CN204545615U - 小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄，涉及刀柄领域，提供一种能够有效的补偿机床进给螺距与丝锥螺距之间的误差的攻丝刀柄。小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括刀柄主体、芯轴、连接件、弹性块和扭矩传递结构；刀柄主体内设置有芯轴孔；芯轴的一端插入芯轴孔并与芯轴孔间隙配合，芯轴的另一端用于连接丝锥，芯轴内设置有径向贯穿芯轴的连接孔；连接件与刀柄主体连接并径向贯穿芯轴孔，连接件位于连接孔内；弹性块设置于连接孔与连接件之间；扭矩传递结构能够将扭矩由刀柄主体传递给芯轴。因具有弹性块，芯轴能够在芯轴孔内少量轴向移动，使丝锥能够少量轴向移动，补偿机床进给螺距与丝锥螺距之间误差。
Description
技术领域
本实用新型涉及刀柄领域，尤其涉及一种小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄。
背景技术
刚性攻丝是数控加工中心上一般具备的功能，通过主轴上的位置编码器，能够将主轴转速与主轴进给同步化，以匹配特定的螺纹螺距需要。刚性攻丝具有刀具重量轻，结构紧凑，加工效率高等优点，在现代加工中被广泛采用。目前主要使用弹簧夹头等刚性夹持刀柄夹持丝锥进行刚性攻丝，连接后的丝锥与主轴之间具有较强的刚性。
但刚性攻丝并不能使丝锥寿命及螺纹精度最优化，其主要原因如下：
1、加工中心误差。对于数控加工中心，机床厂商一般只强调线性轴的精度控制，如X轴、Y轴，而作为旋转轴的主轴只作了定位控制。另外，普通加工中心主轴每旋转360°由256个脉冲控制，相当于每脉冲控制间隔为1.4°。在螺纹加工过程中，理论上存在1.4°控制缺陷或不精确。那么周向上存在1.4°的理论误差，轴向也就必然存在相应的理论误差，这将导致丝锥轴向力加大。
2、螺纹刀具误差。根据GB/T968-2007丝锥螺纹公差标准，以0.4mm螺距为例，允许丝锥螺距误差±8μm，测量长度12牙。该误差直接导致螺距与主轴进给不同步，产生较大轴向力，加速丝锥磨损。
3、加工温度变化对螺距的影响。攻丝过程中，环境温度或加工产生热，丝锥长度发生改变，特别是高速加工中，温度变化会更加明显。丝锥长度改变导致丝锥螺距产生误差，产生较大轴向力，加速丝锥磨损。
4、针对M4及以下规格的丝锥，由于丝锥本身的强度较弱，加工过程中更容易因误差的存在导致受力加大而断裂。
综上，如果采用弹簧夹头等刚性夹持刀柄夹持丝锥，会使丝锥轴向受到额外的拉伸力或压缩力，往往造成丝锥易折，螺纹精度差，螺纹牙形缺损等问题。本专利就是基于上述问题针对小规格螺纹攻丝提出的一种新型刚性攻丝解决方案。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种能够有效的补偿机床进给螺距与丝锥螺距之间的误差的小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄。
为解决上述问题采用的技术方案是：小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括刀柄主体、芯轴、连接件、弹性块和扭矩传递结构；刀柄主体内设置有芯轴孔；芯轴的一端插入芯轴孔并与芯轴孔间隙配合，芯轴的另一端用于连接丝锥，芯轴内设置有径向贯穿芯轴的连接孔；连接件与刀柄主体连接并径向贯穿芯轴孔，连接件位于连接孔内；弹性块设置于连接孔与连接件之间；扭矩传递结构能够将扭矩由刀柄主体传递给芯轴。
进一步的是：扭矩传递结构包括钢球、设置于刀柄主体上的钢球滑轨和设置于芯轴上的钢球槽；钢球滑轨和钢球槽位置对应；钢球一部分位于钢球滑轨内，另一部分位于钢球槽内。
进一步的是：小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括外套，外套一部分套装在刀柄主体上并与刀柄主体连接，外套另一部分套装在芯轴上，外套与芯轴之间设置有密封圈。
进一步的是：小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括锁紧螺母和卡簧，芯轴的用于连接丝锥的一端内部设置有锥形的卡簧孔，卡簧位于卡簧孔内，锁紧螺母与芯轴螺纹连接并能够轴向压紧卡簧。
本实用新型的有益效果是：因弹性块的存在，芯轴能够在芯轴孔内少量轴向移动，从而使丝锥能够少量轴向移动，补偿机床进给螺距与丝锥螺距之间有误差。机床进给螺距与丝锥螺距之间的误差得到补偿能够提高丝锥使用寿命及螺纹加工质量。
扭矩传递结构与螺距补偿机构(即弹性块、连接件和连接孔的统称)分开设计，采用钢球传递扭矩传，钢球在钢球滑轨中移动的摩擦力很小，摩擦损耗非常低，避免扭矩传递结构对丝锥的移动产生阻力，使螺距补偿机构能及时、平稳响应。
本实用新型机构简单、紧凑，实现同样的功能的情况下，有利于减小刀柄体积，尤其适用于攻丝扭矩相对较小的小规格螺纹攻丝中。
附图说明
图1是小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄结构图；
图2是图1的A-A剖视图；
图中标记为：刀柄主体1、芯轴2、弹性块3、连接件4、扭矩传递结构5、外套6、钢球7、钢球滑轨8、卡簧孔9、丝锥10、卡簧11、锁紧螺母12、第一密封圈13、弹性挡圈14、第二密封圈15、芯轴孔16、连接孔17、钢球槽18。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1和图2所示，小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括刀柄主体1、芯轴2、连接件4、弹性块3和扭矩传递结构5；刀柄主体1内设置有芯轴孔16；芯轴2的一端插入芯轴孔16并与芯轴孔16间隙配合，芯轴2的另一端用于连接丝锥10，芯轴2内设置有径向贯穿芯轴2的连接孔17；连接件4与刀柄主体1连接并径向贯穿芯轴孔16，连接件4位于连接孔17内；弹性块3设置于连接孔17与连接件4之间；扭矩传递结构5能够将扭矩由刀柄主体1传递给芯轴2。
