CN102672289A - 自动定心攻制内螺纹的芯轴 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动定心攻制内螺纹的芯轴,它包括莫氏锥柄、调心套筒、丝锥套、螺钉、丝锥、关节柱头、弹簧、丝堵和推力球轴承;莫氏锥柄上半部为莫氏椎体,下半部是中空的套筒体,在莫氏锥柄的套筒体壁上,设有四个呈90°均匀分布的通孔,通孔的外端口攻有内螺纹,通孔内从内到外顺次设有关节柱头、弹簧和丝堵,在莫氏锥柄的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承和调心套筒,调心套筒内从外到内顺次设有丝锥套和可调换的丝锥,并通过螺钉紧固,在调心套筒的壁上,设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。本发明结构简单,能够自动调节定心,保证丝锥轴线与螺纹底孔中心同轴度的要求,避免丝锥折断,工件报废。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料的机械加工设备,尤其涉及一种自动定心攻制内螺纹的芯轴。
背景技术
在机械加工过程中,攻制内螺纹时经常出现丝锥被折断的现象,特别是攻制小尺寸的内螺纹,所用的丝锥较细,更容易折断,严重的导致工件报废。这主要是由于丝锥轴线与底孔中心不重合,引起丝锥受力不均所致。为解决这一问题,考虑到浮动定心,利用弹簧的可伸缩性,使丝锥以底孔中心为基准,自动调节,达到二者中心的重合。基于以上原因和想法,就设计了一套自动定心攻制内螺纹的芯轴。
发明内容
本发明的目的是在攻制内螺纹时,使丝锥轴线与底孔中心自动重合,降低丝锥在工作时的受力不均匀,减缓对丝锥的冲击,避免丝锥折断,工件报废。
自动定心攻制内螺纹的芯轴包括莫氏锥柄、调心套筒、丝锥套、螺钉、丝锥、关节柱头、弹簧、丝堵和推力球轴承;莫氏锥柄上半部为莫氏椎体,下半部是中空的套筒体,在莫氏锥柄的套筒体壁上,设有四个呈90°均匀分布的通孔,通孔的外端口攻有内螺纹,通孔内从内到外顺次设有关节柱头、弹簧和丝堵,在莫氏锥柄的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承和调心套筒,调心套筒内从外到内顺次设有丝锥套和可调换的丝锥,并通过螺钉紧固,在调心套筒的壁上,设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。
本发明结物简单,容易实现,能使丝锥以螺纹底孔中心为基准,自动调节定心,保证了丝锥轴线与螺纹底孔中心线同轴度的要求,由于丝锥套是易损件,做成可拆卸式,便于拆换,使用方便灵活。
附图说明
图1是自动定心攻制内螺纹芯轴的结构示意图;
图2是图1的A—A剖面图;
图中:莫氏锥柄1、调心套筒2、丝锥套3、螺钉4、丝锥5、关节柱头6、弹簧7、丝堵8、推力球轴承9。
具体实施方式
如图1所示,自动定心攻制内螺纹的芯轴包括莫氏锥柄1、调心套筒2、丝锥套3、螺钉4、丝锥5、关节柱头6、弹簧7、丝堵8和推力球轴承9;莫氏锥柄1上半部为莫氏椎体,下半部是中空的套筒体,在莫氏锥柄1的套筒体壁上,设有四个呈90°均匀分布的通孔,通孔的外端口攻有内螺纹,通孔内从内到外顺次设有关节柱头6、弹簧7和丝堵8,在莫氏锥柄1的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承9和调心套筒2,调心套筒2内从外到内顺次设有丝锥套3和可调换的丝锥5,并通过螺钉4紧固,在调心套筒2的壁上,设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头6的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。
