钢丝螺套（Wire Thread Insert）是一种新型内螺纹紧固件，将其嵌入金属或非金属材料上形成高强度、耐磨损、具有互换性的标准内螺纹。在铝、镁合金等低强度工程材料上应用可明显提高内螺纹的强度和耐磨性。应用在钢件、铸件、铸铁上可以提高螺钉的耐用性，防止由于各种振动引起螺钉松动，疲劳断裂及提高螺钉连接时的耐疲劳强度；在出现螺纹加工错误或对已损坏的内螺孔修复时，使用钢丝螺套使重要部件快速有效的修复到原始状态；利用钢丝螺套进行公-英制螺纹孔转换非常方便、快捷；锁紧型钢丝螺套，其多边形锁紧圈能把螺钉锁紧在螺纹孔中，在受振动和冲击时，可使螺钉不致松扣，比通常锁紧装置工艺性好。

    钢丝螺套被广泛应用于汽车、航空、航天、专用设备等行业。目前，国内钢丝螺套制造业要绕制一个钢丝螺套，需绕制一个成型螺套，再经过人工去除尾柄，然后在专用刀具上开90°V型折断槽。这对大型钢丝螺套来说还容易，但对M2~M6这样小型的钢丝螺套，操作起来比较困难，这种半自动化的生产方式，已不能适应市场的需求，所以全自动数控绕套机的生产很必要。

该设备生产的钢丝螺套应满足国家军用标准GJB119.1~.4-86普通型钢丝螺套技术条件，航空工业行业标准HB6200～6202-89锁紧型钢丝螺套技术条件和Q/WS9 2012～2014-1997 涡扇九发动机专用钢丝螺套技术条件；

根据所绕制钢丝螺套的规格，选用配套的前导咀、送丝轮、中间导板、导丝管和导丝嘴（它们都刻有相应规格的菱形槽子），把它们安装在各自的位置上。菱形钢丝从放线架上引出，通过校直机构校直后，经导线板、送线轮、导丝管，穿过导丝嘴，气动离合送丝机构的气缸前进，使送丝轮压紧菱形钢丝，送丝电机旋转送丝，与此同时，凸轮轴电机旋转，通过各自的凸轮驱动装在滑块上的引线轮，浮动顶尖同步动作到位。送丝到位后，送丝气缸后退使送丝轮松开菱形钢丝，停止送丝，升降电机下降，待芯轴前端卡入菱形丝后，卷绕电机开始旋转，绕套时，升降电机、卷绕电机依据所绕钢丝螺套的规格，按一定的比例关系同步旋转，绕至1.5~2圈时停止圈绕，开槽机构前进，气动磨膜机带动切槽刀高速旋转，到位后，开折断槽。开槽成功后，开槽机构退回，随后又开始卷绕，绕至设定的圈数后，升降，圈绕电机开始反转，使芯轴退出螺套，接着，气动离合送丝机构的气缸又前进，使送丝轮压紧菱形钢丝，送丝电机反转，使钢丝螺套的尾柄部分退回到导丝嘴的出口处，切断刀上前切断。此时一个螺套的完整绕制过程完成。该设备具有寸动，手动，自动三档，设备调试好后，程序可以储存到电脑中。自动运行时，首先要做凸轮电机和升降电机的归零，然后开始自动绕制钢丝螺套。绕套机的整机如图1所示：

 

图1绕套机外形图

该设备主要由主动放线架、矫直机构、气动离合送丝机构、转芯机构、凸轮轴机构、升降卷绕机构、浮动顶尖装置、气动开槽机构、引线轮装置、滑块杠杆机构、气动系统、润滑系统、电气系统等部分组成。

放线架为主动送丝，控制原理是通过美国KLC直流控制器直接控制直流电机，支架上装有上、下限位传感器，运行中菱形丝拉动摆杆，接触传感器、电控信号通过继电器转换接入直流控制器输入口，以控制电机的起停。放线速度与主机速度的匹配，可通过面板上的调速旋钮调节。

气动离合送丝机构只送螺套的前端折弯部分，待卷绕螺套时，卷绕的动力来自卷绕电机，此气动离合送丝机构的气缸后退使送丝轮松开菱形钢丝，使菱形钢丝处于自由状态，停止送丝。待卷绕好钢丝螺套后，气动离合送丝机构的气缸前进使送丝轮压紧菱形钢丝，以便当送丝电机旋转时，使钢丝螺套尾柄后退至导丝嘴处，切断刀上前切断。

用0.75 kW的日本三洋公司交流伺服电机，通过齿轮传动来驱动导丝嘴的旋转，实现绕制左、右旋转钢丝螺套。

用2.5 kW的日本三洋公司交流电机通过齿轮传动驱动八个轮轴传动。轮轴上带有三种不同的凸轮片，调整凸轮片位置，通过摆臂依次驱动八个滑块运动，带动装在其上的各刀具实现不同的功能。

用0.4 kW的日本三洋公司交流伺服电机通过滚珠丝杠带动卷绕装置上、下运动，其运动用日本THK直线导轨来导向，以保证了精度。卷绕装置通过0.4 kW的交流伺服电机来驱动卷绕主轴旋转，卷绕主轴上装有绕套轴芯，为更换轴芯方便，用铣床上的弹簧夹头来装夹绕套芯轴，保证了芯轴与主轴的同轴度，从而保证了绕套质量。

用日本东空公司的气动磨膜机带动开槽刀片旋转，开钢丝螺套上的90°V型折断槽。

 

图2 控制器原理框图

本设备中所使用的六轴数控电脑机（即CNC控制器），内有CPU控制板、伺服控制板、输出/输入界面和控制板等。各伺服驱动器采用位置控制模式，驱动脉冲信号通过CNC数控机伺服控制板的输入接口板M2039，控制驱动各伺服电机的运行。CNC电脑数控机自身键盘带有各轴命令，通过键盘输入命令，在数控机内转换为伺服脉冲信号，通过M2039板卡输出到各驱动器，从而控制相应的轴电机。同时数控机带有气缸输出口，通过M2019板卡控制各气缸的动作。

本设备中所使用的六轴数控电脑机（即CNC控制器）；是针对绕簧所设计的控制器，通过键盘可控制程序更新或储存钢丝螺套加工程序，系统软件更新及信息输出可通过电脑机外围接口下载或打印。