CN204308338U - 一种伺服全自动攻丝机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种伺服全自动攻丝机，属于机械技术领域。它解决了现有的伺服全自动攻丝机制造工艺复杂的问题。本伺服全自动攻丝机，包括底座，底座上设置有立柱，主轴箱包括呈方形的箱体、轴套和主轴，主轴电机的输出轴和主轴通过同步带传动机构相连；轴套外周面上具有沿着轴向分布的齿形部一，箱体上设置有传动轴，传动轴上具有齿形部二，箱体下端具有向内凹陷的容纳凹口，容纳凹口内设置有用于带动轴套升降的进给电机，进给电机的输出轴通过同步带传动机构与传动轴相连；主轴电机和进给电机均为伺服电机，且主轴电机和进给电机位置相互垂直。本伺服全自动攻丝机传动精度高、控制精准，并且加工工艺更简单。

Description

一种伺服全自动攻丝机

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种攻丝机，特别是一种伺服全自动攻丝机。

背景技术

攻丝机是一种用丝锥加工内螺纹的机床，它是应用最广泛的内螺纹加工机床。攻丝机系列分为：台式攻丝机、半自动台式攻丝机、立式攻丝机、卧式攻丝机等。

台式攻丝机和台式钻床结构相似，但是，为了实现内螺纹的加工，攻丝机的主轴转速和进给速度需要保持同步，以实现所需螺距的内螺纹加工。例如，中国专利【申请号201320456891.2；授权公告号CN203509765U】公开的一种带有进给控制装置的数控攻丝机，该数控攻丝机包括主电机、控制系统、主轴、及安装在该主轴上的从动带轮和进给装置，且主电机的输出端设有主动带轮，主动带轮与从动带轮之间通过齿形同步带相连，其中，该主轴的从动带轮末端还设有一同步检测带轮，同步检测带轮通过同步带与一旋转编码器输出端的同步皮带轮相连，旋转编码器与数控攻丝机的控制系统相连，控制系统的输出端与进给装置相连。进给装置包括安装于所述主轴上的滚珠丝杆副及进给电机，且滚珠丝杆副设有进给轮，进给电机的轴端上设有传动轮，进给轮与该传动轮之间通过同步皮带相连。

上述带有进给控制装置的数控攻丝机主电机安装在主轴箱的侧部，主电机通过同步带带动主轴转动，主电机和主轴之间还安装了编码器，进给电机安装在主轴箱内，进给电机通过滚珠丝杆副带动主轴进给，实现了攻丝加工。该带有进给控制装置的数控 攻丝机存在的问题在于，采用这样的结构，箱体结构复杂,主电机与主轴传动采用的塔轮而非同步带轮,从而导致传动比并不能严格保证一致性,进给轴虽采用同步带与滚珠丝杆传动,由于主轴与滚珠丝杆为一体结构，而使得制造工艺复杂，不利于维护和推广。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种伺服全自动攻丝机，本实用新型解决的技术问题是如何使攻丝机主轴箱的零部件布置更合理。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种伺服全自动攻丝机，所述攻丝机包括底座，所述底座上设置有立柱，所述立柱上连接有主轴箱，其特征在于，所述主轴箱包括呈方形的箱体、垂直滑动连接在箱体内的轴套和与轴套轴向定位且周向转动连接的主轴，所述箱体上端面固定连接有主轴电机，所述主轴电机的输出轴上连接有主动同步带轮，所述主轴通过花键连接有被动同步带轮，所述主动同步带轮和被动同步带轮通过同步带相连；所述轴套外周面上具有沿着轴向分布的齿形部一，所述箱体上沿着与轴套垂直的方向设置有能够周向转动的传动轴，所述传动轴上具有沿着传动轴周向分布且与轴套上的齿形部一啮合的齿形部二，所述箱体下端具有向内凹陷的容纳凹口，所述容纳凹口内设置有用于带动轴套升降的进给电机，所述进给电机的输出轴通过同步带传动机构与传动轴相连；所述主轴电机和进给电机均为伺服电机，且所述主轴电机和进给电机位置相互垂直。

