一种静音防断丝锥攻牙设备的制作方法

本发明涉及攻牙，具体为一种静音防断丝锥攻牙设备。

背景技术：

1、攻牙加工是利用丝锥在工件预制孔中切削出内螺纹的加工方式，广泛应用于机械制造、汽车零部件、模具加工等领域。现有的攻牙设备通常包括机架、驱动机构、主轴、丝锥夹头及丝锥等部件，驱动机构带动主轴旋转，丝锥随主轴转动并进给至工件预制孔中，通过丝锥的切削刃逐层切除材料形成内螺纹。为适应不同工况，部分攻牙设备在丝锥外部设置透明隔音管或降噪罩体，通过物理隔离方式降低加工过程中噪音的传播；还有部分设备在传动系统中增设扭矩防护器或过载保护装置，试图在丝锥负载过大时通过监测扭矩变化来防止丝锥折断。

2、然而，现有的攻牙设备在实际使用中仍存在明显的不足。攻牙加工属于半封闭式多刃切削过程，丝锥在旋转进给过程中会产生大量带状或螺旋状切屑。由于丝锥容屑槽空间有限，切屑难以顺利排出，容易缠绕堆积在丝锥的排屑槽及切削刃周围。随着切屑不断缠绕堆积，丝锥与工件孔壁之间的摩擦阻力急剧增大，丝锥转动阻力显著增加。丝锥在切屑缠绕导致的额外阻力下转动困难，驱动机构需输出更大的扭矩才能维持运转，这进一步加剧了丝锥与切屑、工件之间的摩擦，使加工过程中产生尖锐刺耳的噪音。同时，切屑缠绕使丝锥承受的切削扭矩持续升高，当扭矩超过丝锥材料的抗扭强度时，丝锥便会在薄弱处发生断裂。丝锥断裂不仅导致刀具报废、增加加工成本，还会造成工件报废、中断生产进程，严重影响加工效率。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种静音防断丝锥攻牙设备，解决了现有攻牙设备在攻牙过程中，因切屑缠绕丝锥导致转动阻力剧增，从而产生较大噪音并极易造成丝锥断裂的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种静音防断丝锥攻牙设备，包括工作台、安装于所述工作台的机械臂以及安装于所述机械臂自由端的攻牙组件；其中，所述攻牙组件包括安装板、设置于所述安装板的电机、连接于所述电机的输出轴的离合件、设置于所述离合件下方的主轴、设置于所述主轴末端的夹头、插接于所述夹头的丝锥、罩设于所述夹头和所述丝锥外侧的伸缩罩、设置于所述伸缩罩筒壁内的消音棉、设置于所述夹头外壁并朝向所述丝锥的牙槽喷射液体的喷射管、连接于所述主轴的驱动轮件、由所述驱动轮件带动旋转的椭圆盘、抵接于所述椭圆盘的柱塞泵，所述柱塞泵与所述喷射管相连通，所述伸缩罩包括沿轴向依次套装且可相对滑动的多层筒体，最内层筒体的内壁设置有磁块。

3、优选的，所述离合件包括固定连接于所述电机输出轴下端的第一盘和固定连接于所述主轴上端的第二盘，所述第一盘与所述第二盘之间夹设有多个滚珠，所述第一盘的下表面和所述第二盘的上表面分别开设有用于容纳所述滚珠的球槽，所述第一盘的上表面设置有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的上方抵接有套设于所述电机输出轴外侧的第一弹簧。

4、优选的，还包括切换件，所述切换件包括位于固定筒内壁内且通过轴承安装的侧轴，所述固定筒安装在所述安装板下表面，所述侧轴的上端设置有用于与所述第一锥齿轮相啮合的第二锥齿轮，所述侧轴的下端设置有第一带轮，所述主轴上设置有第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮之间绕设有皮带；当所述离合件过载脱开时，所述第一锥齿轮随所述第一盘上移并与所述第二锥齿轮啮合，动力经所述侧轴和所述皮带传递至所述主轴，使所述主轴反向旋转。

5、优选的，所述驱动轮件包括固定安装于所述主轴的中心齿轮、固定安装于所述椭圆盘内壁的齿环以及设置于所述中心齿轮与所述齿环之间的多个中转齿轮，各所述中转齿轮分别通过转轴安装于所述固定筒，所述中心齿轮、各所述中转齿轮和所述齿环依次啮合传动。

