小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及刀柄領域，尤其涉及一種小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄。
【背景技術】
[0002]剛性攻絲是數控加工中心上一般具備的功能，通過主軸上的位置編碼器，能夠將主軸轉速與主軸進給同步化，以匹配特定的螺紋螺距需要。剛性攻絲具有刀具重量輕，結構緊湊，加工效率高等優點，在現代加工中被廣泛采用。目前主要使用彈簧夾頭等剛性夾持刀柄夾持絲錐進行剛性攻絲，連接后的絲錐與主軸之間具有較強的剛性。
[0003]但剛性攻絲并不能使絲錐壽命及螺紋精度最優化，其主要原因如下:
[0004]1、加工中心誤差。對于數控加工中心，機床廠商一般只強調線性軸的精度控制，如X軸、Y軸，而作為旋轉軸的主軸只作了定位控制。另外，普通加工中心主軸每旋轉360°由256個脈沖控制，相當于每脈沖控制間隔為1.4°。在螺紋加工過程中，理論上存在1.4°控制缺陷或不精確。那么周向上存在1.4°的理論誤差，軸向也就必然存在相應的理論誤差，這將導致絲錐軸向力加大。
[0005]2、螺紋刀具誤差。根據GB/T968-2007絲錐螺紋公差標準，以0.4mm螺距為例，允許絲錐螺距誤差±8μπι，測量長度12牙。該誤差直接導致螺距與主軸進給不同步，產生較大軸向力，加速絲錐磨損。
[0006]3、加工溫度變化對螺距的影響。攻絲過程中，環境溫度或加工產生熱，絲錐長度發生改變，特別是高速加工中，溫度變化會更加明顯。絲錐長度改變導致絲錐螺距產生誤差，產生較大軸向力，加速絲錐磨損。
[0007]4、針對Μ4及以下規格的絲錐，由于絲錐本身的強度較弱，加工過程中更容易因誤差的存在導致受力加大而斷裂。
[0008]綜上，如果采用彈簧夾頭等剛性夾持刀柄夾持絲錐，會使絲錐軸向受到額外的拉伸力或壓縮力，往往造成絲錐易折，螺紋精度差，螺紋牙形缺損等問題。本專利就是基于上述問題針對小規格螺紋攻絲提出的一種新型剛性攻絲解決方案。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型要解決的技術問題是:提供一種能夠有效的補償機床進給螺距與絲錐螺距之間的誤差的小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄。
[0010]為解決上述問題采用的技術方案是:小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括刀柄主體、芯軸、連接件、彈性塊和扭矩傳遞結構；刀柄主體內設置有芯軸孔；芯軸的一端插入芯軸孔并與芯軸孔間隙配合，芯軸的另一端用于連接絲錐，芯軸內設置有徑向貫穿芯軸的連接孔；連接件與刀柄主體連接并徑向貫穿芯軸孔，連接件位于連接孔內；彈性塊設置于連接孔與連接件之間；扭矩傳遞結構能夠將扭矩由刀柄主體傳遞給芯軸。
[0011]進一步的是:扭矩傳遞結構包括鋼球、設置于刀柄主體上的鋼球滑軌和設置于芯軸上的鋼球槽；鋼球滑軌和鋼球槽位置對應；鋼球一部分位于鋼球滑軌內，另一部分位于鋼球槽內。
[0012]進一步的是:小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括外套，外套一部分套裝在刀柄主體上并與刀柄主體連接，外套另一部分套裝在芯軸上，外套與芯軸之間設置有密封圈。
[0013]進一步的是:小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括鎖緊螺母和卡簧，芯軸的用于連接絲錐的一端內部設置有錐形的卡簧孔，卡簧位于卡簧孔內，鎖緊螺母與芯軸螺紋連接并能夠軸向壓緊卡簧。
[0014]本實用新型的有益效果是:因彈性塊的存在，芯軸能夠在芯軸孔內少量軸向移動，從而使絲錐能夠少量軸向移動，補償機床進給螺距與絲錐螺距之間有誤差。機床進給螺距與絲錐螺距之間的誤差得到補償能夠提高絲錐使用壽命及螺紋加工質量。