本伺服全自动攻丝机的工作原理是：主轴电机通过同步带传动机构带动主轴转动，进给电机通过同步带传动机构与传动轴相连带动轴套相对于箱体垂直滑动，主轴转动的同时随着轴套向下运动进给，主轴电机和进给电机均为伺服电机，主轴的转动和进给运动能够实时同步，使得主轴上的刀具在工件上加工出高精度 的螺纹孔，提高了机床的攻丝精度。本伺服全自动攻丝机的主轴电机安装在箱体上端面，进给电机设置在箱体下端的容纳凹口内，主轴电机和进给电机位置相互垂直，整个主轴箱内部零件的布置方式更为合理，有效减小了主轴箱的尺寸，进而使得整个伺服全自动攻丝机的体积更为小巧。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述箱体为一体式结构，所述箱体内部具有取空的安装腔。箱体的结构更经凑，主轴箱内的零部件安装在安装腔内。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述箱体上端面两侧分别设置有两个呈板状的凸起部，所述凸起部相互平行，且所述凸起部之间形成一容纳空间，所述主动同步带轮和被动同步带轮均位于上述容纳空间内，所述主轴电机固定在凸起部上。通过这样的结构，既满足了主动同步带轮和被动同步带轮的安装要求，又方便了主轴电机的安装和定位，使得主轴和主轴电机的布置更合理。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述箱体的一侧面具有与容纳凹口相连通的定位凹槽，所述定位凹槽内嵌设有电机安装板，所述电机安装板与箱体固定连接，所述进给电机通过电机安装板固定在箱体底部。通过电机安装板使得进给电机的安装更方便，进给电机安装利用了箱体底部的空间，减少了占用的空间。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述同步带传动机构包括小主动同步带轮、小被动同步带轮和短同步带，所述小主动同步带轮安装在进给电机的输出轴上，所述小被动同步带轮安装在传动轴伸出箱体侧面的一端，所述小主动同步带轮和小被动同步带轮通过短同步带相连，所述小主动同步带轮和小被动同步带轮位于箱体的同一侧。小主动同步带轮、小被动同步带轮和短同步带与箱体侧面靠得很近，在保证主轴稳定进给的同时方便了主轴箱的装配。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述传动轴用于安装小被动 同步带轮的一端直径大于具有齿形部二的一端。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述传动轴两端与箱体之间均设置有轴承。

通过上述结构，使得传动轴的转动更稳定，进一步提高攻丝加工的精度。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述箱体上具有立柱安装孔，所述箱体上靠近立柱安装孔的后侧面上具有呈长条形的开口，所述开口连通箱体侧面和立柱安装孔，且开口将箱体分成左定位部和右定位部，所述箱体上具有至少一个贯通左定位部和右定位部螺栓孔，所述立柱穿过立柱安装孔，所述螺栓孔内设置有锁紧螺栓。通过拧紧锁紧螺栓，使得左定位部和右定位部相互靠近并抱紧立柱，立柱的定位更可靠，并且立柱拆装也更方便。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述立柱的侧面固定有齿条，所述齿条沿立柱的轴向布置，所述箱体上安装有与上述齿条相啮合的齿轮，所述箱体上还转动连接有垂直于立柱的螺杆轴，所述螺杆轴内端与齿轮螺纹连接。通过转动螺杆轴，使得齿轮带动齿条运动，进而实现了主轴箱相对于立柱高度的调节。

在上述的伺服全自动攻丝机中，所述箱体的侧面上具有与安装腔相连通的让位孔，所述箱体上设置有正对让位孔的螺杆轴座，所述齿轮转动连接在螺杆轴座上，所述螺杆轴穿过螺杆轴座伸出箱体侧面。齿轮和螺杆轴都安装在螺杆轴座，螺杆轴座固定在箱体上，齿轮和螺杆轴通过箱体上的让位孔伸入箱体的安装腔内，使得齿轮和螺杆轴装配更方便。

与现有技术相比，本伺服全自动攻丝机的优点在于：

1、本伺服全自动攻丝机的主轴转动和进给运动由伺服电机通过同步带传动机构带动，传动精度高、控制精准，主轴的转动和进给能够保持合适的比例，从而提高了攻丝加工的精度。

2、本伺服全自动攻丝机的主轴电机安装在箱体上端面，进给 电机设置在箱体底部的容纳凹口内，主轴电机和进给电机的位置相互垂直，有效减小了主轴箱的尺寸，本伺服全自动攻丝机的体积更为小巧。

附图说明

图1是本伺服全自动攻丝机的立体结构示意图。

图2是本伺服全自动攻丝机一个方向上的结构示意图。

图3是图2中A-A处的剖视结构示意图。

图4是本伺服全自动攻丝机另一个方向上的结构示意图。

图5是图4中B-B处的剖视结构示意图。

图6是本伺服全自动攻丝机中箱体的结构示意图。

图7是本伺服全自动攻丝机隐藏箱体后的内部结构示意图。

图中，1、立柱；2、主轴箱；3、箱体；31、容纳凹口；32、安装腔；33、凸起部；331、容纳空间；34、定位凹槽；35、立柱安装孔；351、开口；36、左定位部；37、右定位部；38、螺栓孔；39、让位孔；4、轴套；41、齿形部一；5、主轴；6、主轴电机；7、主动同步带轮；8、被动同步带轮；9、同步带；10、传动轴；101、齿形部二；11、进给电机；12、电机安装板；13、小主动同步带轮；14、小被动同步带轮；15、短同步带；16、齿条；17、齿轮；18、螺杆轴；19、螺杆轴座；20、花键套。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

