气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机

摘要

气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机，涉及钻床、攻牙机。机架上电机主轴由分体式带内花键的轴套体与外花键的内轴组成，内轴下端安装夹头内轴后端固定的台阶轴将回位弹簧压迫在轴套体外端面上，台阶轴上端面套放一个钢球；电机后盖上固定一个单向带磁薄型气缸，单向带磁薄型气缸的活塞顶在钢球上，活塞杆上部套装由限位套、下弹簧座、锁紧螺母、上弹簧座、限位螺钉、预压紧弹簧组成的阻尼限位机构，上下弹簧座之间安装有预压紧弹簧，单向带磁薄型气缸外壁对应于工作起始与终点位置装有磁感应接近开关。电机轴作为升降轴，单向带磁薄型气缸作为升降动力，结合机械式或液压式阻尼调整机构，使刀具在空行程高速行进到位、在工况行程中又自动减速。

权利要求

1.气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机，包括机架、鼠笼式电机(1)，其特征在于：固定在机架上的鼠笼式电机(1)转子铁芯(2)中央孔扩孔，扩孔后的转子铁芯(2)内径不大于转子铁芯(2)中栅栏笼的内径；电机主轴由分体式的带内花键的轴套体(3)与相对应的后段带外花键的内轴(4)组成，轴套体(3)后端面止位于电机后轴承的外端面，轴套体(3)外圆紧配合固定在转子铁芯(2)中央孔中，内轴(4)前段为光轴，光轴的下端部设置有用于安装夹头的内锥孔及外螺纹，一个台阶轴(5)前端螺纹柱拧合固定在内轴(4)后端面设置的中央螺纹孔中，台阶轴(5)同时将回位弹簧(6)压迫在轴套体(3)处于电机后轴承的外端面上，台阶轴(5)上端面中央孔中套放一个钢球；电机后盖上固定一个单向带磁薄型气缸(8)，单向带磁薄型气缸(8)内的气缸活塞(7)下端面顶在台阶轴(5)上端面外露的钢球上，活塞杆(10)上部套装一个阻尼限位机构；单向带磁薄型气缸(8)活塞(7)上的磁圈在工作起始位置和工作时下行到的终点位置对应的气缸外壁处分别装有磁感应接近开关(17)，气缸的上通气口通过空气换向阀与气源管连通。

2.根据权利要求1所述的一种气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机，其特征在于：活塞杆(10)上部套装一个液压式阻尼限位机构，液压式阻尼限位机构由定位圆盘(18)、液压阻尼器(19)、限位螺钉(14)组成，定位圆盘(18)下端面止口槽套合在活塞杆(10)上端部后，用螺栓穿过定位圆盘(18)中央通孔将其固定在活塞杆(10)螺纹孔上，定位圆盘(18)侧孔中套合固定一个液压阻尼器(19)，用螺栓穿过定位圆盘(18)径向螺纹孔将其固定，定位圆盘(18)还设置有一个侧螺纹孔，侧螺纹孔中套合一个限位螺钉(14)。

说明书

气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机

技术领域：

[0001] 本发明涉及钻床、攻牙机，特别是一种利用气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机。背景技术：

[0002] 现有钻床、攻牙机一般由机架、鼠笼式电机、传动轴、升降套、升降进给装置组成。传动轴上端部与电机主轴后端部通过皮带轮传动连接，传动轴与升降套则以内外花键轴套形式套合，升降套下端部安装钻夹头，升降套外圆通过齿条与升降进给装置的传导齿轮传动连接，升降进给装置则通过升降电机、齿轮付带动传导齿轮、齿条升降，或是直接以手柄控制传导齿轮实施手动升降。

[0003] 这种结构的缺陷在于：升降进给装置提供的升降速度是定值，在钻头或丝攻到达工件端面前的空行程与进行钻孔或攻牙工况时是等速，退刀也是等速，而要提高工效则要求空行程要高速、工况行程慢速。尤其是在自动化生产线上会影响其它工位的效率。而另一种公知的动力头，是由电机通过皮带传动带动传统机械主轴旋转，由气缸推动机械主轴进给加工，机械传动过程中产生的功率损耗及噪音难于排除，该动力头由于末端带有电机，重心位置偏向末端，对设在前端的装夹固定位刚性要求较高，占用空间偏大，不利于多台组合使用。

[0004] 要提高升降进给速度，如何将现成的带磁薄型气缸、或单向带磁薄型气缸应用到钻孔攻牙机上来是我们研究的课题。发明内容：

[0005] 本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种利用气缸推动电机内轴进给的钻孔攻牙机。

