一种抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器制造技术

本发明专利技术属于切削加工技术领域，本发明专利技术提出了一种抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器，包括真空连接单元、抑振单元和带宽调节单元，本发明专利技术提出的被动式阻尼器通过真空连接单元与薄壁工件真空吸附连接，不需要针对不同的薄壁工件进行连接结构的设计，并且真空连接不会破坏薄壁工件的薄壁表面，抑振单元基于耗能减振原理，采用多阻尼耦合的方式转化并耗散薄壁工件振动能量，从而抑制铣削加工中薄壁工件的颤振现象，并且通过带宽调节单元还能够调节扩展质量盘和扩展阻尼盘的数量进而调节抑振带宽，调节范围大，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器


[0001]本专利技术属于切削加工
，具体涉及一种抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器。

技术介绍

[0002]本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
[0003]薄壁工件在航空航天领域普遍存在。薄壁零件的弱刚性极易引发切削颤振，导致加工表面质量恶化、刀具磨损加剧等系列危害，而且随着薄壁工件材料的快速去除以及刀具轨迹的快速变化，薄壁零件的动力学特性及切削稳定性均难以精确预测。
[0004]被动阻尼器是切削加工过程中用来抑制薄壁工件振动的有效方法。针对薄壁工件的切削振动，动力吸振器常采用弹簧-质量单元，吸振效果好但抑振带宽小，单一阻尼式耗能阻尼器抑振带宽大但阻尼效率低，且因为结构限制，被动阻尼器带宽调节困难且可调节范围较小，因此针对不同薄壁工件需要重复进行阻尼器的设计与加工，导致加工效率低下。在安装过程中，被动阻尼器安装常采用胶水粘贴或螺栓紧固方式，对薄壁工件表面会造成影响或破坏，影响薄壁工件的使用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是至少解决现有技术中用于切削加工的阻尼器装夹易破坏薄壁工件并且抑振带宽调节不便的问题，该目的是通过以下技术方案实现的：
[0006]本专利技术提出了一种抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器，其特征在于，所述被动式阻尼器包括：
[0007]真空连接单元，所述真空连接单元用于通过真空吸附的方式连接所述薄壁工件；
[0008]抑振单元，所述抑振单元包括固定部和套设于所述固定部的外侧的振动质量部，所述固定部与所述真空连接单元固定连接，所述振动质量部以可滑动的方式与所述固定部连接，并且所述振动质量部在所述固定部的轴向方向的固定范围内滑动；
[0009]带宽调节单元，所述带宽调节单元与所述振动质量部连接，所述带宽调节单元的轴向方向与所述抑振单元的轴向方向平行，所述带宽调节单元包括至少一个扩展质量盘和/或至少一个扩展阻尼盘。
[0010]本专利技术提出的被动式阻尼器通过真空连接单元与薄壁工件真空吸附连接，不需要针对不同的薄壁工件进行连接结构的设计，并且真空连接不会破坏薄壁工件的薄壁表面，在薄壁工件振动时，抑振单元通过转化并耗散薄壁工件的振动能量，提高系统的阻尼，从而抑制铣削加工中薄壁工件的颤振现象，并且阻尼器还包括带宽调节单元，能够通过调节扩展质量盘和扩展阻尼盘的数量调节抑振带宽，调节范围大，操作方便。
[0011]另外，根据本专利技术的被动式阻尼器，还可具有如下附加的技术特征：
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述真空连接单元包括：
[0013]设有气孔的真空吸盘，所述真空吸盘用于吸附在所述薄壁工件表面；
[0014]真空转接头，所述真空转接头包括进气道和与所述进气道连通的出气道，所述真空转接头连接于所述真空吸盘连接，所述进气道与所述气孔连通，所述真空转接头与所述抑振单元的所述固定部固定连接；
[0015]真空胶管，所述真空胶管的第一端与所述真空转接头的所述出气道连通；
[0016]真空泵，所述真空泵的进气口与所述真空胶管的第二端连通。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，所述抑振单元还包括连接棒，所述固定部通过所述连接棒与所述真空连接单元固定连接，所述固定部与所述真空连接单元之间的距离大于或等于所述固定范围，所述振动质量部包括端盖和振动扩展质量盘，所述振动扩展质量盘包括套设于所述固定部的本体部和沿所述本体部的周向方向设置的盘部，所述本体部呈筒型，所述本体部的内部形成有用于所述振动质量部相对于所述固定部滑动的活动空间，所述本体部的底端设有用于所述连接棒穿出的第一通孔，所述端盖封闭所述本体部的开口端。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，所述抑振单元还包括摩擦套，所述摩擦套套装在所述固定部的外侧，所述摩擦套的外壁面与所述振动扩展质量盘的所述本体部的内壁面相贴合。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，所述被动式阻尼器还包括设于所述盘部上的至少一个螺栓孔以及与所述螺栓孔匹配的至少一个固定螺钉，所述带宽调节单元包括至少一个扩展质量盘和至少一个扩展阻尼盘，所述扩展质量盘和/或所述扩展阻尼盘通过所述固定螺钉与所述盘部固定连接。