[0015]扭矩傳遞結構與螺距補償機構(即彈性塊、連接件和連接孔的統稱)分開設計，采用鋼球傳遞扭矩傳，鋼球在鋼球滑軌中移動的摩擦力很小，摩擦損耗非常低，避免扭矩傳遞結構對絲錐的移動產生阻力，使螺距補償機構能及時、平穩響應。
[0016]本實用新型機構簡單、緊湊，實現同樣的功能的情況下，有利于減小刀柄體積，尤其適用于攻絲扭矩相對較小的小規格螺紋攻絲中。
【附圖說明】
[0017]圖1是小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄結構圖；
[0018]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0019]圖中標記為:刀柄主體1、芯軸2、彈性塊3、連接件4、扭矩傳遞結構5、外套6、鋼球7、鋼球滑軌8、卡簧孔9、絲錐10、卡簧11、鎖緊螺母12、第一密封圈13、彈性擋圈14、第二密封圈15、芯軸孔16、連接孔17、鋼球槽18。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進一步說明。
[0021]如圖1和圖2所示，小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括刀柄主體1、芯軸
2、連接件4、彈性塊3和扭矩傳遞結構5 ;刀柄主體I內設置有芯軸孔16 ;芯軸2的一端插入芯軸孔16并與芯軸孔16間隙配合，芯軸2的另一端用于連接絲錐10，芯軸2內設置有徑向貫穿芯軸2的連接孔17 ;連接件4與刀柄主體I連接并徑向貫穿芯軸孔16，連接件4位于連接孔17內；彈性塊3設置于連接孔17與連接件4之間；扭矩傳遞結構5能夠將扭矩由刀柄主體I傳遞給芯軸2。
[0022]因彈性塊3的存在，芯軸2能夠在芯軸孔16內少量軸向移動，從而使絲錐10能夠少量軸向移動，補償機床進給螺距與絲錐螺距之間誤差。機床進給螺距與絲錐螺距之間的誤差得到補償能夠提高絲錐使用壽命及螺紋加工質量。
[0023]連接件4可以是銷，連接件4與刀柄主體I通過過盈配合連接。連接件4也可以是螺栓或螺釘，連接件4與刀柄主體I通過螺紋連接。彈性塊3可以是形狀為空心圓柱形的橡膠塊，彈性塊3外表面與連接孔17通過過盈配合連接，彈性塊3內表面與連接件4通過過盈配合連接。
[0024]僅依靠連接件4和彈性塊3連接芯軸2與刀柄主體1，則傳遞扭矩效果差，因此需要設置扭矩傳遞結構5。扭矩傳遞結構5不應妨礙芯軸2的移動。扭矩傳遞結構5可以是常用的鍵連接結構。本實用新型推薦扭矩傳遞結構5的具體結構如下:扭矩傳遞結構5包括鋼球7、設置于刀柄主體I上的鋼球滑軌8和設置于芯軸2上的鋼球槽18 ;鋼球滑軌8和鋼球槽18位置對應；鋼球7 —部分位于鋼球滑軌8內，另一部分位于鋼球槽18內。扭矩傳遞結構5與螺距補償機構分開設計，采用鋼球5傳遞扭矩傳，鋼球5在鋼球滑軌7中移動的摩擦力很小，摩擦損耗非常低，避免扭矩傳遞結構5對絲錐10的移動產生明顯阻力，使螺距補償機構能及時、平穩響應。
[0025]為了避免鋼球7從鋼球滑軌8和鋼球槽18中脫落，并且防止外部鐵肩和冷卻液進入螺距補償結構和扭矩傳遞結構6中；小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括外套6，外套6 —部分套裝在刀柄主體I上并與刀柄主體I連接，外套6另一部分套裝在芯軸2上，外套6與芯軸2之間設置有第一密封圈13。外套6封閉刀柄主體I與芯軸2間的間隙，能夠避免鋼球7從鋼球滑軌8和鋼球槽18中脫落，并且防止外部鐵肩和冷卻液進入螺距補償結構和扭矩傳遞結構5中。外套6與刀柄主體I的連接方式可以如圖1所示，通過彈性擋圈14連接，也可以通過螺紋連接，上述兩種連接方式均具有一定的密封效果，但為了進一步可靠地密封，外套6與刀柄主體I之間可以設置第二密封圈15。第一密封圈13和第二密封圈15均可以是O型密封圈。