[0006] 本发明的方案是：包括机架、鼠笼式电机，其特征在于：固定在机架上的鼠笼式电机转子铁芯中央孔扩孔，扩孔后的转子铁芯内径不大于转子铁芯中栅栏笼的内径；电机主轴由分体式的带内花键的轴套体与相对应的后段带外花键的内轴组成，轴套体后端面止位于电机后轴承的外端面，轴套体外圆紧配合固定在转子铁芯中央孔中，内轴前段为光轴，光轴的下端部设置有用于安装夹头的内锥孔及外螺纹，一个台阶轴前端螺纹柱拧合固定在内轴后端面设置的中央螺纹孔中，台阶轴同时将回位弹簧压迫在轴套体处于电机后轴承的外端面上，台阶轴上端面中央孔中套放一个钢球；电机后盖上固定一个单向带磁薄型气缸，单向带磁薄型气缸内的气缸活塞下端面顶在台阶轴上端面外露的钢球上，活塞杆上部套装一个阻尼限位机构；单向带磁薄型气缸活塞上的磁圈在工作起始位置和工作时下行到的终点位置对应的气缸外壁处分别装有磁感应接近开关，气缸的上通气口通过空气换向阀与气源管连通。

[0007] 本发明的优点在于：直接使用电机轴作为升降轴，省却传动轴、升降套，使结构简化。使用单向带磁薄型气缸作为升降动力，结合阻尼调整机构，使夹头上的刀具在空行程高速行进到位、在工况行程中又自动减速，回程时同样高速回位，提高工效。附图说明：

[0008] 图1为本发明结构示意图。

[0009] 图2为液压式阻尼限位机构安装示意图。

[0010] 图中：1.鼠笼式电机、2.转子铁芯、3.轴套体、4.内轴、5.台阶轴、6.回位弹簧、7.活塞、8.单向带磁薄型气缸、9.限位套、10.活塞杆、11.下弹簧座、12.锁紧螺母、13.上弹簧座、14.限位螺钉、15.预压紧弹簧、16.防水盖、17.磁感应接近开关、18.定位圆盘、
19.液压阻尼器。
具体实施方式：

[0011] 本发明结构包括机架、鼠笼式电机1，其特征在于：固定在机架上的鼠笼式电机1转子铁芯2中央孔扩孔，扩孔后的转子铁芯2内径不大于转子铁芯2中栅栏笼的内径；电机主轴由分体式的带内花键的轴套体3与相对应的后段带外花键的内轴4组成，轴套体3后端面止位于电机后轴承的外端面，轴套体3外圆紧配合固定在转子铁芯2中央孔中，内轴4前段为光轴，光轴的下端部设置有用于安装夹头的内锥孔及外螺纹，一个台阶轴5前端螺纹柱拧合固定在内轴4后端面设置的中央螺纹孔中，台阶轴5同时将回位弹簧6压迫在轴套体3处于电机后轴承的外端面上，台阶轴5上端面中央孔中套放一个钢球；电机后盖上固定一个单向带磁薄型气缸8，单向带磁薄型气缸8内的气缸活塞7下端面顶在台阶轴5上端面外露的钢球上，活塞杆10上部套装一个阻尼限位机构；单向带磁薄型气缸8活塞7上的磁圈在工作起始位置和工作时下行到的终点位置对应的气缸外壁处分别装有磁感应接近开关17，气缸的上通气口通过空气换向阀与气源管连通。

[0012] 活塞杆10上部套装一个机械式阻尼限位机构，机械式阻尼限位机构由限位套9、下弹簧座11、锁紧螺母12、上弹簧座13、限位螺钉14、预压紧弹簧15组成，限位套9为一个圆环盘向上连体延展一个设置有外螺纹的管状体，限位套9内圆动配合套在活塞7推杆外圆上，下弹簧座11为一个圆环盘向上连体延展一个开口向下设置有内螺纹的筒状体，筒状体上部筒盖设置有内径小于活塞杆10外径的中央通孔，下弹簧座11内螺纹与限位套9外螺纹套合连接且两者之间用锁紧螺母12锁紧；上弹簧座13为一个圆盘体向下延展一台阶轴5，其端部为螺纹轴，台阶轴5动配合穿过下弹簧座11筒状体的筒盖中央通孔后，其前端螺纹轴拧合固定在活塞杆10上端面的内螺纹中，阻尼限位机构的上弹簧座13圆盘体与下弹簧座11圆环盘之间压迫式安装有预压紧弹簧15，上弹簧座13圆盘体上设置有一个内螺纹孔，内螺纹孔中套合固定一个限位螺钉14。

[0013] 活塞杆10上部套装一个液压式阻尼限位机构，液压式阻尼限位机构由定位圆盘18、液压阻尼器19、限位螺钉14组成，定位圆盘18下端面止口槽套合在活塞杆10上端部后，用螺栓穿过定位圆盘18中央通孔将其固定在活塞杆10螺纹孔上，定位圆盘18侧孔中套合固定一个液压阻尼器19，用螺栓穿过定位圆盘18径向螺纹孔将其固定，定位圆盘18还设置有一个侧螺纹孔，侧螺纹孔中套合一个限位螺钉14。

