车床攻丝刀具的研制

宋之东

（大连职业技术学院，辽宁 大连 116037）

1 引言

在生产过程中，大孔径的内螺纹可以使用内螺纹车刀车削加工，小孔径内螺纹则很难使用内螺纹车刀进行车削加工。现有的加工方式是车削加工完成后，钻出螺纹底孔，然后使用铰杠手工攻丝。这种传统的攻丝方法，加工效率低，且螺纹与工件垂直度公差很难保证，另外攻丝时往往出现丝锥折断现象，尤其是加工小孔径内螺纹时，加工的螺纹深度很难控制。

针对上述问题，设计了一种新型的车床攻丝刀具，可将刀杆直接插入车床尾座套筒的锥孔中。机用丝锥装夹在攻丝刀杆前端的夹头上，使用普通车床加工小孔径内螺纹，从而克服了传统加工方法的不足。

2 车床攻丝刀具的设计方案

为了提高工作效率，车削加工完成后，可直接用钻头钻削螺纹底孔，然后换上车床攻丝刀杆，采用机动攻丝，可快速、准确地加工出小孔径螺纹。加工过程中螺纹孔与工件的垂直度公差很容易保证，避免手工攻丝时螺纹偏斜丝锥折断等现象。车床攻丝刀杆在夹头座体内安装了由调节螺钉、安全弹簧、扭转卡块构成的机械过载保护机构，还有预紧弹簧和压力弹簧，使丝锥受扭转作用力和向下的推力更加均匀，可防止丝锥意外折断，从而节约成本。传统的手工攻丝，螺纹孔加工的深度，只能经验估计，若螺纹孔的深度要求较高，则可使用车床攻丝刀杆容易保证，因在刀杆座上有刻度线，可及时观察到螺纹加工的深度，同时可防止螺纹底孔深度不足造成丝锥折断。

2.1 车床铰丝刀具的总体设计

如图1，车床攻丝刀具杆由钻夹头2、夹头座体4、滑移导杆9 及刀杆座13 等主要部件组成。钻夹头2 上安装机用丝锥1，通过夹头扳手紧固；夹头柄3 安装在夹头座体4 内，并可在夹头座体内微量移动；夹头座体内安装了安全弹簧17、扭力调节螺钉18、扭转卡块5 构成的机械过载保护机构，夹头座体内又安装有预紧弹簧6，始终保持丝锥有均匀的向下推力；滑移导杆9 与夹头座体4 固定连接，滑移刀杆9 与刀杆座13 连接并可在刀杆座内滑动；刀杆座体内安装压力弹簧，使丝锥刚切到工件时，产生大的向下的推力，丝锥更容易切入工件。

图1

2.2 车床攻丝刀具的具体连接方式

车床攻丝刀杆前端的夹头柄设计为莫氏2 号锥度的锥柄，能与钻夹头很好地连接配合，确保定位精度准确；夹头柄的中间部位有12mm 宽的环形槽，保证丝锥轴向力过载时，夹头柄可在夹头座体内微量移动，防止丝锥折断；夹头座与滑移导杆是由螺栓、螺母连接，便于安装更换；刀杆座后部为莫氏5 号锥度的锥柄，能方便快捷地插入车床尾座的锥孔内，保证了定位的准确性。

2.3 车床攻丝刀具的丝锥保护装置

夹头柄后部的外圆柱面加工成六棱柱形状，用于安装扭转卡块；夹头座体的中间部位安装了调节螺钉、安全弹簧、扭转卡块构成的机械过载保护机构，当丝锥的扭转力过载时，夹头柄能够在夹头座内空转，防止丝锥折断；夹头座体后部安装了预紧力调节螺钉，用于调节不同规格的丝锥切入工件后向下的推力。

图2

2.4 车床攻丝刀具的刻度装置

刀杆座中间部位加工两个对称的导动槽，滑移导杆可在导动槽内滑动；刀杆座的外圆柱面上设计有刻度线，可随时观察到丝孔的加工深度，能够保证加工螺纹深度的准确性。

3 车床攻丝刀具的应用

使用时先用夹头扳手将机用丝锥装夹在钻夹头上，刀杆座的锥柄插入车床尾座的锥孔内，将车床尾座拉到合适的位置，手把在夹头座体上向后拉，同时转动尾座手柄，将丝锥压在工件的丝锥底孔上，启动车床后向上抬起操纵杆，使车床主轴低速正转，随时观察刻度的变化值，当加工至图纸要求的深度，向下压操纵杆，使车床反转退出工件。使用不同规格的丝锥，需要调整夹头座体中间部位过载保护机构的调节螺钉和夹头座体后部的预紧力调节螺钉，当加工较小的丝孔时，调节螺钉逆时针旋转，当加工较大的丝孔时，调节螺钉顺时针旋转。

4 结语

使用车床攻丝刀具能够提高加工速度，节省加工时间，提高加工效率，尤其在大批量生产时优势表现更为突出；螺纹与工件的垂直度误差很容易保证，避免了手工攻丝螺纹偏斜现象；过载保护机构的螺钉可以根据丝锥直径的大小调整扭转力的大小，避免了扭转力过大造成丝锥折断；刀杆座上的刻度线可随时观察到螺纹的加工长度，很容易保证螺纹的加工长度。

车床攻丝刀具具有结构新颖、加工简便、使用方便、提高工作效率、提高产品精度、节约刀具的使用成本等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

［1］劳动部教材办公室.车工工艺学［M］.北京：中国劳动社会保障出版社，1997.

［2］武文革.金属切削原理及刀具［M］.北京：国防工业出版社，2009.