摩擦阻尼导向头制造技术

本发明专利技术公开了一种用于深孔镗削加工的摩擦阻尼导向头，主要包括导向外套、滚珠、导向轴、摩擦片、金属垫片、螺栓、螺母、弹簧和滑块。导向外套通过滚珠安装在导向轴外面，金属垫片压着摩擦片固定在导向轴的方形槽里，螺母压缩弹簧保证摩擦片和滑块之间的正压力。镗削加工时，摩擦阻尼导向头安装在镗杆的端部，滑块和镗杆的端部相固连，导向外套和工件内壁接触并随工件旋转。本发明专利技术公开的摩擦阻尼导向头，适用于深孔镗削和深孔中镗内齿槽加工，较之现有技术的导向装置，没有限制镗杆的径向进给，并增加了镗杆系统的阻尼，大大提高了镗杆系统的减振性能，使镗杆系统能够加工长径比更大的深长孔，改善了深长孔的加工条件。

【技术实现步骤摘要】
摩擦阻尼导向头
本专利技术涉及一种导向装置，特别是一种用于深孔镗削的摩擦阻尼导向头。
技术介绍
摩擦阻尼导向头是一种安装在镗杆末端，与工件内壁接触，能够增加镗杆系统的阻尼并给镗杆支撑，防止镗杆受力变形或振动的导向装置。在镗削加工过程中，由于镗刀处于半封闭状态，镗杆的结构尺寸受到限制，镗杆的刚度相对较弱，尤其在加工的孔比较深，镗杆的悬伸长度会比较大（悬伸比L/D达到15）时，在不加导向支撑的情况下，切削力很容易使镗杆变形。当切削力不均匀时，镗杆很容易发生振动，加工表面的质量和精度较差，刀具磨损严重，加工效率低。为了减小镗杆的振动和受力变形，目前通用的解决方法是选用特殊材料或结构来增加镗杆的静刚度和动刚度。但对于长径比较大的深孔而言，镗杆的悬伸比较大，仅改变镗杆本身来减少受力变形和振动有着一定的局限性。申请号为201320122009.0，名为《减振刀杆》的中国专利公开了一种带导向的减振镗杆，该减振镗杆中提到了一种导向装置，这种导向装置采用周向约束轴向导向。但镗杆导向端周向约束后，镗刀头无法进行径向进刀，也不能进行内孔镗槽，镗削的灵活性较弱。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种摩擦阻尼导向头。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种摩擦阻尼导向头，包括导向轴,导向轴所在的轴线为z轴，垂直于z轴的竖直方向为y轴，与上述两个轴线垂直的方向为x轴，导向轴的粗端设置两个形状相同的凸起，分别为上凸起和下凸起，该两个凸起关于过导向轴轴线的水平面对称，该两个凸起之间形成扁槽，每个凸起上均开有方形槽，两个凸起的方形槽在底面的投影重合；上凸起的内部设置第一摩擦片,第一摩擦片的上方装有第一金属垫片,下凸起的内部设置第二摩擦片,第二摩擦片的下方装有第二金属垫片，滑块的凸起与导向轴扁槽的形状相对应，并可插入扁槽中，滑块的凸起中部开有滑动槽，螺栓依次贯穿第一金属垫片、第一摩擦片、滑块凸起的滑动槽、第二摩擦片和第二金属垫片，其末端套有弹簧，并通过螺母旋紧；其中滑块凸起的上下两侧分别被第一摩擦片、第二摩擦片压紧；导向轴轴颈端的端部设置外挡块,该外挡块通过紧固螺钉固定在导向轴轴颈端的端部，导向轴的轴颈端和外挡块的外周套有导向外套，导向轴轴颈端与导向外套之间装有滚珠，外挡块与导向外套之间也装有滚珠，导向外套通过滚珠在外挡块的外周和导向轴轴颈端转动，导向外套与外挡块的径向间隙中设置第一弹性密封件，该第一弹性密封件位于滚珠的外侧，导向外套与导向轴轴颈端的径向间隙中设置第二弹性密封件，该第二弹性密封件也位于滚珠的外侧。优选的，第一金属垫片、第二金属垫片、第一摩擦片和第二摩擦片的中部均开有圆形通孔。优选的，滑块凸起的滑动槽形状为条形槽，该条形槽的宽度与螺栓的外径相同。优选的，导向轴的轴颈端、外挡块和导向外套之间装有润滑油。优选的，第一弹性密封件装在外挡块的环形凹槽内。优选的，第二弹性密封件装在导向轴轴颈端的环形凹槽内。优选的，第一金属垫片、第二金属垫片、第一摩擦片和第二摩擦片在底面的投影与导向轴的方形槽在底面的投影形状一致。