮支撑座(403)，所述可调齿轮支撑座(403)能以输出齿轮(401)的中心为转动中心带动减速齿轮组转动与输入过桥长齿轮(402)进行啮合或与输入过桥长齿轮(402)脱开啮合，所述主螺母(202)外周设有与输入过桥长齿轮(402)相啮合的轮齿，所述切换装置(4)还包括用于在可调齿轮支撑座(403)调整到位时固定可调齿轮支撑座(403)位置的位置固定装置以及用于在减速齿轮组与输入过桥长齿轮(402)脱开啮合时限制输入过桥长齿轮(402)转动的限位装置(404)。

2.根据权利要求1所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述减速齿轮组包括转动连接于可调齿轮支撑座(403)下端面上且与输出齿轮(401)相啮合的输出过桥齿轮(405)、转动连接于可调齿轮支撑座(403)下端面上且与输出过桥齿轮(405)相啮合的定齿轮(406)以及设置于可调齿轮支撑座(403)上端面上且与定齿轮(406)同轴固设的可更换齿轮(407)，所述可调齿轮支撑座(403)转动时能带动可更换齿轮(407)与输入过桥长齿轮(402)下端进行啮合或与输入过桥长齿轮(402)下端脱开啮合。

3.根据权利要求2所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述行程开关组件(3)包括一端转动连接于上固定板(206)上且能同可调齿轮支撑座(403)一体转动的上活动支撑板(301)、两端分别垂直固设于上活动支撑板(301)下端面和可调齿轮支撑座(403)上端面上的导柱(302)、滑动连接于导柱(302)上的可调行程支撑座(303)以及下端同轴固定连接于输出过桥齿轮(405)上且上端转动连接于上活动支撑板(301)上的驱动螺柱(304)，所述驱动螺柱(304)与可调行程支撑座(303)螺纹连接以驱动可调行程支撑座(303)上下移动，所述行程开关组件(3)还包括螺纹连接于可调行程支撑座(303)上的攻牙深度调节螺钉(305)、安装于可调齿轮支撑座(403)上且位置与攻牙深度调节螺钉(305)相对应的换相行程开关(306)、螺纹连接于可调行程支撑座(303)上的停机调节螺钉(307)以及安装于上活动支撑板(301)且位置与停机调节螺钉(307)相对应的停机接近开关(308)，所述攻牙深度调节螺钉(305)在触碰到换相行程开关(306)时能启动电机组件(1)反向旋转，所述停机接近开关(308)在感应到停机调节螺钉(307)时能控制电机组件(1)的电源断开。

4.根据权利要求1所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述限位装置(404)为设置于下固定板(205)上的挡板，所述挡板能移入或移出输入过桥长齿轮(402)的齿槽内以限制或不限制输入过桥长齿轮(402)转动。

5.根据权利要求1所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述气缸装置(5)包括固设于上固定板(206)上的气缸本体(501)、滑动连接于气缸本体(501)内的活塞组件(502)、上端与活塞组件(502)固定连接且下端伸出气缸本体(501)外与主螺母安装座(204)固定连接的气缸杆(503)，所述气缸杆(503)内同轴设有用于容置主螺杆(201)上端的容置腔(5031)。

6.根据权利要求5所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述自动攻牙机还包括设置于气缸装置(5)上的空行程调节机构(7)，所述空行程调节机构(7)包括下端与活塞组件(502)固定连接且上端露置于气缸本体(501)外的空行程调节气缸杆(701)、螺纹连接于空行程调节气缸杆(701)上端的空行程调节螺母(702)和空行程并紧螺母(703)，所述空行程并紧螺母(703)的下端面顶紧空行程调节螺母(702)的上端面。

7.根据权利要求1所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述内轴(105)内同轴设有直径与主螺杆(201)下端光轴相匹配的安装孔道(1053)，所述主螺杆(201)下端光轴活动套设于安装孔道(1053)内，所述内轴(105)上部设有沿轴向分布的长槽孔(1051)，所述主螺杆(201)下端光轴上固设有直径与长槽孔(1051)宽度相匹配的销钉(207)，所述销钉(207)滑动配合于长槽孔(1051)内使得主螺杆(201)不能相对内轴(105)转动但能相对内轴(105)轴向移动，所述螺距适应弹簧(6)设置于安装孔道(1053)内且压缩作用于安装孔道(1053)底部端面和主螺杆(201)下端端面之间。

8.根据权利要求7所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述自动攻牙机还包括设置于安装孔道(1053)底部端面和螺距适应弹簧(6)之间的用于调整螺距适应弹簧(6)的预紧力的预紧调整装置(8)，所述预紧调整装置(8)包括设置于安装孔道(1053)底部端面上的调整螺栓(801)以及螺纹连接于调整螺栓(801)上且上端面与螺距适应弹簧(6)下端固定连接的升降螺母(802)，所述调整螺栓(801)旋转时能带动升降螺母(802)上下升降以调整螺距适应弹簧(6)的预紧力，所述调整螺栓(801)的螺栓头为阶梯轴，阶梯轴的轴肩顶压于安装孔道(1053)底部端面上，所述调整螺栓(801)的螺栓头下端面上设有便于螺丝刀伸入对其进行旋转的一字槽。

9.根据权利要求1所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述轴套体(104)的外圆紧配合固定安装在转子铁芯(103)的中央孔中，所述内轴(105)的上段同轴套设于轴套体(104)内，所述内轴(105)上设有沿轴向分布的键槽(1052)，所述轴套体(104)和内轴(105)之间还装有导向钉(106)，所述导向钉(106)的一端固定安装于轴套体(104)上，所述导向钉(106)的另一端宽度与键槽(1052)宽度相匹配且滑动连接于键槽(1052)内，从而使内轴(105)不能相对轴套体(104)转动但能相对轴套体(104)轴向移动。

10.根据权利要求1所述的兼具自适应攻牙和同步攻牙的自动攻牙机，其特征在于：所述用于安装丝锥或板牙的连接部件包括夹头(901)和夹头螺母(902)，内轴(105)下端中部设有用来与夹头(901)连接的内锥孔，内轴(105)下端外周设有用来与夹头螺母(902)连接的外螺纹。