因弹性块3的存在，芯轴2能够在芯轴孔16内少量轴向移动，从而使丝锥10能够少量轴向移动，补偿机床进给螺距与丝锥螺距之间误差。机床进给螺距与丝锥螺距之间的误差得到补偿能够提高丝锥使用寿命及螺纹加工质量。
连接件4可以是销，连接件4与刀柄主体1通过过盈配合连接。连接件4也可以是螺栓或螺钉，连接件4与刀柄主体1通过螺纹连接。弹性块3可以是形状为空心圆柱形的橡胶块，弹性块3外表面与连接孔17通过过盈配合连接，弹性块3内表面与连接件4通过过盈配合连接。
仅依靠连接件4和弹性块3连接芯轴2与刀柄主体1，则传递扭矩效果差，因此需要设置扭矩传递结构5。扭矩传递结构5不应妨碍芯轴2的移动。扭矩传递结构5可以是常用的键连接结构。本实用新型推荐扭矩传递结构5的具体结构如下：扭矩传递结构5包括钢球7、设置于刀柄主体1上的钢球滑轨8和设置于芯轴2上的钢球槽18；钢球滑轨8和钢球槽18位置对应；钢球7一部分位于钢球滑轨8内，另一部分位于钢球槽18内。扭矩传递结构5与螺距补偿机构分开设计，采用钢球5传递扭矩传，钢球5在钢球滑轨7中移动的摩擦力很小，摩擦损耗非常低，避免扭矩传递结构5对丝锥10的移动产生明显阻力，使螺距补偿机构能及时、平稳响应。
为了避免钢球7从钢球滑轨8和钢球槽18中脱落，并且防止外部铁屑和冷却液进入螺距补偿结构和扭矩传递结构6中；小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括外套6，外套6一部分套装在刀柄主体1上并与刀柄主体1连接，外套6另一部分套装在芯轴2上，外套6与芯轴2之间设置有第一密封圈13。外套6封闭刀柄主体1与芯轴2间的间隙，能够避免钢球7从钢球滑轨8和钢球槽18中脱落，并且防止外部铁屑和冷却液进入螺距补偿结构和扭矩传递结构5中。外套6与刀柄主体1的连接方式可以如图1所示，通过弹性挡圈14连接，也可以通过螺纹连接，上述两种连接方式均具有一定的密封效果，但为了进一步可靠地密封，外套6与刀柄主体1之间可以设置第二密封圈15。第一密封圈13和第二密封圈15均可以是O型密封圈。
如前所述，芯轴2未插入芯轴孔16的一端用于连接丝锥10。本实用新型丝锥10连接方式推荐如下：小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄包括锁紧螺母12和卡簧11，芯轴2的用于连接丝锥的一端内部设置有锥形的卡簧孔9，卡簧11位于卡簧孔9内，锁紧螺母12与芯轴2螺纹连接并能够轴向压紧卡簧11，卡簧11内孔收缩，从而夹紧丝锥10柄部。
Claims (5)
1.小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄，包括刀柄主体(1)，其特征在于：包括芯轴(2)、连接件(4)、弹性块(3)和扭矩传递结构(5)；刀柄主体(1)内设置有芯轴孔(16)；芯轴(2)的一端插入芯轴孔(16)并与芯轴孔(16)间隙配合，芯轴(2)的另一端用于连接丝锥(10)，芯轴(2)内设置有径向贯穿芯轴(2)的连接孔(17)；连接件(4)与刀柄主体(1)连接并径向贯穿芯轴孔(16)，连接件(4)位于连接孔(17)内；弹性块(3)设置于连接孔(17)与连接件(4)之间；扭矩传递结构(5)能够将扭矩由刀柄主体(1)传递给芯轴(2)。
2.根据权利要求1所述的小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄，其特征在于：扭矩传递结构(5)包括钢球(7)、设置于刀柄主体(1)上的钢球滑轨(8)和设置于芯轴(2)上的钢球槽(18)；钢球滑轨(8)和钢球槽(18)位置对应；钢球(7)一部分位于钢球滑轨(8)内，另一部分位于钢球槽(18)内。
3.根据权利要求2所述的小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄，其特征在于：包括外套(6)，外套(6)一部分套装在刀柄主体(1)上并与刀柄主体(1)连接，外套(6)另一部分套装在芯轴(2)上，外套(6)与芯轴(2)之间设置有第一密封圈(13)。
4.根据权利要求3所述的小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄，其特征在于：外套(6)与刀柄主体(1)之间设置有第二密封圈(15)。
5.根据权利要求4所述的小规格螺纹加工用微补偿同步攻丝刀柄，其特征在于：包括锁紧螺母(12)和卡簧(11)，芯轴(2)的用于连接丝锥的一端内部设置有锥形的卡簧孔(9)，卡簧(11)位于卡簧孔(9)内，锁紧螺母(12)与芯轴(2)螺纹连接并能够轴向压紧卡簧(11)。
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| CN110421389A (zh) * | 2019-07-17 | 2019-11-08 | 成都成林数控刀具有限公司 | 一种带轴向微补偿的攻丝夹头刀柄 |
| CN113245645A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-13 | 山东金杰机械有限公司 | 微补偿同步攻丝刀柄 |
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