一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架,包括刀架，所述刀架的顶部通过螺栓安装有气缸，气缸的顶部通过螺丝固定有缸体，缸体的外部装设有线圈，缸体的内部嵌入有活塞板，活塞板上开设有节流孔，活塞板的顶部通过螺栓固定有连杆，连杆的另一端通过螺栓固定有刀具，刀具的一端铰链连接有连接杆，通过活塞板、控制器、加速度感应器、气缸、连杆、刀具等结构的设置，对励磁线圈输入电流，来改变磁流变液阻尼器的刚度和阻尼，避免了共振能量的累积，破坏颤振形成的条件，从而达到切削颤振抑制，且通过调节杆来调节刀具的角度，对工件进行加工时刀具能方便地进行调节。

A Variable Damping and Variable Stiffness Vibration Suppression Tool Frame Based on Magnetorheological Fluid

The utility model discloses a tool holder with variable damping and stiffness based on magnetorheological fluid, which comprises a tool holder. The top of the tool holder is installed with a cylinder through bolts, the top of the cylinder is fixed with a cylinder body through screw, the outer part of the cylinder body is equipped with coils, the inner part of the cylinder body is embedded with a piston plate, a throttle hole is arranged on the piston plate, and the top of the piston plate is fixed with connecting rods through bolts. The other end of the tool is fixed by bolts. One end of the tool is hinged with a connecting rod. Through the setting of piston plate, controller, acceleration inductor, cylinder, connecting rod and tool, the input current of excitation coil is changed to change the stiffness and damping of magnetorheological fluid damper, which avoids the accumulation of resonance energy and destroys the condition of flutter formation, so as to achieve cutting flutter. The angle of the tool can be adjusted by adjusting the rod. The tool can be adjusted conveniently when the workpiece is processed.