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：（1）导向外套通过滚珠在导向轴的轴颈端和外挡块上转动，摩擦力较小，外套随工件内壁转动时能够避免了摩擦阻尼导向头带给刀杆附加的扭矩。（2）用外挡块压缩滚珠的方式能够使导向轴轴颈端、外挡块与导向外套接触紧密无间隙，提高了镗削加工精度。（3）在滚珠外侧设置弹性密封件，防止灰尘进入滚珠，保证了滚珠的润滑性，提高了摩擦阻尼导向头工作的稳定性。（4）采用滑块凸起可在导向轴的扁槽中径向滑动的接触方式，既能够给刀杆竖直方向的支撑，又不影响刀杆的径向进刀，提高了加工的灵活性。（5）采用摩擦片压缩滑块的方式产生摩擦阻尼，切削加工时滑块克服摩擦力做功，能够消耗振动的能量，减小振动。（6）采用螺母压缩弹簧的方式可以调节摩擦阻尼的大小，根据加工要求调节摩擦阻尼，提高了加工实用性。（7）滑块的凸起中开有滑动槽，使得滑块和导向轴轴向同步移动，同时又不影响滑块径向移动。（8）本专利技术的导向头结构小，滑块安装在镗杆末端，可以随时拆卸和更换，既有导向功能又有减振功能，大大提高了加工的实用性。（9）外挡块和导向轴轴颈端上的环形槽可以轴向固定弹性密封件，防止加工时弹性密封件轴向移动。附图说明图1是本专利技术的摩擦阻尼导向头的总体结构示意图。图2是本专利技术摩擦减振部分三维结构示意图。图3是滑块安装示意图。图4是未安装摩擦阻尼导向头的镗杆的幅频响应曲线图。图5是安装本专利技术实施实例摩擦阻尼导向头的镗杆的幅频响应曲线图。图中标号含义如下：1-紧固螺钉；2-外挡块；3-1-第一弹性密封件；3-2-第二弹性密封件4-滚珠；5-导向外套；6导向轴；7-1-第一金属垫片；7-2-第二金属垫片；8-1-第一摩擦片；8-2-第二摩擦片；9-螺栓；10-弹簧；11-螺母；12-滑块；13-镗杆。具体实施方式结合附图，本专利技术的一种摩擦阻尼导向头，包括导向轴6,导向轴所在的轴线为z轴，垂直于z轴的竖直方向为y轴，与上述两个轴线垂直的方向为x轴，导向轴6的粗端设置两个形状相同的凸起，分别为上凸起和下凸起，该两个凸起关于过导向轴6轴线的水平面对称，该两个凸起之间形成扁槽，每个凸起上均开有方形槽，两个凸起的方形槽在底面的投影重合；上凸起的内部设置第一摩擦片8-1,第一摩擦片8-1的上方装有第一金属垫片7-1,下凸起的内部设置第二摩擦片8-2,第二摩擦片8-2的下方装有第二金属垫片7-2，滑块12的凸起与导向轴6扁槽的形状相对应，并可插入扁槽中，滑块12的凸起中部开有滑动槽，螺栓9依次贯穿第一金属垫片7-1、第一摩擦片8-1、滑块12凸起的滑动槽、第二摩擦片8-2和第二金属垫片7-2，其末端套有弹簧10，并通过螺母11旋紧；其中滑块12凸起的上下两侧分别被第一摩擦片8-1、第二摩擦片8-2压紧；导向轴6轴颈端的端部设置外挡块2,该外挡块2通过紧固螺钉1固定在导向轴6轴颈端的端部，导向轴6的轴颈端和外挡块2的外周套有导向外套5，导向轴6轴颈端与导向外套5之间装有滚珠4，外挡块2与导向外套5之间也装有滚珠4，导向外套5通过滚珠在外挡块2的外周和导向轴6轴颈端转动，导向外套5与外挡块2的径向间隙中设置第一弹性密封件3-1，该第一弹性密封件3-1位于滚珠的外侧，导向外套5与导向轴6轴颈端的径向间隙中设置第二弹性密封件3-2，该第二弹性密封件3-2也位于滚珠的外侧。所述第一金属垫片7-1、第二金属垫片7-2、第一摩擦片8-1和第二摩擦片8-2的中部均开有圆形通孔。所述滑块12凸起的滑动槽形状为条形槽，该条形槽的宽度与螺栓9的外径相同。所述导向轴6的轴颈端、外挡块2和导向外套5之间装有润滑油。所述第一弹性密封件3-1装在外挡块2的环形凹槽内。所述第二弹性密封件3-2装在导向轴6轴颈端的环形凹槽内。