本伺服全自动攻丝机包括底座、立柱1、主轴箱2、箱体3、轴套4、主轴5、主轴电机6、主动同步带轮7、被动同步带轮8、同步带9、传动轴10和进给电机11。

具体来说，如图1所示，立柱1设置在底座上(图中未示出)， 主轴箱2连接在立柱1上。如图6所示，箱体3呈方形且为一体式结构，箱体3内部具有取空的安装腔32，主轴箱2内的各个零部件都安装在安装腔32内。箱体3上具有立柱安装孔35，箱体3上靠近立柱安装孔35的后侧面上具有呈长条形的开口351，开口351连通箱体3侧面和立柱安装孔35，且开口351将箱体3分成左定位部36和右定位部37，箱体3上具有两个贯通左定位部36和右定位部37螺栓孔38，立柱1穿过立柱安装孔35，并通过螺栓孔38内的锁紧螺栓对立柱1进行锁定。在实际的生产和制造的过程中，螺栓孔38的数量还可以为一个或多个。

如图6所示，本实施例中，箱体3的侧面上具有与安装腔32相连通的让位孔39，如图4和图5所示，立柱1的侧面沿轴向固定有齿条16，箱体3上设置有正对让位孔39的螺杆轴座19，螺杆轴座19上转动连接有能与齿条16啮合的齿轮17和垂直于立柱1的螺杆轴18，螺杆轴18内端与齿轮17螺纹连接，外端穿过螺杆轴座19伸出箱体3侧面。在实际的生产和制造过程中，螺杆轴18上可以设置手轮或者摇杆，松开锁紧落定后，通过转动螺杆轴18，使得齿轮17带动齿条16运动，进而实现了主轴箱2相对于立柱1高度的调节。齿轮17和螺杆轴18通过螺杆轴座19安装到箱体3上，使得齿轮17和螺杆轴18装配更方便。

如图2和图3所示，内部中空的轴套4垂直滑动连接在箱体3内，主轴5穿设在轴套4内并于轴套4轴向定位且周向转动连接，为了保证主轴5相对于轴套4周向转动顺畅，主轴5和轴套4之间设置有若干个轴承。如图6所示，箱体3上端面两侧分别设置有两个呈板状的凸起部33，凸起部33相互平行，且凸起部33之间形成一容纳空间331。如图1、图2和图3所示，主轴电机6固定在凸起部33上，主动同步带轮7通过平键连接在主轴电机6的输出轴上，被动同步带轮8内圈固定有花键套20，被动同步带轮8通过花键连接在主轴5上，主动同步带轮7和被动同步 带轮8通过同步带9相连，且主动同步带轮7和被动同步带轮8均位于上述容纳空间331内。

如图2、图3和图7所示，轴套4外周面上具有沿着轴向分布的齿形部一41，传动轴10沿着与轴套4垂直的方向设置在箱体3上，传动轴10能够周向转动，为保证传动轴10的转动稳定、顺畅，传动轴10两端与箱体3之间均设置有轴承。传动轴10上具有沿着传动轴10周向分布且与轴套4上的齿形部一41啮合的齿形部二101，作为优选方案，传动轴10用于安装小被动同步带轮14的一端直径大于具有齿形部二101的一端，使得传动轴10的转动更稳定。如图6所示，箱体3下端具有向内凹陷的容纳凹口31。本实施例中，如图1、图6和图7所示，箱体3的一侧面具有与容纳凹口31相连通的定位凹槽34，定位凹槽34内嵌设有电机安装板12，电机安装板12与箱体3固定连接，进给电机11通过电机安装板12固定在箱体3底部。如图1和图7所示，进给电机11的输出轴上安装有小主动同步带轮13，传动轴10伸出箱体3侧面的一端安装有小被动同步带轮14，小主动同步带轮13和小被动同步带轮14通过短同步带15相连，且小主动同步带轮13和小被动同步带轮14位于箱体3的同一侧。主轴电机6和进给电机11均为伺服电机，主轴电机6和进给电机11位置相互垂直。

本伺服全自动攻丝机的主轴电机6安装在箱体3上端面，进给电机11设置在箱体3下端的容纳凹口31内，主轴电机6和进给电机11位置相互垂直，整个主轴箱2内部零件的布置方式更为合理，有效减小了主轴箱2的尺寸，进而使得整个伺服全自动攻丝机的体积更为小巧。

