一种采用少齿差传动的振动攻丝卡头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用少齿差传动的振动攻丝卡头。该卡头通过莫氏锥与机床主轴相连，直接利用机床的主运动作为动力源，原机床的高速旋转运动通过偏心轴、内齿轮和外齿轮构成的少齿差传动机构被转换成低速公转和高速旋转平面运动复合的运动方式；该运动再由端盖、拨叉销和带拨叉槽的构件组成的输出机构将其转化成低速旋转和高频扭振复合的运动，并通过构件槽轮输出，从而实现振动攻丝的功能。同现有的技术相比具有结构紧凑、重量轻，使用方便、安装快捷，并具有振动攻丝特有冲击效应和熨压效果、提高丝锥寿命、改善螺纹加工质量，作为机床附件广泛用于内螺纹振动攻丝作业。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于螺纹机械加工
，涉及一种采用少齿差传动的振动攻丝卡头。
技术介绍
在螺纹机械加工
中，振动攻丝工艺具有攻丝扭矩小，切屑排出顺利，丝锥寿命长，螺纹质量好等一系列优点。目前国内所开发的振动攻丝产品主要的结构形式有三种——步进电机式、两路运动合成式和行星式，这三种形式的振动攻丝装置各自特点与不足之处分别为步进电机式结构简单，运动参数便于调整，缺点是功率较小，需要配置专门的电器控制系统，成本较高；两路运动合成式通过两条传动链分别实现所需的低速旋转和高速旋转运动，然后再将两个运动进行合成，最后由输出机构实现旋转和扭转振动复合运动的输出，这两种方法的特点是可实现大速比的复合运动，即低速回转与高频扭振的合成，缺点是传动链长，结构复杂，体积大，合成机构装配和制造结构工艺性差；行星式运动合成机构省略了两条传动链和合成机构，直接通过行星传动将自转和公转合成到行星轮上，结构复杂性得到大大简化，但低速回转与高频扭振的速比受到很大限制，影响了振动攻丝的工艺效果。可以看出在实现振动攻丝所需旋转和扭转振动复合的运动方式方面还存在许多问题，从而使得振动攻丝产品的开发受到诸多限制。在本专利技术以前的现有技术中，CN85104259号专利公开了一种三角凸轮振转主轴箱；CN86106470号专利公开了一种采用两套转轴轮系传动路线的钻与振铰主轴箱；CN01240462.4号专利申请公开了一种凸轮连杆式主轴驱动器；上述技术虽然都实现了旋转与振动的复合运动，但是均为采用一个或两个动力源通过两条传动路线来实现的。这几种技术的结构不仅笨重，传动路线复杂，而且加工精度不高。专利技术内容针对上述现有技术中存在问题，本技术的目的在于提供一种采用少齿差传动的振动攻丝卡头.，以作为机床附件方便地安装在任何提供单一动力源的设备上完成螺纹振动攻丝作业。现将本技术技术解决方案叙述如下本技术基于少齿差传动的振动攻丝卡头，具有运动输入机构、运动转换机构和运动输出机构，其特征在于所述的运动输入机构由带莫式锥的偏心轴1来实现；所述的运动转换机构由带莫式锥的偏心轴1下段的偏心轴颈、套在偏心轴颈上的球轴承19、套在球轴承19上的外齿轮18、与外齿轮18咬合的内齿轮4构成，外齿轮18轴心的偏心距即是带莫式锥的偏心轴1的偏心距，内齿轮4和卡头壳体3固联在一起，并通过防转销14将支撑座7和卡头壳体3固定在一起；所述的运动输出机构由与外齿轮18固联在一起的端盖5、与端盖5固联成一体且安装在槽轮6的拨叉槽中的拨叉销16、通过球轴承12安装于支撑座7中的槽轮6构成；槽轮6的轴颈与球轴承12之间为紧配合，球轴承12与支撑座7之间为小间隙配合，槽轮6作为振动攻丝卡头的主轴，其前端通过带方孔的构件8、三瓣锥形斜块9和螺母10完成丝锥11的装卡。本技术与现有的技术相比具有几大突出优点(1)该产品结构紧凑，重量轻，可作为机床附件十分方便、快捷地安装于各类机床上，完成内螺纹振动攻丝作业。(2)振动攻丝特有冲击效应和熨压效果，使振动攻丝瞬时切削力峰值低于普通攻丝，振动攻丝切削力均值为普通攻丝的1/3～1/5左右。(3)丝锥特有的往复运动可增强攻丝过程切削液的渗透和润滑效果，工艺系统在波形化切削力作用下具有刚性化效果，从而提高丝锥寿命，减少丝锥折断率，改善螺纹加工质量。附图说明图1本技术振动攻丝卡头结构图。图2本技术振动攻丝卡头工作示意图。其中图11带莫式锥的偏心轴、2轴承端盖、3卡头壳体、4内齿轮、5端盖、6槽轮、7支撑座、8带方孔的构件、9三瓣锥形斜块10螺母、11丝锥、12球轴承、13隔套、14防转销、15弹簧卡圈、16拨叉销、17弹簧卡圈、18外齿轮、19球轴承、20弹簧卡圈。