内螺纹加工在机械加工中占有重要地位。本文查阅了大量有关内螺纹加工的原理、方法及机构的资料，研究了传统攻丝方法，振动攻丝方法，以及近年来内螺纹加工技术的新进展，充分分析了现有的内螺纹的加工方法的特点和内螺纹加工存在的问题。内螺纹加工中存在较大的静态负载和动态负载，而且载荷的分布是不均匀的，根据负载特性，必须为丝锥提供一种动态动力(力矩)，但传统内螺纹加工的动力源提供给丝锥的是稳态动力，如果丝锥的动态负载(如切削瘤的变化、材质发生变化以及其它因素引起的)产生变化，丝锥就难以实现内螺纹的加工。内螺纹加工已成为机械加工中的一个瓶颈。 技术创新是以其构思新颖性和成功实现为特征的有意义的非连续性事件。本文研究了技术创新的概念、基本原理、类型、创新方法及攻丝的特点，明确了攻丝方法的创新是在技术推动和需求拉动下的双重作用下的创新模式。结合攻丝过程的特点，通过创新思维，运用现代设计及创新机械设计中目标树和功能结构图的设计方法，讨论了一种能将动态能量转换为攻丝能量的，全新的内螺纹加工思想—冲击攻丝思想。 综合运用创造思维及各种创造能力进行创新思维对冲击攻丝原理设计及装置结构设计进行了研究。结合攻丝加工特点，基于能量、运动、力的传递及转换观点，构建了冲击攻丝原理设计中的重要环节—目标树，并基于目标树，分析了冲击攻丝装置的示意图，描述了冲击攻丝过程中的能量由冲锤传递到丝锥的能量传递过程，运用组合创新原理，研究通过螺旋副机构和齿轮副机构的串连，从而实现把冲锤的直线运动转换为攻丝过程中丝锥的旋转运动的过程，并完成了冲击攻丝装置的运动和力的计算。基于能量转换及运动转换的观点，运用技术创新理论中的移植原理，利用控制论中的黑箱原理，对冲击攻丝装置的总功能进行了功能分解，然后利用技术创新理论中的组合原理对各子功能进行组合，构建了冲击攻丝结构设计的功能图，研究了设计中遵循的现代设计的基本原则，设计中的美学原则，根据机械设计中各种机械结构的特点，完成了冲击攻丝结构设计研究。 根据系统动力学的基本理论，建立了冲击攻丝系统动力学模型和仿真模型，并在计算机上进行了求解，对冲击攻丝过程的运动特性进行了仿真分析。结合冲击攻丝的一个工作周期可以分成四个阶段，空行程阶段、缓冲阶段、攻丝阶段、返回阶段的特点，建立了冲击攻丝系统的物理模型，构建了动力学仿真模型，分别计算了在不同工况下，冲锤、上机架和丝锥的动力学参数。研究了冲击攻丝的运动特性中的冲锤总速度特性，空行程、缓冲、攻丝三个阶段的分速度特性，并仿真出了相应的速度曲线;上机架(冲击接触面)总速度特性，空行程、缓冲、攻丝三个阶段的分速度特性，并仿真出了相应的速度曲线;计算出了所有工况下系统动力学.参数的最大值并列出了表格。 对冲击攻丝系统的动态测试实验方案进行了初步研究，确定测试目标为冲击接触面上的力，滚珠丝杆螺母副上的螺母直线运动位移、速度、加速度，滚珠丝杆的转矩、位移、角速度、角加速度。通过测量滚珠丝杆上的力(矩)、位移、速度、加速度，间接获得丝锥攻丝过程中，丝锥上的力矩、位移、速度、加速度。设计了冲击攻丝过程的动态测试系统实验方案框图。为进一步的实验研究及理论与实验对比研究奠定基础。