[0026]如前所述，芯軸2未插入芯軸孔16的一端用于連接絲錐10。本實用新型絲錐10連接方式推薦如下:小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括鎖緊螺母12和卡簧11，芯軸2的用于連接絲錐的一端內部設置有錐形的卡簧孔9，卡簧11位于卡簧孔9內，鎖緊螺母12與芯軸2螺紋連接并能夠軸向壓緊卡簧11，卡簧11內孔收縮，從而夾緊絲錐10柄部。
【主權項】
1.小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄，包括刀柄主體(I)，其特征在于:包括芯軸(2)、連接件(4)、彈性塊(3)和扭矩傳遞結構(5);刀柄主體(I)內設置有芯軸孔(16);芯軸(2)的一端插入芯軸孔(16)并與芯軸孔(16)間隙配合，芯軸(2)的另一端用于連接絲錐(10)，芯軸⑵內設置有徑向貫穿芯軸⑵的連接孔(17);連接件(4)與刀柄主體⑴連接并徑向貫穿芯軸孔(16)，連接件⑷位于連接孔(17)內；彈性塊(3)設置于連接孔(17)與連接件(4)之間；扭矩傳遞結構(5)能夠將扭矩由刀柄主體(I)傳遞給芯軸(2)。
2.根據權利要求1所述的小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄，其特征在于:扭矩傳遞結構(5)包括鋼球(7)、設置于刀柄主體(I)上的鋼球滑軌(8)和設置于芯軸(2)上的鋼球槽(18);鋼球滑軌(8)和鋼球槽(18)位置對應；鋼球(7) —部分位于鋼球滑軌(8)內，另一部分位于鋼球槽(18)內。
3.根據權利要求2所述的小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄，其特征在于:包括外套(6)，外套(6) —部分套裝在刀柄主體(I)上并與刀柄主體(I)連接，外套(6)另一部分套裝在芯軸(2)上，外套(6)與芯軸(2)之間設置有第一密封圈(13)。
4.根據權利要求3所述的小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄，其特征在于:外套(6)與刀柄主體(I)之間設置有第二密封圈(15)。
5.根據權利要求4所述的小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄，其特征在于:包括鎖緊螺母(12)和卡簧(11)，芯軸(2)的用于連接絲錐的一端內部設置有錐形的卡簧孔(9)，卡簧(11)位于卡簧孔(9)內，鎖緊螺母(12)與芯軸⑵螺紋連接并能夠軸向壓緊卡簧(11)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄，涉及刀柄領域，提供一種能夠有效的補償機床進給螺距與絲錐螺距之間的誤差的攻絲刀柄。小規格螺紋加工用微補償同步攻絲刀柄包括刀柄主體、芯軸、連接件、彈性塊和扭矩傳遞結構；刀柄主體內設置有芯軸孔；芯軸的一端插入芯軸孔并與芯軸孔間隙配合，芯軸的另一端用于連接絲錐，芯軸內設置有徑向貫穿芯軸的連接孔；連接件與刀柄主體連接并徑向貫穿芯軸孔，連接件位于連接孔內；彈性塊設置于連接孔與連接件之間；扭矩傳遞結構能夠將扭矩由刀柄主體傳遞給芯軸。因具有彈性塊，芯軸能夠在芯軸孔內少量軸向移動，使絲錐能夠少量軸向移動，補償機床進給螺距與絲錐螺距之間誤差。
【IPC分類】B23G3-06, B23G1-46
【公開號】CN204545615
【申請號】CN201520158467
【發明人】陳頡
【申請人】森泰英格（成都）數控刀具有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年3月19日