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机动攻丝摩擦片离合器式过载保护装置的研制

2011-03-25 1页 pdf 113KB 37阅读

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机动攻丝摩擦片离合器式过载保护装置的研制 中国新技术新产品 2009 NO.9 China New Technologies and Products 高 新 技 术 中国新技术新产品 机动攻丝摩擦片离合器式过载保护装置的研制 陈国庆 (江苏广播电视大学昆山学院(昆山职二中),江苏 昆山 215300) 1设计目的: 在车床上进行攻丝多见于轴类零件的端面 中心部位。传统的攻丝方法存在很大缺点:丝锥 定心不准,很难保证尾座轴心线跟主轴轴心线重 合,虽然结构简单,但是使用不方便。使用时更大 的缺陷是没有保险装置,当切削力过大时产生过 大的切削扭矩、摩擦扭矩,...
机动攻丝摩擦片离合器式过载保护装置的研制
中国新技术新产品 2009 NO.9 China New Technologies and Products 高 新 技 术 中国新技术新产品 机动攻丝摩擦片离合器式过载保护装置的研制 陈国庆 (江苏广播电视大学昆山学院(昆山职二中),江苏 昆山 215300) 1设计目的: 在车床上进行攻丝多见于轴类零件的端面 中心部位。传统的攻丝方法存在很大缺点:丝锥 定心不准,很难保证尾座轴心线跟主轴轴心线重 合,虽然结构简单,但是使用不方便。使用时更大 的缺陷是没有保险装置,当切削力过大时产生过 大的切削扭矩、摩擦扭矩,会把丝锥折断。对于在 车、钻床上攻制盲孔螺纹过程中,由于攻丝深度 掌握不准,如果丝锥一碰到底,再攻进去,常会出 现丝锥立即折断现象,这种工具显得更加危险, 这样造成了生产中由于丝锥频繁折断而带来诸 多麻烦,降低了生产率,且由于丝锥折断所造成 工件报废的几率也比较高,提高了生产成本。为 解决此问题,我们在查阅大量有关资料的基础 上,设计制作了机动攻丝摩擦片离合器式过载保 护 装置。采用此装置后,效果很好。 2原因: 针对以上情况,我们通过研究分析,认为加 工中产生这些现象的重要原因有: 攻丝辅具造成的误差;切削力和切削扭矩的 增大,引起丝锥强度不足;攻丝系统变形,摩擦力 矩增大,加工螺孔精度下降导致丝锥折断;攻螺 纹过程中产生的问题 3设计方案: 基于以上这些原因,我拟定了三种"机动攻 丝过载保护 装置"结构设计方案。 3.1方案一: 过载保护装置采用摩擦片结构,其结构原理 图如图 3-1所示: 此方案利用摩擦片式保险攻丝夹头,攻丝 时,切削力通过花键套 3,经摩擦片 4与 5传到锥 柄 1上。在正常扭矩下,两种摩擦片由于摩擦力 的作用不会产生相对滑动。但当切削力所产生的 扭矩超过内摩擦片与外摩擦片之间的摩擦力矩 时,内摩擦片与外摩擦片之间会相互打滑,而使 丝锥花键套随着工件一起转动,这样就避免了丝 锥折断。 3.2方案二: 过载保护装置采用钢珠结构,其结构原理图 如图 3-2所示: 此方案利用钢珠式保险攻丝夹头,如图所 示,攻丝时,切削力通过外套 7,经钢珠 6与弹簧 5 及顶柱 4、柱套 3、螺套 2、共同作用传到锥柄 1 上。在正常扭矩下,柱套 3一端有八个均布顶柱 4 顶锥柄 1上八个均布孔内的弹簧 5,使弹簧压紧 钢珠 6与外套 7端面上的八个孔 (八个孔比钢珠 直径稍小)产生摩擦力,由于摩擦力的作用不会产 生相对滑动,进行攻丝。但当切削力所产生的扭 矩超过钢珠与端面孔之间的摩擦力矩时,钢珠与 端面孔之间会相互打滑,而使丝锥、外套随着工 件一起转动,这样就避免了丝锥折断。 3.3方案三: 过载保护装置采用摩擦锥结构,其结构原理 图如图 3-3所示: 此方案利用摩擦锥保险攻丝夹头,攻丝时, 切削力通过摩擦外锥 4与摩擦内锥套 3传到锥 柄 1上。在正常扭矩下,摩擦外锥与摩擦内锥由 于摩擦力的作用不会产生相对滑动。