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架
本技术涉及抑振刀架
，尤其涉及一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架。
技术介绍
目前，对金属切削颤振的控制策略主要有两大类：一类是切削参数调整法，即通过选择或调整合理的切削参数使得机床系统处于稳定区；第二类是振动控制法，即通过振动控制法来改变系统的表现和修正稳定性边界来避免颤振。在金属切削加工过程中，刀具和工件之间常常会发生激烈的自激振动，即所谓的颤振，这会导致精密加工效率降低和加工表面质量下降，甚至损坏工件及刀具，造成严重后果，因此，有必要对加工颤振进行快速、有效的抑制，以提高工具表面加工质量，并且目前刀具角度在调节时不方便，不满足人员的使用需求。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架，包括刀架，所述刀架的顶部通过螺栓安装有气缸，气缸的顶部通过螺丝固定有缸体，缸体的外部装设有线圈，缸体的内部嵌入有活塞板，活塞板上开设有节流孔，活塞板的顶部通过螺栓固定有连杆，连杆的另一端通过螺栓固定有刀具，刀具的一端铰链连接有连接杆，刀具的顶部通过螺钉固定有支撑块，支撑块的一侧通过铆钉固定有滑轨，滑轨滑动连接有滑杆，滑杆的内部从上至下依次设有调节杆和滑杆。优选的，所述刀架的一侧通过螺丝安装有控制器，控制器与线圈电气连接，所述气缸与活塞板电性连接。优选的，所述缸体的内部放置有磁流变液，缸体的顶部通过螺丝固定有端盖，端盖上开设有小孔，所述连接杆穿过小孔的内部。优选的，所述刀具的一端通过螺丝安装有加速度感应器，所述刀架的一侧开设有凹槽，加速度感应器嵌入在凹槽的内部，加速度感应器与控制器电性连接。优选的，所述刀具的顶部焊接有固定杆，固定杆上开设有螺纹孔，所述调节杆的部分螺纹固定在螺纹孔的内部。优选的，所述滑杆上开设有圆孔，圆孔的内壁装设有滚珠，所述调节杆的部分开设有螺纹滑槽，螺纹滑槽与滚珠滑动连接，滑杆上开设有活动孔，所述连接杆嵌入在活动孔的内部。本技术的有益效果是：1、本技术中通过活塞板、控制器、加速度感应器、气缸、连杆、刀具等结构的设置，对励磁线圈输入电流，磁流变液在外加磁场的作用下，随着磁场强度施加，磁流变液可以在毫秒级的时间内由液态变成固态，阻碍活塞板振动，撤掉磁场，磁流变液又从固态变回液态，从而改变切削加工的固有频率，使刀具的振动避开与切削的固有频率，避免了共振能量的累积，破坏颤振形成的条件，从而达到切削颤振抑制的目的。2、本技术中通过滑杆、调节杆、螺纹滑槽、连接杆等结构的设置，人员可通过调节杆来调节刀具的角度，对工件进行加工时刀具能方便地进行调节，满足人员的使用需求。附图说明图1为本技术提出的一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架的正面结构示意图；图2为本技术提出的活塞板的俯视图。图中：1刀架、2线圈、3活塞板、4滑杆、5连接杆、6调节杆、7储液筒、8连杆、9支撑块、10刀具、11加速度感应器、12控制器、13端盖、14气缸、15节流孔。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-2，一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架，包括刀架1，所述刀架1的顶部通过螺栓安装有气缸14，刀架1的一侧通过螺丝安装有控制器12，控制器12与线圈2电气连接，气缸14与活塞板3电性连接，气缸14的顶部通过螺丝固定有缸体7，缸体7的内部放置有磁流变液，缸体7的顶部通过螺丝固定有端盖13，端盖13上开设有小孔，连接杆5穿过小孔的内部，缸体7的外部装设有线圈2，缸体7的内部嵌入有活塞板3，通过活塞板3、控制器12、加速度感应器11、气缸14、连杆8、刀具10等结构的设置，对励磁线圈输入合适的电流，连续改变磁流变液阻尼器的刚度和阻尼，从而改变切削系统的刚度和阻尼，也改变了切削加工系统的固有频率，使刀具10的振动避开与切削系统的固有频率，破坏了颤振形成的条件，从而达到切削颤振抑制的目的，活塞板3上开设有节流孔15，活塞板3的顶部通过螺栓固定有连杆8，连杆8的另一端通过螺栓固定有刀具10，刀具10的顶部焊接有固定杆，固定杆上开设有螺纹孔，调节杆6的部分螺纹固定在螺纹孔的内部，刀具10的一端通过螺丝安装有加速度感应器11，刀架1的一侧开设有凹槽，加速度感应器11嵌入在凹槽的内部，加速度感应器11与控制器12电性连接，刀具10的一端铰链连接有连接杆5，刀具10的顶部通过螺钉固定有支撑块9，支撑块9的一侧通过铆钉固定有滑轨，滑轨滑动连接有滑杆4，滑杆4上开设有圆孔，圆孔的内壁装设有滚珠，调节杆6的部分开设有螺纹滑槽，螺纹滑槽与滚珠滑动连接，滑杆4上开设有活动孔，通过滑杆4、调节杆6、螺纹滑槽、连接杆5等结构的设置，人员可通过调节杆6来调节刀具10的角度，对工件进行加工时刀具10能方便地进行调节，满足人员的使用需求，连接杆5嵌入在活动孔的内部，滑杆4的内部从上至下依次设有调节杆6和滑杆4。实施例一，接通工作电源，控制器12工作，控制器12的型号为HY2N-32MR-10AD,磁流变液在外加磁场的作用下，其粘性和流变性会发生改变，此时其剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，通过控制磁场强度就能迅速调节抑振刀具10的动态特性，安装在刀具10的加速度感应器11可以作为系统的感知器，加速度感应器11的型号为DL24100，可以对刀具10的振动情况进行实时采集，并将振动信号传输到控制器12内部的采集分析模块上，通过计算分析把切削状态反馈给控制器12，然后再由控制器12输出控制信号对励磁电流进行控制，对励磁线圈2输入的电流，磁流变液的刚度、阻尼在外加磁场的作用下，发生连续可逆的变化，即随着磁场强度施加，磁流变液可以在毫秒级的时间内由液态变成固态，阻碍活塞板3振动，撤掉磁场，磁流变液又从固态变回液态，从而改变切削加工的固有频率，使刀具10的振动避开与切削的固有频率，避免了共振能量的累积，破坏颤振形成的条件，从而达到切削颤振抑制的目的。实施例二，调节刀头的角度时，人员可转动调节杆6，顺时针转动，调节杆6向左侧移动，部分在螺纹孔的内部由螺纹深入，部分在圆孔的内部滑动，同时，调节杆6移动时，使滑杆4在调节杆6上滑动，滑杆4的一端装设有钢珠，可在滑轨上滑动，滑轨为倾斜状，滑杆4向左滑动时，高度上升，带动连接杆5向上转动，从而改变刀头的角度，同理，逆时针转动调节杆6时，滑杆4向右侧滑动将连接杆5向下压，滑轨的两端均设有限位块，确保滑杆4不会脱离滑轨的内部。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架，包括刀架(1)，其特征在于，所述刀架(1)的顶部通过螺栓安装有气缸(14)，气缸(14)的顶部通过螺丝固定有缸体(7)，缸体(7)的外部装设有线圈(2)，缸体(7)的内部嵌入有活塞板(3)，活塞板(3)上开设有节流孔(15)，活塞板(3)的顶部通过螺栓固定有连杆(8)，连杆(8)的另一端通过螺栓固定有刀具(10)，刀具(10)的一端铰链连接有连接杆(5)，刀具(10)的顶部通过螺钉固定有支撑块(9)，支撑块(9)的一侧通过铆钉固定有滑轨，滑轨滑动连接有滑杆(4)，滑杆(4)的内部从上至下依次设有调节杆(6)和滑杆(4)。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架，包括刀架(1)，其特征在于，所述刀架(1)的顶部通过螺栓安装有气缸(14)，气缸(14)的顶部通过螺丝固定有缸体(7)，缸体(7)的外部装设有线圈(2)，缸体(7)的内部嵌入有活塞板(3)，活塞板(3)上开设有节流孔(15)，活塞板(3)的顶部通过螺栓固定有连杆(8)，连杆(8)的另一端通过螺栓固定有刀具(10)，刀具(10)的一端铰链连接有连接杆(5)，刀具(10)的顶部通过螺钉固定有支撑块(9)，支撑块(9)的一侧通过铆钉固定有滑轨，滑轨滑动连接有滑杆(4)，滑杆(4)的内部从上至下依次设有调节杆(6)和滑杆(4)。2.根据权利要求1所述的一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀架，其特征在于，所述刀架(1)的一侧通过螺丝安装有控制器(12)，控制器(12)与线圈(2)电气连接，所述气缸(14)与活塞板(3)电性连接。3.根据权利要求1所述的一种基于磁流变液的变阻尼变刚度抑振刀...

【专利技术属性】
技术研发人员：李欣，吴慰，余建平，张玉良，徐鹏君，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33