一种刚度增强的钻杆制造技术

提供了一种刚度增强的可调谐或已调谐钻杆。增加所述钻杆的刚度可提高所述固有频率，从而降低所述钻杆在使用中的方向变形。所述可调谐钻杆包括被配置为支撑工具的远侧部、被配置用于附接至金属加工机床支撑结构的近侧部及在所述近侧部和所述远侧部之间延伸的杆体(至少为部分管状)。所述杆体的管状部分具有一个延长圆柱形空腔。所述钻杆杆体包括由第一材料形成的核心层和由第二材料形成的涂层。所述第二材料的弹性模量高于所述第一材料。在某些配置中，所述涂层通过熔覆、焊接、化学粘合剂、化学气相沉积、脉冲等离子扩散或其任意组合粘结至所述核心层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于抑制在机械加工过程中引起的振动的钻杆，并且更具体地讲涉及一种至少一部分杆体包覆有高刚度材料的可调谐钻杆。
技术介绍
在金属加工操作中，工件和抵靠在工件上推进的切削工具之间存在相对运动。具体地说，上一道切削工具留在工件上的表面光洁度导致切屑厚度发生变化，这反过来导致切削力大小波动。切削力的波动增大工件和工具之间的相对运动，并且可能导致被称为颤动的不稳定状态。颤动是自激振动的一个示例。作为这种振动的结果，会产生劣质的表面光洁度和超差成品工件。当切削工具与延长钻杆连接时，颤动的问题会更加严重。钻杆基本上是一种悬臂式构件，其在一端处被锚固，在另一端处附接到切削工具。常规情况下，钻杆由金属合金形成，诸如碳钢。为减少钻杆的振动，可以降低切削速度和深度等切削参数，降低材料移除率。然而，该方法会影响生产量，导致生产率降低。为消除钻杆振动，已知进行了许多尝试。减少振动的一种方法是使用更硬材料制成的钻杆，诸如实质碳化物(例如，碳化钨)。然而，...

【技术保护点】
一种钻杆组件，包括：具有杆体的钻杆和沿着所述杆体纵向延伸的空腔；适于接纳与所述钻杆远端附接的切削工具的刀夹头；与所述钻杆近端附接的安装机构，被配置为将所述钻杆附接到金属加工机床的一部分上；和嵌入在所述杆体中心空腔内部的可调谐或已调谐吸振器；其中，所述杆体包括由第一材料形成的核心层和由第二材料形成且与所述第一层粘结的涂层，其中所述第二材料的弹性模量大于所述第一材料。

【技术特征摘要】
2014.03.14 US 14/211,9501.一种钻杆组件，包括：
具有杆体的钻杆和沿着所述杆体纵向延伸的空腔；
适于接纳与所述钻杆远端附接的切削工具的刀夹头；
与所述钻杆近端附接的安装机构，被配置为将所述钻杆附接到金
属加工机床的一部分上；和
嵌入在所述杆体中心空腔内部的可调谐或已调谐吸振器；
其中，所述杆体包括由第一材料形成的核心层和由第二材料形成
且与所述第一层粘结的涂层，其中所述第二材料的弹性模量大于所述
第一材料。
2.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中所述涂层通过熔覆、
焊接、化学粘合剂、化学气相沉积、脉冲等离子扩散或其任意组合粘
结至或沉积在所述核心层上。
3.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中所述核心层为圆柱
形结构。
4.根据权利要求3中所述的钻杆组件，其中所述涂层被粘结至
所述核心层的一部分外表面上。
5.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中所述第一材料是碳
钢、不锈钢、钢筋复合材料或上述材料的任意组合。
6.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中所述第二材料是碳
化物、碳纤维或碳复合材料或上述材料的任意组合。
7.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中当所述钻杆为圆柱
形时，所述涂层厚度小于所述钻杆直径的10％，当所述钻杆为非圆柱
形时，所述涂层厚度小于所述钻杆最大宽度的10％。
8.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中所述钻杆的一部分
近端不具有用来放置吸振器的空腔。
9.根据权利要求1中所述的钻杆组件，其中所述杆体至少为部
分管状。
10.一种钻杆，包括被配置为支撑工具的远侧部、被配置用于附
接至金属加工机床支撑结构的近侧部以及在所述近侧部和所述远侧部
之间延伸的管状体，所述管状体具有一个延长圆柱形空腔，

【专利技术属性】
技术研发人员：R·弗洛塔德索萨菲约，
申请(专利权)人：钴碳化钨硬质合金公司，
类型：发明
国别省市：美国;US