但当切削力 所产生的扭矩超过两摩擦锥之间的摩擦力矩时, 摩擦外锥与摩擦内锥之间会相互打滑,而使丝 锥、摩擦外锥 4随着工件一起转动,这样就避免 了丝锥折断。 4 分析方案(一) 4.1结构及工作原理 结构。机动攻丝摩擦片离合器式过载保护 装置,其结构如图 4-1所示。 机动攻丝摩擦片离合器式过载保护 装置是 由锥柄螺杆 1、螺套 2、弹簧 3、花键套 4、压板 5、 内摩擦片 6、外摩擦片 7、挡销 8、深沟球轴承 9、开 槽圆柱头螺栓 10、开槽圆柱头螺钉 11、滑套 12 及开槽平端紧定螺钉 13组成。 工作原理。它的结构原理附图所示。攻丝前, 先利用本装置中的莫氏 4号锥柄 1装入车床尾 座套筒内,以保证攻螺纹时丝锥与主轴轴心线重 合。同时把机用丝锥装在滑套 12内。攻丝时,首 先转动尾座手轮将丝锥头部微量压入事先打好 的螺纹底孔孔口,手轮就停止转动,开动机床,利 用车床的旋转运动进行攻丝,切削力由丝锥传至 滑套 12,通过滑套 12与开槽平端紧定螺钉 13, 经开槽圆柱头螺钉 11传至花键套 4,再由花键套 的内花键与外摩擦片之间配合将切削扭矩传至 外摩擦片,然后通过转动螺套 2挤压弹簧 3进而 压紧内摩擦片与外摩擦片,利用外摩擦片与内摩 擦片之间的摩擦力将外摩擦片的切削力矩经内 摩擦片传到锥柄上。当在正常扭矩下工作时,由 于螺套挤压弹簧作用,使内摩擦片与外摩擦片之 间产生摩擦力矩与由丝锥传来的各种综合扭矩 相平衡,这样使内摩擦片与外摩擦片之间不会产 生相对滑动,丝锥在安全扭矩下工作。此时,丝锥 通过其紧固螺钉 13带动滑套 12,在开槽圆柱头 螺钉 11的导向下沿花键套 4内孔轴向滑动,实 现切削过程中的自动进刀。但当切削力所产生的 扭矩超过内摩擦片与外摩擦片之间的摩擦力矩 时,也就是超过了丝锥的极限载荷时,内摩擦片 与外摩擦片之间会相互打滑,而使丝锥、滑套 12、 花键套 4随着工件一起转动,这样就避免了丝锥 折断。特点。当切削力过大时,可实现过载保护。 在切削过程中当切削力达到丝锥的安全负荷时 自动停止切削,避免了切削过程中由于丝锥折断 而带来的诸多麻烦。该装置操作便、省力,使用性 能好,日常维护方便,成本低廉,应用于实际生产 中可降地成本,提高生产效率,取得较好的经济效 益。 该装置的使用也可实现丝锥的自动夹紧,自 动定心,保证丝锥在切削过程中与机床保持精确 的相对位置。切削前可预先给装置一个预紧力, 在螺套 2和花键套 4上均有刻度线,用来调节内 摩擦片与外摩擦片之间的摩擦力矩的大小。可用 于在攻不同公称直径的内螺纹时,调节合适的摩 擦力矩,以适应不同的切削扭矩。例如,当攻 M10X1.5的内螺纹时,切削扭矩为 11.29N.m我们 可以将螺套 2 顺时针转六圈半调节到相应的 11.29N.m的刻度,使其在使用M10X1.5丝锥时起 到保护作用。同样当使用M12X1.5丝锥时,切削 扭矩为 14.18 N.m,我们可以将螺套 2顺时针转 三圈来实现保护M12X1.5的丝锥。这就是本装置 的两个关键的特点,我们对摩擦力矩实现了量 化,在加工过程中,我们只要通过调节螺套 2即 可使用不同型号的丝锥来加工,避免了加工时的 盲目性,减少了操作者的工作量,使工作效率得 到了极大的提高,同时减少了丝锥的损耗。 参考文献 [1]《实用机械加工手册》,辽宁科学技术出版社, 2002版. [2]马贤智等:《夹具与辅具标准应用手册》,机械 工业出版社,1996版. [3]杨黎明等:《机械零件设计手册》国防工业出版 社,1993.8版. [4]徐容:《机械设计手册》(1-5)卷,机械工业出版 社,1991.9版. [5]《机械加工工艺师手册》,机械工业出版社, 1993版. 摘 要:本文系统地介绍了丝锥攻螺纹中常见的问题、产生的原因进行了分析;设计了攻丝辅具;解决了生产中的漏攻、丝锥打断及螺纹质 量差等几个问题;分析、介绍了作者设计制作的机动攻丝摩擦片离合器式过载保护装置的结构、原理、使用说明及其特点。 关键词:自动攻丝装置;车床;丝锥;攻螺纹;加工方法 12- -
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