安全过载攻丝夹头由连接套筒件、过渡套筒件与刻度套筒件连接，钢球件定位两体组成。
工作原理:用2个定位销，4个螺钉通过联接套，把数控机床主轴与攻丝夹头连接在一起，这样首先保证了攻丝夹头与机床的连接精度；扳动外套筒件，确定攻丝所需扭力矩，蝶形弹簧就会受力被压紧，由钢球定位，连动刻线套筒，进行攻丝。
新型安全过载攻丝夹头增加了一个安全系统。攻丝中，当丝锥遇到硬料、挤屑而受阻，丝锥不工作，也就是丝锥的扭力大于蝶形弹簧的压力时，装有丝锥的刻度套筒与过渡套筒连接定位钢球就会沿着过渡套筒的腰形槽移动出刻度套简的定位半球形槽到平面上，这时机床主轴仍在旋转进给，没有安全保险系统的夹头就会把丝锥顶断；而新型具有安全系统的攻丝夹头可避免这种事故的发生。
当钢球移动到平面以后，丝锥停止转动、打滑，安全系统就会起动，铜套筒上的18个定位钢珠，就会沿着过渡套筒和连接套筒的定位槽滑动，行程在25mm～50mm之间；由于机床在旋转，带动的连接套筒、过渡套筒这部分也在随着旋转，而刻度套筒部分，由于丝锥攻丝受阻而停止旋转，由于有25mm～50mm的安全行程操作者就会发现攻丝受阻，及时停止机床运转，避免事故发生。工作前扭动螺杆1调整安全行程，行程调得越大，安全系数就越高。