CN1127689A - 攻丝机构 - Google Patents

Abstract

一种攻丝机构，其安装在被驱动轴上的结合片与设于转动驱动的攻丝机本体上的离合器结合，攻丝机本体的转动力被传递给被驱动轴，在轴向移动规定行程后，结合片从离合器脱离开，来自攻丝机本体的传递力被切断，被驱动轴变换成空档状态，还设有当被驱动轴变换成空档状态时，使结合片快速脱离离合器用的滑动装置。因此，结合片与离合器之间不会发生震颤现象，可减轻磨损和提高攻丝精度。

Description

攻丝机构

本发明涉及对金属被加工物进行螺纹切削加工、即攻丝加工时使用的攻丝装置(攻丝机)的改良。

利用图9及图10说明本发明的传统技术。首先在图9中，1是攻丝机本体，在其基端部侧设有装在机床侧的未图示的驱动轴上的柄部2以及由机械手握持的凸缘部3，攻丝机本体1的内部轴向穿设有大直径的安装孔4，在该安装孔内可轴向自由移动地安装着被驱动轴5。

结合片6通过其方孔6a嵌装在被驱动轴5的基端侧方轴部5a上，并以在轴向可自由移动的状态向径向突出设置，与此相对应，在攻丝机本体1的内周侧处突出设有正转时与上述结合片6相结合的正转用离合器7，同时设有与该离合器7轴向相邻、与上述结合片6不相结合的空档用空间部8，再与该空间部8轴向相邻地设有反转时与上述结合片6结合的反转用离合器9。又，反转用离合器9与攻丝机主体1或一体地转动，但在缓冲小弹簧10的支承下，能在轴向作稍许移动。

此外，在被驱动轴5的端面56侧，在攻丝机本体1的安装孔4的基端部侧底壁以及与上述端面56可离合地接触的弹簧座11之间，设有吸收机床侧和丝锥侧的轴向进给误差用的吸收弹簧12(压簧)。又，在被驱动轴5的外周侧突出设置的上述结合片6以及安装孔4的顶端部侧底壁之间，设有将被驱动轴5向基端部侧推压的复位弹簧14(拉簧)。此外，在被驱动轴5的顶端部侧设有装卸装置15，保持丝锥13的丝锥座16通过上述装卸装置15，可自由装卸地安装在被驱动轴5上。

使用时，用机械手握持突出设于攻丝机本体1的外周侧的凸缘部3，把柄部2装在机床侧的驱动轴上，使攻丝机本体1转动。

由于攻丝机本体1的转动，结合片6与正转用离合器7结合，被驱动轴5正转，由其顶端部侧的丝锥13形成螺孔，在螺孔形成过程中，被驱动轴5由螺孔本身引导，即被驱动轴依靠自推力而从攻丝机本体1独立出来向前进，但是，螺孔形成结束时，被驱动轴5的结合片6脱离开正转用离合器7而到达空档用空间部8，来自攻丝机本体1的转动力的传递被切断，被驱动轴5成空档状态。接着由驱动轴使攻丝机本体1反转，且使其向基端部侧稍许移动，从而使结合片6离开空档用空间部8而与反转用离合器9结合，被驱动轴5反转。于是，由于被驱动轴5的反转，丝锥13同样地由螺孔本身导引，从螺孔中抽出。

图10的结构与图9所示结构几乎相同，标上了与图9所示的构成要素相同的符号，不过，在图9所示的传统例中，反转时必须使机床侧的驱动轴反转，在图10所示的传统例中，因为其内部有反转机构17，所以使驱动轴不反转地仅向一个规定方向转动，反转用离合器18始终在反转状态下转动。

具体是，在攻丝机本体1的外周侧设有由轴承20支承的本体罩19，该本体罩19由止转臂21维持不转动，在该本体罩19上，轴向垂直地枢支着反转用伞齿轮22，夹着该伞齿轮22使设于正转用离合器23的齿轮24与设于反转用离合器18的齿轮25互相啮合，从而使反转用离合器18相对正转用离合器23的转动方向始终处于反转状态。该内装反转机构的攻丝机，因为不必使机床侧的驱动轴逐一反转，所以机床侧的控制容易。