莫氏锥柄1是个轴类零件,它的上半部是与机床主轴相匹配的莫氏椎体,下半部是中空的套筒体,在筒体内装有推力球轴承9和调心套筒2,调心套筒2与筒体内壁的配合是间隙配合,间隙的大小是很有讲究,本芯轴正是利用它们之间的间隙来实现自动调心的。
调心套筒2是个套筒类零件,在它的一端有个外台阶,是用以装推力球轴承9的,在它的筒体内装丝锥套3,丝锥套3与调心套筒2之间的配合要做成紧配合,利于二者之间的同轴度要求和力的传递。
丝锥套3是用来套装丝锥5的,本可以和调心套筒2设计成一体,但考虑到加工不同型号的内螺纹时要频繁调换丝锥5,丝锥套3的内孔和装螺钉4的螺孔容易损坏,设计成拆分体,便于拆卸,更换配件,也降低加工成本。因此,就形成了不同内径的系列丝锥套,因与同一个调心套筒2相配,它们的外径可以完全一样,但内径由丝锥的型号决定。
关节柱头6的一端呈半圆球状,一端呈圆柱体,中间位置设有轴肩,轴肩用于卡装弹簧7,圆柱体用于套装弹簧7,并对弹簧7的伸缩起导向作用,一端的半圆球是用来与调心套筒2上的关节窝配合,组成能自由活动的关节体。
该装置的工作原理是:将该芯轴装入相应的机床,操作与常规的攻制内螺纹是一样的,启动设备,慢慢对刀,攻制螺纹,但在对刀的一瞬间,该芯轴的自动调心功能就发生了作用:当丝锥5与欲攻制的螺纹底孔接触时,如果丝锥轴线与底孔中心线不同轴,即存在偏心,丝锥5就会受到不均衡的阻力。为了方便叙述,我们现在假设丝锥轴线偏在底孔中心右侧,丝锥5就会受到底孔右侧的反作用力,使丝锥5向左侧移动,丝锥5带动调心套筒2左移,由于调心套筒2与莫氏锥柄1的内筒壁之间有间隙,调心套筒2就向左移动,在左移动的过程中,推动左侧的关节柱头6,推压左侧的弹簧7,同时,调心套筒2右侧的弹簧7在调心套筒2向左移时,推动调心套筒2右侧的关节柱头6跟进,使关节柱头6始终紧顶在调心套筒2的关节窝内。在调心套筒2向左移动的过程中,左右弹簧自动伸缩推压,就实现了该芯轴的自动调心,直至丝锥轴线与欲攻制的螺纹底孔中心重合,丝锥5受到的阻力达到均衡,在底孔的导向作用下,丝锥5进入底孔,攻制螺纹。在攻制过程中,关节柱头6不仅起到自动调心的作用,而且还起着传递扭矩的作用。
反之亦然,如果丝锥轴线偏在底孔中心的左侧,工作原理和上述的是一样的,就是作用的方向相反;同样地,如果偏心不在两个关节柱头6的轴连接线上,无论偏心在底孔中心的哪个方位,分布在四个方向上的四个弹簧7和关节柱头6同时起作用,都会将调心套筒2连同丝锥5从所在的角度调向底孔中心。
由于要攻制不同的内螺纹,需要更换不同型号的丝锥5,可以选择调换丝锥套3和丝锥5,或仅调换丝锥5。若调换丝锥5,可以松开螺钉4,取下丝锥5,调换与之相匹配的不同型号的丝锥。若用于攻制较大尺寸的内螺纹,可以将图2的A—A横截面上的四套弹簧7和关节柱头6设计成六套,使之均布于360°的圆周上,这样,芯轴的自动调心效果会更好。
Claims (1)
1. 自动定心攻制内螺纹的芯轴,其特征在于包括莫氏锥柄(1)、调心套筒(2)、丝锥套(3)、螺钉(4)、丝锥(5)、关节柱头(6)、弹簧(7)、丝堵(8)和推力球轴承(9);莫氏锥柄(1)上半部为莫氏椎体,下半部是中空的套筒体,在莫氏锥柄(1)的套筒体壁上,设有四个呈90°均匀分布的通孔,通孔的外端口攻有内螺纹,通孔内从内到外顺次设有关节柱头(6)、弹簧(7)和丝堵(8),在莫氏锥柄(1)的套筒体内从内到外顺次设有推力球轴承(9)和调心套筒(2),调心套筒(2)内从外到内顺次设有丝锥套(3)和可调换的丝锥(5),并通过螺钉(4)紧固,在调心套筒(2)的壁上,设有四个呈90°均匀分布的与关节柱头(6)的半圆球尺寸是相吻合的圆坑。
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