攻丝多轴箱的设计特点讲述.doc

攻丝多轴箱的设计特点 1.攻丝组合机床结构方案的选择 1.1组合机床上常用的攻丝方法 在组合机床上常用丝锥攻制螺纹，其特点是在一定的轴向压力和扭矩作用下，当丝锥攻入螺纹底孔1～2扣后，则丝锥自行引进，主运动和进给运动之间的严格关系由丝锥自身保证，这就是所谓“自引法”攻丝。若丝锥每分钟回转n转，则有： S丝＝n·t 式中：S丝——丝锥每分钟自行引进量(毫米／分)； n——丝锥每分钟转数(转／分)； t——丝锥的螺距，多头螺纹为导程(毫米)。 为了保证丝锥稳定可靠地攻入工件和不干扰丝锥的自行引进，要求攻丝主轴系统向前进给与丝锥的自行引进完全同步。 即： Vf——主轴系统的进给量(毫米／分)。 实际上，无论那一种攻丝主轴系统都难于达到完全同步这一点。因此，在组合机床上，丝锥和攻丝主轴系统绝大多数都不是刚性连接，而是在二者之间设有进给差的补偿环节，补偿越灵活则加工出的螺纹精度越高。 1.2常用攻丝组合机床的结构方案 通用机床加工螺纹的特点是主运动和进给运动之间保持严格的传动比关系，即内联系传动。攻丝组合机床也不例外。根据实现内联系传动系统所选用的机构不同，攻丝组合机床可以分为下列两大类： (1)采用攻丝动力头的攻丝组合机床 当被加工零件的孔数量较多，深度不大，且全部为攻丝工序时，可采用攻丝动力头。 攻丝动力头结构复杂，传动误差大，攻丝卡头不易完全补偿，所以加工精度低，加工的螺孔精度一般低于3级，因此未能得到广泛的应用。 (2)采用攻丝靠模装置的攻丝组合机床 用攻丝靠模装置加工内螺纹的特点是，攻丝主轴系统的进给运动由攻丝靠模机构得到。 靠模机构由靠模螺杆和靠模螺母组成，其螺距应等于被加工螺孔的螺距，当靠模螺杆每转一转时，则带动丝锥向前进给一个螺距，要求尽量接近。 图1 攻丝装置原理图 1一电机；2一主轴箱；3—主轴；4一靠模螺母； 5一靠模杆；6一攻丝接杆 攻丝靠模应用于攻丝装置中的情况如图1所示。从图中可见，电机驱动主轴通过靠模螺杆带动丝锥回转，靠模螺杆5通过攻丝接杆6与丝锥连接，攻丝接杆6是攻丝主轴靠模系统进给量与丝锥自行引进量的补偿环节。 当主轴及靠模螺杆5正转时，由于靠模螺母4的作用，使靠模螺杆按螺母的螺距带动丝锥进给，攻丝结束后，主轴反转，丝锥退回。 由于攻丝过程中，只是靠模螺杆5带动丝锥轴向移动，因此主轴与靠模螺杆连接处，轴向应可以相对滑动，一般用滑键连接，滑动的最大距离即攻丝的最大行程。按标准设计，一般不超过60毫米。至于整个攻丝装置，只要保留快速、调整等辅助运动即可。 此种攻丝方法，靠模可以经磨制得到较准确的螺距，由于靠模杆带动丝锥进给比较轻巧，再加上又有攻丝接杆补偿攻丝主轴靠模系统与丝锥自行引进的进给差，则攻丝时可得到较高的精度，一般可加工出2级精度螺孔。 与攻丝动力头比较，攻丝装置除了具有结构简单，制造成本较低的特点外，还由于每根靠模杆都各自具有自己的螺距数值，因此可用一个攻丝装置方便地加工出不同尺寸规格的螺纹，且可各自选用合理的切削用量。 用靠模原理进行攻丝的机床可分为两种型式：一种是把攻丝靠模直接装在主轴箱内，组成用于整台机床或—个工位全部是攻丝工序的攻丝装置。它的特点是刚性好，结构较简单，但调整更换丝锥不方使。另一种是用攻丝模板，即将攻丝靠模系统装在模板上，模板用固定在多轴箱上的导杆导向，攻丝模板对于被加工工件要有定位装置，定位销和孔一般分置在攻丝模板和夹具上。这种方法结构较复杂，刚度亦差些，但其调整更换丝锥方便，且使用时灵活性大，普通的多轴箱上加上攻丝靠模板就能进行攻丝。当攻丝工序和其他钻孔工序需在一个多轴箱上同时进行，即钻孔—攻丝复合时，则用此种形式最为方便。 用钻孔—攻丝复合模板进行攻丝，其传动原理如图2。 图2 用攻丝模板攻丝传动原理图 1一钻孔用电机；2—攻丝用电机；3—钻、攻复合主轴箱；4一弹簧；5一靠模螺母； 6一靠模螺杆：7一丝锥；8一模板；9一钻孔主轴；10—动力滑台；11一动力箱； 此种加工方法，攻丝主轴由单独电机带动。整个攻丝过程应在钻孔的工进中完成，即丝锥从孔中退出后稍停(通常为0.1分钟)，动力滑台继续进给l1距离，然后动力滑台才带动整个主轴箱快退。 综合上述各例，可知攻丝的工作循环如下： 一般攻丝： 钻孔、攻丝同时进行： l为攻丝主轴启动时，动力滑台已工作进给的距离；l1为攻丝主轴停转时，动力滑台继续工作进给的距离。