如上所述，不论哪一种传统例，其与离合器7、23相结合的结合片6都与被驱动轴5成一体地在轴向移动，所以，当被驱动轴5从自攻丝机本体1获得转动力的传递状态变换成脱离离合器7、23的非传递状态即空档状态时，往往因种种原因而不能瞬间脱离，由于该原因，在即将切换时，结合片6和离合器7、23之间会发生震颤现象，往往可能因该现象而引起磨损并导致攻丝精度的下降。再详细地说，可以说该震颤现象是结合片6与离合器7、23的反复脱离、结合现象。尤其是，该种装置是装在普通自动机械中，并预先以一定值设定攻丝机本体1的下降行程后使用的，所以震颤现象越多加工精度越下降。

因此，本发明的目的在于，当结合片脱离离合器进行变换时，消除即将变换前两者间发生的震颤现象，即，当结合片脱离离合器进行变换时，使结合片能瞬时脱离离合器，避免重复出现离、合现象。

即，根据本发明，当结合片脱离离合器时，结合片能在瞬间内从离合器离开充分的距离，不会发生再接触，因此能防止震颤现象的发生，能减轻发生震颤引起的离合器和结合片的结合部分的摩损。

此外，本发明的目的在于，通过消除离合器和结合片之间的震颤现象，即使被驱动轴高速转动时也能迅速进行转动传递力的切换，因此能显著提高螺纹切削加工作业的效率。

另外，本发明的目的在于，通过将本发明应用于数控机床等自动机械，消除震颤现象的发生，从而能跟随自动机械的控制正确地动作，为加工精度的提高作出贡献。

虽然本发明在所附权利要求中具体阐明了本发明的新的特征，以及本发明的结构和要旨，但本发明的其他目的和特征一起，通过以下结合附图的详细描述，可更清楚明了。

附图中：

图1是本发明一实施例的局部纵部主视图。

图2示出重要部分动作状态的第1阶段。

图3示出图2所示重要部分动作状态的第2阶段。

图4示出图2所示重要部分动作状态的第3阶段。

图5示出图2所示重要部分动作状态的最终阶段。

图6为其他的重要部分说明图。

图7为比较例子的重要部分说明图。

图8示出了本发明重要部分的其他实施例，其中(a)为纵剖主视图，(b)为纵剖侧视图，(c)为其他实施例的纵部侧视图。

图9为传统例子的纵剖主视图。

图10为另一种传统例子的纵剖主视图。

必须承认，一些或所有的附图都是对实施例目的的示意性描述，不必描述构件的实际相关尺寸或位置。

图1是本发明一实施例的纵剖视图，在攻丝机本体30的基端部侧，设有装在工作机械侧的未图示的驱动轴上的柄部38和握持于机械手的握持凸缘39，攻丝机本体30的内部轴向穿设有大直径的安装孔40，其内安装有可在轴向自由移动的被驱动轴32。

在被驱动轴32的基端侧轴部32a上嵌合有环状构件33b，在该构件上突出设有结合片33，结合片33在被驱动轴32的外周侧可在轴向自由移动。又，上述基端侧轴部32a和与之嵌合的环状构件33b做成容易加工的圆轴和圆孔。与结合片33相对应，在攻丝机本体30的内周侧，或一体地或一体性地(即，下述的离合器31与攻丝机本体30虽然分别单独制成的，但用卡止环等连接成一体)突出设有正转时与上述结合片33结合的正转用离合器31。同时，与该离合器31轴向相邻地设有与上述结合片33不结合的空档用空间部41，再从该空间部41起轴向相邻地突出设有反转时与上述结合片33结合的反转用离合器42。此外，反转用离合器42与攻丝机本体30成一体地转动，但在缓冲小弹簧43支承下，可在轴向作稍许移动。

正转用离合器31和反转用离合器42的轴向端边缘31a、42a如图所示，设置成在径向倾斜。而结合片33的轴向两端边缘33a、33d(图2)也设置成径向倾斜。又，这些倾斜端边缘31a、42a、33a、33d如图所示形成直线状，但也可以形成有稍许圆弧状的倾斜端边缘。