本伺服全自动攻丝机的工作原理是：主轴电机6通过同步带9传动机构带动主轴5转动，进给电机11通过同步带9传动机构与传动轴10相连带动轴套4相对于箱体3垂直滑动，主轴5转动 的同时随着轴套4上下运动进给，实现攻丝加工。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了立柱1、主轴箱2、箱体3、容纳凹口31、安装腔32、凸起部33、容纳空间331、定位凹槽34、立柱安装孔35、开口351、左定位部36、右定位部37、螺栓孔38、让位孔39、轴套4、齿形部一41、主轴5、主轴电机6、主动同步带轮7、被动同步带轮8、同步带9、传动轴10、齿形部二101、进给电机11、电机安装板12、小主动同步带轮13、小被动同步带轮14、短同步带15、齿条16、齿轮17、螺杆轴18、螺杆轴座19、花键套20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (10)

1.一种伺服全自动攻丝机，所述攻丝机包括底座，所述底座上设置有立柱(1)，所述立柱(1)上连接有主轴箱(2)，其特征在于，所述主轴箱(2)包括呈方形的箱体(3)、垂直滑动连接在箱体(3)内的轴套(4)和与轴套(4)轴向定位且周向转动连接的主轴(5)，所述箱体(3)上端面固定连接有主轴电机(6)，所述主轴电机(6)的输出轴上连接有主动同步带轮(7)，所述主轴(5)通过花键连接有被动同步带轮(8)，所述主动同步带轮(7)和被动同步带轮(8)通过同步带(9)相连；所述轴套(4)外周面上具有沿着轴向分布的齿形部一(41)，所述箱体(3)上沿着与轴套(4)垂直的方向设置有能够周向转动的传动轴(10)，所述传动轴(10)上具有沿着传动轴(10)周向分布且与轴套(4)上的齿形部一(41)啮合的齿形部二(101)，所述箱体(3)下端具有向内凹陷的容纳凹口(31)，所述容纳凹口(31)内设置有用于带动轴套(4)升降的进给电机(11)，所述进给电机(11)的输出轴通过同步带传动机构与传动轴(10)相连；所述主轴电机(6)和进给电机(11)均为伺服电机，且所述主轴电机(6)和进给电机(11)位置相互垂直。

2.根据权利要求1所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述箱体(3)为一体式结构，所述箱体(3)内部具有取空的安装腔(32)。

3.根据权利要求2所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述箱体(3)上端面两侧分别设置有两个呈板状的凸起部(33)，所述凸起部(33)相互平行，且所述凸起部(33)之间形成一容纳空间(331)，所述主动同步带轮(7)和被动同步带轮(8)均位于上述容纳空间(331)内，所述主轴电机(6)固定在凸起部(33)上。

4.根据权利要求3所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述箱体(3)的一侧面具有与容纳凹口(31)相连通的定位凹槽(34)，所述定位凹槽(34)内嵌设有电机安装板(12)，所述电机安装板(12)与箱体(3)固定连接，所述进给电机(11)通过电机安装板(12)固定在箱体(3)底部。

5.根据权利要求2或3或4所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述同步带传动机构包括小主动同步带轮(13)、小被动同步带轮(14)和短同步带(15)，所述小主动同步带轮(13)安装在进给电机(11)的输出轴上，所述小被动同步带轮(14)安装在传动轴(10)伸出箱体(3)侧面的一端，所述小主动同步带轮(13)和小被动同步带轮(14)通过短同步带(15)相连，所述小主动同步带轮(13)和小被动同步带轮(14)位于箱体(3)的同一侧。

6.根据权利要求5所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述传动轴(10)用于安装小被动同步带轮(14)的一端直径大于具有齿形部二(101)的一端。

7.根据权利要求5所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述传动轴(10)两端与箱体(3)之间均设置有轴承。

8.根据权利要求2或3或4所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述箱体(3)上具有立柱安装孔(35)，所述箱体(3)上靠近立柱安装孔(35)的后侧面上具有呈长条形的开口(351)，所述开口(351)连通箱体(3)侧面和立柱安装孔(35)，且开口(351)将箱体(3)分成左定位部(36)和右定位部(37)，所述箱体(3)上具有至少一个贯通左定位部(36)和右定位部(37)螺栓孔(38)，所述立柱(1)穿过立柱安装孔(35)，所述螺栓孔(38)内设置有锁紧螺栓。

9.根据权利要求8所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述立柱(1)的侧面固定有齿条(16)，所述齿条(16)沿立柱(1)的轴向布置，所述箱体(3)上安装有与上述齿条(16)相啮合的齿轮(17)，所述箱体(3)上还转动连接有垂直于立柱(1)的螺杆轴(18)，所述螺杆轴(18)内端与齿轮(17)螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的伺服全自动攻丝机，其特征在于，所述箱体(3)的侧面上具有与安装腔(32)相连通的让位孔(39)，所述箱体(3)上设置有正对让位孔(39)的螺杆轴座(19)，所述齿轮(17)转动连接在螺杆轴座(19)上，所述螺杆轴(18)穿过螺杆轴座(19)伸出箱体(3)侧面。