台式钻床增加攻丝功能的结构改进研究

张　娜，刘文平，李玉兰

(北京电子科技职业学院，北京 100176)

台式钻床增加攻丝功能的结构改进研究

张娜，刘文平，李玉兰

(北京电子科技职业学院，北京 100176)

摘要：攻丝是机械制造业中一种不可或缺的加工方法。目前，攻丝主要是靠手工完成，先钻螺纹底孔，再用铰杆夹持所需尺寸丝锥进行攻螺纹。但是手动攻丝不易保证丝锥的垂直，容易折断丝锥，而且效率低，只适合单件生产。为了保证攻丝垂直并提高效率，利用现有的Z512-2型台式钻床，进行功能扩展改造，实现既能钻孔又能攻丝的多功能化。介绍了一种应用于台式钻床的双盘式摩擦轮传动方案，描述了台式钻床增加攻丝功能的机构整体结构，并阐述了其工作原理。该方案可以在不改变电动机旋转方向的前提下，运用摩擦轮的原理和结构，解决攻丝用的正反转问题，使钻床实现M3～M18不同直径的攻丝。

关键词：台式钻床；攻丝；摩擦轮原理

攻丝是对在机件壳体内、设备端面、螺母和法兰盘等不同尺寸的通孔或盲孔的内回转体加工螺纹。螺纹的主要作用是联接、安装盖板和固定位置等，是机械制造业不可缺少的一种加工方法。

攻丝可分为手动攻丝、气动攻丝、电动攻丝和液压攻丝等。目前，攻丝手段主要是靠手工完成，先钻螺纹底孔，再用铰杆夹持所需尺寸丝锥进行攻螺纹。虽然这样能解决攻丝问题，但是由于手工不易保证丝锥的垂直，还易折断丝锥[1]，而且效率低，只适合单件生产。为了解决这个问题，本文利用现有的Z512-2型台式钻床进行功能扩展改造，实现既能钻孔又能攻丝双重功能。

参考文献

[1] 郑毅,李庆. 经济与管理科学中的计算机建模与模拟研究[J]. 管理现代化,2013(6):114-116.

[2] 张兰华. 复杂网络建模的仿真与应用研究[D]. 大连:大连理工大学,2013.

[3] 沈洋. 多主体系统仿真调度与贝叶斯网络决策建模问题研究[D]. 南京:南京航空航天大学,2012.

[4] 张玉洁. 综合孵化系统的复杂性仿真模拟及其网络化虚拟化研究[D]. 天津:天津大学,2012.

[5] 夏海斌. 基于自主体建模的中国区域结构进化分析[D]. 上海:华东师范大学,2013.

[6] 林健,赵剑冬. 基于Agent建模与基于方程建模的比较[J]. 系统管理学报,2009(1):111-116.

责任编辑郑练

1台式钻床增加攻丝功能机构的整体结构

一般传统的台式钻床改造成钻孔、攻丝一体机，采用0.75 kW三相交流电动机，起动后用脚踏开关控制正反转，用的是经典的正反转切换电路，通电后运转正常，但是频繁切换旋转方向后，接触器触点中间常常打火，接触器很容易烧坏，使用寿命很短[2]。将台式钻床改造为简单、实用、好操作、寿命长和能够合格攻丝的机床是本文的研究方向。经过多次试验比较，确定采用双盘式摩擦轮传动方案。该方案可以在不改变电动机旋转方向的前提下，运用摩擦轮的原理和结构，解决攻丝的正反转问题。

台式钻床增加攻丝功能的机构整体结构图如图1所示。在带密封环槽的摩擦轮上面安装O型密封圈，目的是增加摩擦力；带密封环槽的摩擦轮通过快速接头紧固在钻床主轴上，和钻床主轴一起回转；将双盘式摩擦轮传动轴通过滑动轴承安装在2个立板的孔中，再将2个立板通过螺钉联接安装到底板上；底板的两侧边端面有凹槽结构，便于通过紧固螺钉将整体机构固定在钻床工作台上；双盘式摩擦轮传动轴的端部可通过快速接头安装不同直径的丝锥，实现攻丝。

图1　台式钻床增加攻丝功能机构的整体结构图

2台式钻床增加攻丝功能机构的工作原理

台式钻床增加攻丝功能机构的工作原理图如图2所示。工作原理为：电动机运转，通过塔轮带动带传动实现不同档位减速，再通过钻床内部传动装置实现垂直主轴的回转，主轴端部通过快速接头连接带密封环槽的摩擦轮，使之一起回转。当给工件攻螺纹时，用手推动工件沿钻床纵向工作平台导轨平行移动，工件和双盘式摩擦轮传动轴端部的丝锥接触时，所产生的外力推动双盘式摩擦轮传动轴沿轴向向左移动，使带密封环槽的摩擦轮和双盘式摩擦轮传动轴的右端锥面接触，产生静摩擦力，带动双盘式摩擦轮传动轴顺时针回转，实现攻丝。当攻螺纹到加工深度时，将工件沿轴线方向退回，工件带动双盘式摩擦轮传动轴沿轴向向右移动，使带密封环槽的摩擦轮和双盘式摩擦轮传动轴的左端锥面接触，使得双盘式摩擦轮传动轴反转退出丝锥，完成攻丝。

图2　台式钻床增加攻丝功能机构的工作原理图

3结语

本文研究了用简单的机械结构和易操作的方法在台式钻床上实现攻丝，最后通过物理样机进行试验，实现了设计之初的设想，并成功进行了M3～M18不同尺寸螺纹的攻丝。另外，据查阅资料，电控频繁正反转寿命较短，触点易烧毁[3]；因此，本文的设计省去了用电控设备控制完成正反转。

[1]王从明.实习中改进钻床的钻头、丝攻方法[J].江西化工，2011(4)：141-142.

[2]林际云.攻丝正反转换向夹具[J].机械工艺师,1985(5):31.

[3]熊顺源,童幸生.台式钻床的自动化改造[J].机械工程师,2008(11):124-126.

责任编辑郑练

Bench Drilling Tapping Features Structural Improvements to Increase Research

ZHANG Na, LIU Wenping, LI Yulan

(Beijing Polytechnic, Beijing 100176, China)

Abstract：Tapping is indispensable to machinery manufacturing. At present, tapping is mainly done by hand, firsty drill and then tap with a hinge rod clamping the required size for tapping screw tap. Although it can solve the problem of tapping, but not keep the vertical manual tap, and it is easy to break in low efficiency with the condition for single piece production. To ensure and improve the efficiency of tapping vertical using existing Z512-type 2 bench drilling machine function extension renovation can realize drilling and tapping more functional. Discuss a bench drill on the application of double disc friction wheel transmission scheme, express the bench drill increaseing tapping function organization structure, and expound its working principle. Using the principle and structure of the friction wheel can solve the problem of positive and negative tapping, and make the drilling machine achieve the M3～M18 tapping in different diameters.

Key words:bench drilling, tapping, friction wheel principle

收稿日期：2015-02-09 2014-12-09

作者简介：朱伟(1987-)，男，硕士研究生，主要从事资源与环境经济学等方面的研究。 张娜(1976-)，女，讲师，工程硕士，主要从事机械设计与制造等方面的研究。

中图分类号：TG 52

文献标志码:A