在被驱动轴32的基端部外周侧，在由止动环44止动的弹簧座45和结合片33的基端面33c之间夹装有离合弹簧37，结合片33由于该离合弹簧37始终被推压到从与正转用离合器31的结合状态脱离的方向。

在结合片33与其嵌合的被驱动轴32之间，结合片33与被驱动轴32互相成一体性地转动，但在这两者之间夹装着一种能快速移动的滑动装置34，使这两者互相独立地在轴向滑动。

该滑动装置34的一例结构如下。即，在结合片33和被驱动轴32的相互相对面上，沿轴向一定的长度穿设有适合滚珠转动的、剖面为U字状的滚珠转动槽35a、35b，在该滚珠转动槽35a、35b之间夹装有离合滚珠36。因此，结合片33和被驱动轴32都与离合滚珠结合后成一体性地转动，但结合片33和被驱动轴32可在离合滚珠36引导下作轴向移动。

在被驱动轴32的外周侧，在由止动环46止动的弹簧座47和安装孔40的顶端部侧底壁之间，设有把被驱动轴32向基端部侧推压的复位弹簧48(拉簧)。此外，也可以在被驱动轴32的端面设置可离、合地接触的弹簧座，在攻丝机本体30的安装孔40的基端部侧底壁和弹簧座之间设吸收弹簧(压缩弹簧)，藉此来吸收机床侧和丝锥13侧之间的进给误差(未图示)。在被驱动轴32的外周面上设有离合缓冲用环49，其作用后面将作介绍。此外，在被驱动轴32的顶端部侧设有装卸装置(未图示)，如图8所示的保持丝锥13的丝锥座通过装卸装置可自由脱卸地被安装在被驱动轴32上，这些均与传统的例子相同。

又，在攻丝机本体30的外周侧设有本体罩50，该罩50通过键止在攻丝机本体30上的键构件51和橡胶等弹性材料构成的安装构件52，被安装在攻丝机本体30上。

使用时，用机械手握持突出设于攻丝机本体30外周侧的凸缘部39，把柄部38装在机床侧的驱动轴上，使攻丝机本体30转动。

由于攻丝机本体30转动，结合片33与正转用离合器31结合，被驱动轴32正转，由其顶端侧的丝锥13形成螺孔。图1和图2示出了螺孔开始形成时的状态。

如图1尤其是图2所示，与离合器31结合的结合片33所嵌合的被驱动轴32，其基端部32a位于图中左端侧，因此，该被驱动轴32的弹簧座45和结合片33之间的离合弹簧37处于伸展最长，弹力弱的状态。而离合滚珠36位于结合片33的滚珠转动槽35a的图中左端位置和被驱动轴32的滚珠转动槽35b的图中右端位置之间。

当被驱动轴32从该状态经结合片33、离合器31及离合滚珠36，开始转动进行螺孔加工作业时，即如图3所示，被驱动轴32在其螺孔形成过程中，由螺孔本身引导，即被驱动轴32依靠自推力向图中右方前进。但是，在该被驱动轴32自我推进阶段，离合器31和与之结合的结合片33的结合是所谓面接触，两者之间的摩擦阻力当然大。与此相比，在结合片33和被驱动轴32之间夹有离合滚珠36，两者之间是由摩擦系数小的滚动摩擦相连的，因此，只有被驱动轴32脱离结合片33独立地最先前进。因此，如图3所示，弹簧座45和结合片33之间的离合弹簧37被压缩，其弹力增大。

然后，由于被驱动轴32的前进，如图3所示，当与被驱动轴32一体移动的弹簧座45与结合片33后端部的端面33e相接时，如图4所示，结合片33与被驱动轴32呈一体性地前进，一直达结合片33和离合器31两者脱离结合的位置，即两者的脱离侧端边31a、33a相脱开的位置。

如图5所示，由于结合片33从离合器31脱离开，两者间不再有滑动摩擦，所以，由干夹装的离合滚珠36是摩擦系数小的滑动摩擦，再加上受离合弹簧37推压而在被驱动轴32上作瞬间移动，结合片33能可靠地脱离开离合器31。即使被驱动轴32的轴向移动速度迟缓，也不会再次与离合器31抵接。在结合片33的移动端处，因为离合滚珠36位于两滚珠转动槽35a、35b的端边缘，所以结合片33受该离合滚珠36的限制，不会进一步移动。此外，结合片33的移动端，适当地用橡胶等弹性材料构成的缓冲用环49将其托住，适当缓和了移动端处的冲击。

