車床攻絲刀具的研制

宋之東

（大連職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116037）

1 引言

在生產(chǎn)過(guò)程中，大孔徑的內(nèi)螺紋可以使用內(nèi)螺紋車刀車削加工，小孔徑內(nèi)螺紋則很難使用內(nèi)螺紋車刀進(jìn)行車削加工。現(xiàn)有的加工方式是車削加工完成后，鉆出螺紋底孔，然后使用鉸杠手工攻絲。這種傳統(tǒng)的攻絲方法，加工效率低，且螺紋與工件垂直度公差很難保證，另外攻絲時(shí)往往出現(xiàn)絲錐折斷現(xiàn)象，尤其是加工小孔徑內(nèi)螺紋時(shí)，加工的螺紋深度很難控制。

針對(duì)上述問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種新型的車床攻絲刀具，可將刀桿直接插入車床尾座套筒的錐孔中。機(jī)用絲錐裝夾在攻絲刀桿前端的夾頭上，使用普通車床加工小孔徑內(nèi)螺紋，從而克服了傳統(tǒng)加工方法的不足。

2 車床攻絲刀具的設(shè)計(jì)方案

為了提高工作效率，車削加工完成后，可直接用鉆頭鉆削螺紋底孔，然后換上車床攻絲刀桿，采用機(jī)動(dòng)攻絲，可快速、準(zhǔn)確地加工出小孔徑螺紋。加工過(guò)程中螺紋孔與工件的垂直度公差很容易保證，避免手工攻絲時(shí)螺紋偏斜絲錐折斷等現(xiàn)象。車床攻絲刀桿在夾頭座體內(nèi)安裝了由調(diào)節(jié)螺釘、安全彈簧、扭轉(zhuǎn)卡塊構(gòu)成的機(jī)械過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)，還有預(yù)緊彈簧和壓力彈簧，使絲錐受扭轉(zhuǎn)作用力和向下的推力更加均勻，可防止絲錐意外折斷，從而節(jié)約成本。傳統(tǒng)的手工攻絲，螺紋孔加工的深度，只能經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，若螺紋孔的深度要求較高，則可使用車床攻絲刀桿容易保證，因在刀桿座上有刻度線，可及時(shí)觀察到螺紋加工的深度，同時(shí)可防止螺紋底孔深度不足造成絲錐折斷。

2.1 車床鉸絲刀具的總體設(shè)計(jì)

如圖1，車床攻絲刀具桿由鉆夾頭2、夾頭座體4、滑移導(dǎo)桿9 及刀桿座13 等主要部件組成。鉆夾頭2 上安裝機(jī)用絲錐1，通過(guò)夾頭扳手緊固；夾頭柄3 安裝在夾頭座體4 內(nèi)，并可在夾頭座體內(nèi)微量移動(dòng)；夾頭座體內(nèi)安裝了安全彈簧17、扭力調(diào)節(jié)螺釘18、扭轉(zhuǎn)卡塊5 構(gòu)成的機(jī)械過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)，夾頭座體內(nèi)又安裝有預(yù)緊彈簧6，始終保持絲錐有均勻的向下推力；滑移導(dǎo)桿9 與夾頭座體4 固定連接，滑移刀桿9 與刀桿座13 連接并可在刀桿座內(nèi)滑動(dòng)；刀桿座體內(nèi)安裝壓力彈簧，使絲錐剛切到工件時(shí)，產(chǎn)生大的向下的推力，絲錐更容易切入工件。

圖1

2.2 車床攻絲刀具的具體連接方式

車床攻絲刀桿前端的夾頭柄設(shè)計(jì)為莫氏2 號(hào)錐度的錐柄，能與鉆夾頭很好地連接配合，確保定位精度準(zhǔn)確；夾頭柄的中間部位有12mm 寬的環(huán)形槽，保證絲錐軸向力過(guò)載時(shí)，夾頭柄可在夾頭座體內(nèi)微量移動(dòng)，防止絲錐折斷；夾頭座與滑移導(dǎo)桿是由螺栓、螺母連接，便于安裝更換；刀桿座后部為莫氏5 號(hào)錐度的錐柄，能方便快捷地插入車床尾座的錐孔內(nèi)，保證了定位的準(zhǔn)確性。

2.3 車床攻絲刀具的絲錐保護(hù)裝置

夾頭柄后部的外圓柱面加工成六棱柱形狀，用于安裝扭轉(zhuǎn)卡塊；夾頭座體的中間部位安裝了調(diào)節(jié)螺釘、安全彈簧、扭轉(zhuǎn)卡塊構(gòu)成的機(jī)械過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)絲錐的扭轉(zhuǎn)力過(guò)載時(shí)，夾頭柄能夠在夾頭座內(nèi)空轉(zhuǎn)，防止絲錐折斷；夾頭座體后部安裝了預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘，用于調(diào)節(jié)不同規(guī)格的絲錐切入工件后向下的推力。

圖2

2.4 車床攻絲刀具的刻度裝置

刀桿座中間部位加工兩個(gè)對(duì)稱的導(dǎo)動(dòng)槽，滑移導(dǎo)桿可在導(dǎo)動(dòng)槽內(nèi)滑動(dòng)；刀桿座的外圓柱面上設(shè)計(jì)有刻度線，可隨時(shí)觀察到絲孔的加工深度，能夠保證加工螺紋深度的準(zhǔn)確性。

3 車床攻絲刀具的應(yīng)用

使用時(shí)先用夾頭扳手將機(jī)用絲錐裝夾在鉆夾頭上，刀桿座的錐柄插入車床尾座的錐孔內(nèi)，將車床尾座拉到合適的位置，手把在夾頭座體上向后拉，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)尾座手柄，將絲錐壓在工件的絲錐底孔上，啟動(dòng)車床后向上抬起操縱桿，使車床主軸低速正轉(zhuǎn)，隨時(shí)觀察刻度的變化值，當(dāng)加工至圖紙要求的深度，向下壓操縱桿，使車床反轉(zhuǎn)退出工件。使用不同規(guī)格的絲錐，需要調(diào)整夾頭座體中間部位過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)螺釘和夾頭座體后部的預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺釘，當(dāng)加工較小的絲孔時(shí)，調(diào)節(jié)螺釘逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，當(dāng)加工較大的絲孔時(shí)，調(diào)節(jié)螺釘順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

使用車床攻絲刀具能夠提高加工速度，節(jié)省加工時(shí)間，提高加工效率，尤其在大批量生產(chǎn)時(shí)優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)更為突出；螺紋與工件的垂直度誤差很容易保證，避免了手工攻絲螺紋偏斜現(xiàn)象；過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)的螺釘可以根據(jù)絲錐直徑的大小調(diào)整扭轉(zhuǎn)力的大小，避免了扭轉(zhuǎn)力過(guò)大造成絲錐折斷；刀桿座上的刻度線可隨時(shí)觀察到螺紋的加工長(zhǎng)度，很容易保證螺紋的加工長(zhǎng)度。

車床攻絲刀具具有結(jié)構(gòu)新穎、加工簡(jiǎn)便、使用方便、提高工作效率、提高產(chǎn)品精度、節(jié)約刀具的使用成本等優(yōu)點(diǎn)，其大批量投入市場(chǎng)必將產(chǎn)生積極的社會(huì)效益和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］勞動(dòng)部教材辦公室.車工工藝學(xué)［M］.北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，1997.

［2］武文革.金屬切削原理及刀具［M］.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2009.