[0014] 电机的轴套体3凸出电机前轴承的下端部外圆车制有外螺纹，一个迷宫结构的防水盖16内螺纹套合在电机的轴套体3下端部外螺纹上，电机的前盖外端面车制有对应于防水盖16迷宫结构的凹槽，而且二者相邻之间保有间隙。

[0015] 攻牙时可以不安装，钻孔时要安装阻尼限位机构。机械式阻尼限位机构在工况中具体运作如下：

[0016] 用在钻孔时，先将阻尼限位机构的限位套9下端面与单向带磁薄型气缸8的上端面间距调节成空行程长度。调节方法为：只要拧动限位套9与下弹簧座11之间的螺纹连接的相对轴向长度后，再用锁紧螺母12锁紧。同时调节好限位螺钉14、使工作时限位螺钉14下行到的终点位置处碰到下弹簧座11的上平面，起深度控制作用，再调节单向带磁薄型气缸8外壁上的下磁感应开关17在能感应到气缸活塞7的磁圈位于终点处的对应位置。

[0017] 开机时鼠笼式电机1通电，与转子铁芯2连着的轴套体3、带动防水盖16、花键结构的内轴4、台阶轴5、钢球、回位弹簧6、与夹头同步旋转。单向带磁薄型气缸8进气，气缸活塞7受气压推动产生轴向力由钢球、台阶轴5传递给内轴4，克服回位弹簧6的弹力前进，回位弹簧6使台阶轴5连着的钢球始终顶着活塞7，钢球旋转，活塞7不旋转，两者成摩擦接触，产生空行程快速行进，当限位套9随着下行被单向带磁薄型气缸8上盖阻挡后，受到预压紧弹簧15向上顶着的上弹簧座13所拉着的活塞杆10的阻力，速度变慢进入工作行程，而这减速时段正是钻孔切削工况行程段需要比空行程段慢速时段。当限位螺钉14下行碰到下弹簧座11的上平面，钻孔到位，活塞7上的磁圈触发气缸外壁已调节好位置的下磁感应接近开关17，下磁感应接近开关17外接的空气换向阀立即使单向带磁薄型气缸8泄气，预压紧弹簧15快速回弹，回位弹簧6克服内轴4、台阶轴5、钢球、夹头、活塞7、活塞杆10及阻尼限位机构所有零件的重量和轴向摩擦力也快速回位，当活塞7上的磁圈回到初始位置触发上磁感应接近开关17时，电源关闭停止运行，一个钻孔工作周期完成。

[0018] 液压式阻尼限位机构工况中具体运作如下：

[0019] 液压式阻尼限位机构用在钻孔时，先调节液压阻尼器19高度安装位置，使其阻尼杆下端面与单向带磁薄型气缸8上端面的间距作为空行程长度，而后固定液压阻尼器19，则活塞杆10下行时在空行程段快速行进，阻尼杆触及单向带磁薄型气缸8上端面后，液压阻尼器19起作用，减缓了活塞杆10的下行速度。钻孔前先调节限位螺钉14高度安装位置后锁紧，则钻孔过程也是先空行程，接着阻尼行程。阻尼行程的终止靠限位螺钉14顶住单向带磁薄型气缸8上端面。磁感应开关17的调节方法与机械式阻尼限位机构中的调节方法一致。

[0020] 作为攻牙用时，取下活塞杆10上的阻尼限位机构，电路切换至另一控制线路，调整限位方法是上磁感应接近开关17位置不变，通过调整下磁感应接近开关17的上下位置来达到攻牙深度的。

[0021] 开机时鼠笼式电机1通电，单向带磁薄型气缸8进气，内轴4连着丝锥旋转并快速前进，接触到工件后，前进速度受转速和丝锥螺距控制进行攻牙，当丝锥攻牙深度到位，活塞7上的磁圈触发气缸外壁已调节好位置的下磁感应接近开关17，下磁感应接近开关17外接的空气换向阀立即使单向带磁薄型气缸8泄气，同时外接的交流接触器使电机电源换相反转，丝锥在工件里受转速和螺距控制后退，丝锥退出工件后，回位弹簧6克服内轴4、台阶轴5、钢球、夹头、活塞7、活塞杆10及阻尼限位机构所有零件的重量和轴向摩擦力快速回位，当活塞7上的磁圈回到初始位置触发上磁感应接近开关17时，电源关闭停止运行，一个攻牙工作周期完成。

[0022] 阻尼限位机构可以是机械式、液压式或通过行程触点开关控制气缸阀门流量产生气缸推力差异，引起活塞杆10速度变化的方式。