所述第一金属垫片7-1、第二金属垫片7-2、第一摩擦片8-1和第二摩擦片8-2在底面的投影与导向轴6的方形槽在底面的投影形状一致。下面结合附图对本专利技术作进一步的详细描述。实施例：如图1是本专利技术的摩擦阻尼导向头的总体结构示意图，它主要适用于长径比较大的深长孔加工。摩擦阻尼导向头主要由导向部分和摩擦减振部分组成，导向部分可以给镗杆提供一个支撑，防止镗杆受力变形，摩擦减振部分增加了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦阻尼导向头，其特征在于，包括导向轴[6]，导向轴所在的轴线为z轴，垂直于z轴的竖直方向为y轴，与上述两个轴线垂直的方向为x轴， 导向轴[6]的粗端设置两个形状相同的凸起，分别为上凸起和下凸起，该两个凸起关于过导向轴[6]轴线的水平面对称，该两个凸起之间形成扁槽，每个凸起上均开有方形槽，两个凸起的方形槽在底面的投影重合；上凸起的内部设置第一摩擦片[8‑1], 第一摩擦片[8‑1]的上方装有第一金属垫片[7‑1], 下凸起的内部设置第二摩擦片[8‑2], 第二摩擦片[8‑2]的下方装有第二金属垫片[7‑2]，滑块[12]的凸起与导向轴[6]扁槽的形状相对应，并可插入扁槽中，滑块[12]的凸起中部开有滑动槽，螺栓[9]依次贯穿第一金属垫片[7‑1]、第一摩擦片[8‑1]、滑块[12]凸起的滑动槽、第二摩擦片[8‑2]和第二金属垫片[7‑2]，其末端套有弹簧[10]，并通过螺母[11]旋紧；其中滑块[12]凸起的上下两侧分别被第一摩擦片[8‑1]、第二摩擦片[8‑2]压紧；导向轴[6]轴颈端的端部设置外挡块[2],该外挡块[2]通过紧固螺钉[1]固定在导向轴[6]轴颈端的端部，导向轴[6]的轴颈端和外挡块[2]的外周套有导向外套[5]，导向轴[6]轴颈端与导向外套[5]之间装有滚珠[4]，外挡块[2]与导向外套[5]之间也装有滚珠[4]，导向外套[5]通过滚珠在外挡块[2]的外周和导向轴[6]轴颈端转动，导向外套[5]与外挡块[2]的径向间隙中设置第一弹性密封件[3‑1]，该第一弹性密封件[3‑1]位于滚珠的外侧，导向外套[5]与导向轴[6]轴颈端的径向间隙中设置第二弹性密封件[3‑2]，该第二弹性密封件[3‑2]也位于滚珠的外侧。...

【技术特征摘要】
1.一种摩擦阻尼导向头，其特征在于，包括导向轴(6)，导向轴所在的轴线为z轴，垂直于z轴的竖直方向为y轴，与上述两个轴线垂直的方向为x轴，导向轴(6)的粗端设置两个形状相同的凸起，分别为上凸起和下凸起，该两个凸起关于过导向轴(6)轴线的水平面对称，该两个凸起之间形成扁槽，每个凸起上均开有方形槽，两个凸起的方形槽在底面的投影重合；上凸起的内部设置第一摩擦片(8-1),第一摩擦片(8-1)的上方装有第一金属垫片(7-1),下凸起的内部设置第二摩擦片(8-2),第二摩擦片(8-2)的下方装有第二金属垫片(7-2)，滑块(12)的凸起与导向轴(6)扁槽的形状相对应，并可插入扁槽中，滑块(12)的凸起中部开有滑动槽，螺栓(9)依次贯穿第一金属垫片(7-1)、第一摩擦片(8-1)、滑块(12)凸起的滑动槽、第二摩擦片(8-2)和第二金属垫片(7-2)，螺栓(9)末端套有弹簧(10)，并通过螺母(11)旋紧；其中滑块(12)凸起的上下两侧分别被第一摩擦片(8-1)、第二摩擦片(8-2)压紧；导向轴(6)轴颈端的端部设置外挡块(2),该外挡块(2)通过紧固螺钉(1)固定在导向轴(6)轴颈端的端部，导向轴(6)的轴颈端和外挡块(2)的外周套有导向外套(5)，导向轴(6)轴颈端与导向外套(5)之间装有滚珠(4)，外挡块(2)与导向外套(5)之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：程寓，徐玉高，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32