6、优选的，所述柱塞泵包括固定连接于所述安装板下表面的壳体、滑动穿设于所述壳体内的伸缩杆、固定连接于所述伸缩杆位于所述壳体内一端的塞子、固定连接于所述伸缩杆位于所述壳体外一端的板体，以及设置于所述壳体内的第二弹簧，所述板体贴合于所述椭圆盘的外轮廓，所述第二弹簧两端分别抵接于所述壳体内壁和所述塞子。

7、优选的，所述壳体远离所述伸缩杆的一端开设有进口和出口，所述进口和所述出口内分别设置有单向阀，所述进口通过软管外接液体源，所述夹头的外壁固定设置有环形槽，所述环形槽的上端盖设有通过轴承连接的盖子，所述出口通过软管与所述盖子相连通，所述环形槽的内部与各所述喷射管相连通。

8、优选的，所述喷射管包括球头段和管体段，所述球头段固定连接于所述环形槽的下表面并与所述环形槽的内部相连通，所述管体段的尾部设置有球壳，所述球壳万向铰接于所述球头段，所述管体段内部设置有与所述球头段相连通的通道，所述管体段的出口端对准所述丝锥的牙槽。

9、优选的，所述伸缩罩还包括通过轴承安装于所述固定筒外壁的上盖板，所述多层筒体从外到内依次包括第一筒、第二筒、第三筒和第四筒，所述第一筒固定连接于所述上盖板的下表面，所述第二筒套设于所述第一筒内侧，所述第三筒套设于所述第二筒内侧，所述第四筒套设于所述第三筒内侧，相邻筒体之间内侧筒的外壁设置有竖向键，外侧筒的内壁开设有与所述竖向键滑动配合的竖向键槽，各筒体的筒壁内部设置有所述消音棉。

10、优选的，所述第四筒的内壁沿周向开设有多个凹槽，各所述凹槽内分别固定嵌设有所述磁块，所述磁块用于吸附被所述喷射管冲刷脱离所述牙槽的铁基切屑。

11、优选的，所述工作台包括桌子、固定设置于所述桌子上表面的洞洞板以及设置于所述洞洞板下方的抽屉，所述洞洞板的中心处开设有矩形孔，所述矩形孔内设置有翻板，所述翻板通过贯穿其两侧的转杆转动连接于所述洞洞板，所述翻板的正反两面分别固定设置有三爪卡盘和夹具，所述洞洞板上还活动设置有插销，所述翻板对应所述插销的一侧开设有供所述插销插入的锁孔。

12、本发明提供了一种静音防断丝锥攻牙设备。具备以下有益效果：

13、第一，通过伸缩罩与消音棉的配合，有效解决了攻牙噪音问题。伸缩罩的多层筒体随丝锥进给而自适应收缩，始终贴合工件表面，将丝锥切削区域完全封闭于罩体内部，使噪音传播路径被物理隔断。同时，消音棉嵌设于各层筒体的夹层中，切削产生的声波在穿过夹层时被消音棉的纤维孔隙吸收消耗，从而显著降低向外传递的噪音。

14、第二，通过喷射管与柱塞泵的联动，实现了切屑的即时冲刷与清除，避免了切屑在牙槽内堆积缠绕。柱塞泵由椭圆盘驱动，而椭圆盘经齿轮组与主轴联动，故丝锥旋转时柱塞泵同步泵液，喷射管随夹头同步旋转并使管口始终对准牙槽，液体以一定压力持续射入牙槽，将切削过程中产生的切屑即时冲离排屑槽，使切屑无法在槽内堆积缠绕，从而消除了因切屑缠绕导致丝锥转动阻力增大的根源。

15、第三，通过磁块对切屑的吸附与离心甩出作用，实现了切屑的定向收集，防止切屑二次卷入加工区域。第四筒内壁的磁块产生磁场，被液体冲出牙槽的铁基切屑在丝锥旋转离心力作用下被甩向罩壁外围，磁块将其吸附固定于第四筒内壁，使切屑远离丝锥切削区，避免了切屑在加工区域内循环移动造成二次切削和卡滞。

16、第四，通过离合件的过载脱开与切换件的反向传动配合，实现了丝锥卡滞时的自动保护与退刀。当丝锥转动受阻时，第一盘与第二盘之间的滚珠从球槽中脱出，切断电机向主轴的扭矩传递，避免丝锥因过载断裂；同时第一锥齿轮上移啮合第二锥齿轮，经侧轴和皮带驱动主轴反转，使丝锥自动从工件中退出。柱塞泵在反转过程中持续喷液冲洗，将退刀释放的切屑冲离，进一步保证退刀顺畅。