图221机床主轴、1带莫式锥的偏心轴、22振动攻丝卡头、23防转杆、11丝锥、24工件、25工作台；具体实施方式现结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明参见图1本技术振动攻丝卡头由带莫式锥的偏心轴1完成振动攻丝卡头与机床的联接与固定，同时实现将原机床的旋转运动输入到外齿轮18和内齿轮4构成的少齿差传动机构；在少齿差传动机构中，外齿轮18的偏心距即是带莫式锥的偏心轴1的偏心距，内齿轮4和卡头壳体3固联在一起，而卡头壳体3又通过防转销14实现使振动攻丝卡头只能轴向移动，不能转动的功能，实现整个卡头周向运动的限制，同时使转速为n(rpm)的输入旋转运动通过少齿差传动就转化成转速为n/i(rpm)低速公转和转速为n(rpm)、回转半径为e1的高速旋转平面运动，且两个运动被同时复合在外齿轮18上，外齿轮18上任意一点的运动就表现为低速公转和高速旋转平面运动相复合的运动轨迹。端盖5与外齿轮18固联在一起，而拨叉销16又与端盖5固联成一体，因此，拨叉销16也具有上述同样的复合运动。槽轮6为带拨叉槽的复合运动输出元件，当拨叉销16与槽轮6的拨叉槽按图1所示关系装配在一起时，拨叉销16的低速公转直接输出为槽轮6的低速旋转，而拨叉销16的高速旋转平面运动可分解成径向和切向两个垂直方向的振动，其中径向振动被释放掉，不产生输出，而切向振动被转换成槽轮6的扭转振动。槽轮6的轴颈与球轴承12之间为紧配合，而球轴承12与支撑座7之间为间隙配合，这样槽轮6一方面可实现旋转和扭振复合运动，同时还可与球轴承12一起在支撑座7中沿轴向移动，实现振动攻丝轴向补偿。从而在输出元件槽轮6上获得了振动攻丝所需的旋转和扭振复合运动，振动攻丝卡头加工示意图如图2所示，振动攻丝卡头22通过莫氏锥1与机床主轴21相连，而安装在机床上的带滑槽防转杆23与卡头上的防转销14装配在一起，共同实现限制卡头转动，而保留卡头的轴向移动，从而完成振动攻丝作业。该产品可作为机床附件安装于普通台式钻床、立式钻床、摇臂钻床、铣床上，利用原机床动力完成内螺纹振动攻丝作业。参见图2振动攻丝卡头22通过带莫式锥的偏心轴1与机床主轴21相连，而安装在机床上的带滑槽防转件23与振动攻丝卡头22的防转销14装配在一起，共同实现限制卡头转动，而保留卡头的轴向移动，从而完成振动攻丝作业。权利要求1.一种采用少齿差传动的振动攻丝卡头，具有运动输入机构、运动转换机构和运动输出机构，其特征在于所述的运动输入机构由带莫式锥的偏心轴(1)来实现；所述的运动转换机构由带莫式锥的偏心轴(1)下段的偏心轴颈、套在偏心轴颈上的球轴承(19)、套在球轴承(19)上的外齿轮(18)、与外齿轮(18)咬合的内齿轮(4)构成，外齿轮(18)轴心的偏心距即是带莫式锥的偏心轴(1)的偏心距，内齿轮(4)和卡头壳体(3)固联在一起，并通过防转销(14)将支撑座(7)和卡头壳体(3)固定在一起；所述的运动输出机构由与外齿轮(18)固联在一起的端盖(5)、与端盖(5)固联成一体且安装在槽轮(6)的拨叉槽中的拨叉销(16)、通过球轴承(12)安装于支撑座(7)中的槽轮(6)构成。2.根据权利要求1所述的采用少齿差传动的振动攻丝卡头，其特征在于槽轮(6)为带拨叉槽的复合运动输出元件，其轴颈与球轴承(12)之间为紧配合，球轴承(12)与支撑座(7)之间为间隙配合；槽轮(6)下端通过带方孔的构件(8)、三瓣锥形斜块(9)和螺母(10)完成丝锥11的装卡。3.根据权利要求1所述的采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用少齿差传动的振动攻丝卡头，具有运动输入机构、运动转换机构和运动输出机构，其特征在于：所述的运动输入机构由带莫式锥的偏心轴（１）来实现；所述的运动转换机构由带莫式锥的偏心轴（１）下段的偏心轴颈、套在偏心轴颈上的球轴承（１９）、套在球轴承（１９）上的外齿轮（１８）、与外齿轮（１８）咬合的内齿轮（４）构成，外齿轮（１８）轴心的偏心距即是带莫式锥的偏心轴（１）的偏心距，内齿轮（４）和卡头壳体（３）固联在一起，并通过防转销（１４）将支撑座（７）和卡头壳体（３）固定在一起；所述的运动输出机构由与外齿轮（１８）固联在一起的端盖（５）、与端盖（５）固联成一体且安装在槽轮（６）的拨叉槽中的拨叉销（１６）、通过球轴承（１２）安装于支撑座（７）中的槽轮（６）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑建明，李言，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]