此外，相对结合片33及被驱动轴32的在轴向的移动距离，离合滚珠36是边转动边在轴向移动的，所以离合滚珠36在轴向的移动量大致1/2即可，因此，该离合滚珠36所在的滚珠转动槽35a、35b的轴向长度约为被驱动轴32的移动量的1/2即可。

如图6所示，在离合器31和与之结合的结合片33中，两者的脱离侧端边31a、33a设置成径向倾斜，因此，与如图7所示的传统例子中的设置成垂直于轴向的离合器7及与之结合的结合片6的结合的相互间的端边距离L1相比，图6所示的端边31a、33a的距离L2可以取得更长，因此，可扩大两者脱离之前其结合端边31a、33a的相互接触面积，所以能减轻两者间的局部摩擦，尽量减少两者摩损的发生。此外，如前所述，这些端边31a、33a也可设置成稍许圆弧凸出状。

这样，在螺孔形成结速时，结合片33从正转用离合器31脱离开到达空档空间部41，被驱动轴32来自攻丝机本体30的转动力传递被切断，形成空档状态。然后通过驱动轴使攻丝机本体30反转，并使其向基端部侧稍许移动，这样结合片33从空档用空间部41移出而与反转用离合器42结合，被驱动轴32反转。此外，如图所示，由于结合片33和反转用离合器42的相互结合端边33，42a也设置成在径向倾斜，因此如前所述，能使两者的摩损控制在最小限度。

而且，由于被驱动轴32的反转，同样地由螺孔自身引导，丝锥13会从螺孔中抽出。

在上述实施例中，结合片33是在环状构件33b上一体形成的，但也可以如图8(a)所示那样，将结合片33A紧贴并可取出地嵌装在设于环状构件33b的嵌合槽33e内。该结合片33A可以如图8(b)所示为圆轴状，也可以如图8(c)所示为板状。这样，因为结合片33A、33B能从环状构件33b上取下，所以便于调换。还可仅将结合片33A、33b用耐磨性材料制成。

在上述实施例中，对用正反转驱动机床侧的驱动轴的这一类型进行了说明，但很显然，从以上说明可知，本发明同样也完全能适用于如图10所示的内装反转机构的攻丝机。

虽然本发明对上述较佳实施例进行了描述，但很清楚，这种披露不能被视为是对本发明的限制。

本行业技术人员在阅读了上述披露之后所作的各种变动和修改都将被认为是显而易见的。

因此这意味着，所附权利要求应该被解释为包括了所有的变动和修改，在本发明真实思想和范围之内的所有变动和修改都应属于本发明范围。

Claims (5)

1.一种攻丝机构，其安装在被驱动轴上的结合片与设于转动驱动的攻丝机本体上的离合器结合，攻丝机本体的转动力传递给被驱动轴，在轴向移动规定行程后，结合片从离合器脱离开，来自攻丝机本体的传递力被切断，被驱动轴变换成空档状态，在该被驱动轴的顶端部安装有丝锥，其特征在于，所述结合片和安装该结合片的被驱动轴互相呈一体性地转动，但结合片和被驱动轴之间夹装有可使两者相对独立地在轴向滑动的滑动装置，且设有把结合片向脱离离合器方向推压的离合弹簧。

2.如权利要求1所述的攻丝机构，其特征在于，所述滑动装置包括：设于所述结合片与安装该结合片的被驱动轴的相互相对面上的、滚珠仅能在轴向转动的滚珠转动槽，以及在两转动槽间转动的离合滚珠。

3.如权利要求1所述的攻丝机构，其特征在于，使所述离合器和与之结合的结合片的相互的结合端边形成为在径向倾斜的倾斜端边。

4.如权利要求1所述的攻丝机构，其特征在于，在所述结合片的滑动终端部，设有缓冲地阻挡该结合片的滑动的缓冲构件。

5.如权利要求1所述的攻丝机构，其特征在于，所述结合片可调换地安装在被驱动轴上。

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