[0020]在本专利技术的一些实施例中，所述端盖上的第二通孔。
[0021]在本专利技术的一些实施例中，所述振动扩展质量盘的所述本体部为圆筒结构，所述固定部为圆柱结构。
[0022]在本专利技术的一些实施例中，所述进气道与所述真空转接头同轴设置，所述出气道与所述进气道正交，所述真空转接头的顶端设有与所述真空转接头同轴的螺纹孔，所述抑振单元还包括连接棒，所述固定部与所述连接棒的一端连接，所述连接棒的另一端与所述螺纹孔螺接。
[0023]在本专利技术的一些实施例中，所述扩展质量盘至少为两个，所述扩展阻尼盘至少为一个，相邻的两个所述扩展质量盘之间夹持有一个所述扩展阻尼盘。
[0024]在本专利技术的一些实施例中，所述扩展质量盘与所述扩展阻尼盘均为圆盘形，并且所述扩展质量盘与所述扩展阻尼盘的中间均设有一个通孔用于所述抑振单元穿过。
附图说明
[0025]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
[0026]图1示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的剖视示意图；
[0027]图2示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的真空连接单元的结构示意图；
[0028]图3示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的真空转接头的剖视示意图；
[0029]图4示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的抑振单元的剖视示意图；
[0030]图5示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的振动质量部的俯视示意图；
[0031]图6示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的抑振单元与带宽调节单元配合的剖视示意图；
[0032]图7示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的抑振单元与带宽调节单元配合的俯视示意图；
[0033]图8示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的结构分解示意图；
[0034]图9示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器的结构示意图；
[0035]图10示意性地示出了根据本专利技术实施方式的阻尼器安装在薄壁工件上时的结构示意图。
[0036]附图中各标记表示如下：
[0037]1：真空连接单元、11：真空吸盘、12：真空转接头、13：真空胶管、14：真空泵、121：进气道、122：出气道、123：螺纹孔；
[0038]2：抑振单元、21：端盖、211：第一通孔、22：振动质量部、221：本体部、222：盘部、223：螺栓孔、224：第二通孔、23：摩擦套、24：固定部、25：连接棒、26：空腔；
[0039]3：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器，其特征在于，所述被动式阻尼器包括：真空连接单元，所述真空连接单元用于通过真空吸附的方式连接所述薄壁工件；抑振单元，所述抑振单元包括固定部和套设于所述固定部的外侧的振动质量部，所述固定部与所述真空连接单元固定连接，所述振动质量部以可滑动的方式与所述固定部连接，并且所述振动质量部在所述固定部的轴向方向的固定范围内滑动；带宽调节单元，所述带宽调节单元与所述振动质量部连接，所述带宽调节单元的轴向方向与所述抑振单元的轴向方向平行，所述带宽调节单元包括至少一个扩展质量盘和/或至少一个扩展阻尼盘。2.根据权利要求1所述的抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器，其特征在于，所述真空连接单元包括：设有气孔的真空吸盘，所述真空吸盘用于吸附在所述薄壁工件表面；真空转接头，所述真空转接头包括进气道和与所述进气道连通的出气道，所述真空转接头连接于所述真空吸盘连接，所述进气道与所述气孔连通，所述真空转接头与所述抑振单元的所述固定部固定连接；真空胶管，所述真空胶管的第一端与所述真空转接头的所述出气道连通；真空泵，所述真空泵的进气口与所述真空胶管的第二端连通。3.根据权利要求1所述的抑制薄壁工件切削振动的被动式阻尼器，其特征在于，所述抑振单元还包括连接棒，所述固定部通过所述连接棒与所述真空连接单元固定连接，所述固定部与所述真空连接单元之间的距离大于或等于所述固定范围，所述振动质量部包括端盖和振动扩展质量盘，所述振动扩展质量盘包括套设于所述固定部的本体部和沿所述本体部的周向方向设置的盘部，所述本体部呈筒型，所述本体部的内部形成有用于所述振动质量部相对于所述固定部滑动的活动空间，所述本体部的底端设有用于所述连接棒穿出的第一通孔，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈甜甜，李道靖，杨毅青，刘争，赵洪杰，张泽，
申请(专利权)人：首都航天机械有限公司，
类型：发明
国别省市：