一种深孔加工用阻尼减振刀杆制造技术

本实用新型专利技术公开一种深孔加工用阻尼减振刀杆，包括刀柄、刀头、阻尼单元，刀头固定于刀柄一端，刀头上设置有刀具安装卡槽及刀具夹紧机构；阻尼单元包括密度大于刀柄的质量体，刀柄内设有沿轴向延伸的空腔，质量体设于空腔内且与空腔内壁之间具有间隙Ⅰ，质量体两端与空腔两端之间分别抵压有弹性件。本实用新型专利技术通过在刀柄设置空腔，并将质量体设置于空腔内并两端抵压弹性体，质量体在空腔内形成轴向及径向悬空，使得质量体在弹性体的阻尼作用下可相对刀头的振动作轴向及径向的逆向位移，从而对刀杆振动启到缓冲、减振作用，基本解决刀杆瞬时振幅过大及振动固有频率无法改变的问题，具有结构新颖、减振效果显著、稳定可靠、刀具寿命长的特点。的特点。的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种深孔加工用阻尼减振刀杆


[0001]本技术属于刀具
，具体涉及一种结构新颖、减振效果显著、稳定可靠、刀具寿命长的深孔加工用阻尼减振刀杆。

技术介绍

[0002]影响机加工质量的诸多因素中，机床及刀具的振动是重要因素之一。在切削加工中，振动产生时刀具与工件间会产生相对位移，从而使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能，还会使工艺系统持续承受动态交变载荷的作用，导致刀具磨损而降低使用寿命，且机床连接特性受到破坏，严重时甚至使切削加工无法继续进行。特别是在内圆及深孔加工中，由于在切削中刀杆的悬伸量较大，使得刀杆的刚性降低，在高进给、大切深、大载荷等工况下，会导致刀具产生明显的振动，而较长的低刚性刀杆又无法将刀具传导的振动消除，且往往还会叠加自激振动而放大振动，且存在瞬时振动幅度大等问题，使得加工时很容易造成切削精度降低而增加工件的废品率。
[0003]现有技术中，对振动的抑制乃至消除可分为振动控制法和调整切削参数控制法两大类。其中，整切削参数控制法在一定程度上能够达到要求，但是对于一些高速，高精度等一些特殊场合，很难满足要求。振动控制法主要采用阻尼减振和改用新型材料等被动减振，还有部分采用主动减振、半主动减振。目前，主动减振、半主动减振方式由于普遍减振结构复杂，操作繁琐，生产过程中技术要求较高，价格昂贵，增大了生产成本，不利于其在机械加工中的普及。而阻尼减振一般需要密封元件对阻尼油腔进行密封，存在结构复杂、安装麻烦、易泄漏、对环境有污染、稳定性差等缺点，而新型材料则由于价格昂贵、调节不同频率困难等，应用的局限性较大。为此，也有在油腔中采用弹性体及质量体抵压组合而舍弃阻尼油液的方式，以质量体轴向滑动实现减振，虽然结构较为简单且也能避免泄漏，但由于只能实现轴向减振，并不能减弱径向振动。故此，现有技术中还有将弹性体一端固定，使固定在弹性体另一端的质量体形成悬臂状态，从而实现轴向及径向减振，但其结构较为复杂，不仅会大量占用刀杆空腔内部空间，导致所需刀杆的空腔体积增大，导致静刚度降低，严重影响减振效果，而且调整不合适还会造成振动的策源地，因此使用中调试过程繁琐。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种结构新颖、减振效果显著、稳定可靠、刀具寿命长的深孔加工用阻尼减振刀杆。
[0005]本技术的目的是这样实现的：包括刀柄、刀头、阻尼单元，所述刀头固定设置于刀柄的一端，所述刀头上设置有刀具安装卡槽及刀具夹紧机构；所述阻尼单元包括密度大于刀柄的质量体，所述刀柄内设置有沿轴向延伸的空腔，所述质量体设置于空腔内且与空腔的内壁之间具有间隙Ⅰ，所述质量体的两端与空腔的两端之间分别抵压有弹性件。
[0006]本技术的有益效果：
[0007]1、本技术通过在刀柄设置空腔，并将质量体设置于空腔内并两端抵压弹性体
且与空腔内壁形成间隙Ⅰ，质量体在空腔内形成轴向及径向的悬空状态，使得质量体在弹性体的阻尼作用下可相对刀头的振动作轴向及径向的逆向位移，从而使两端的弹性体发生形变以消耗振动能量，对刀杆振动启到缓冲、减振作用，基本解决刀杆瞬时振幅过大的问题，有效提高刀杆和刀头的稳定性，达到提高切削精度和刀具使用寿命的目的。
[0008]2、由于切削加工中的振动主要分为强迫振动和自激振动，本技术通过在质量体的两端抵压弹性体，使得质量体的振动相比悬臂式结构既简单，而且还能产生足够的阻尼值以抑制强迫振动，同时能够有效较小质量体的振幅以占用的空腔空间，从而可提高刀柄的紧凑性和静刚度，使得刀柄的自激振动减弱，达到同时抑制两种振动的目的，因此本技术减振效果较为显著。
[0009]3、本技术无需加入阻尼油液，因此不需要繁复的密封装置，故而结构较为简单可靠，也不会因为泄漏而污染环境。
[0010]4、本技术通过在空腔的端部设置调节螺孔并配合调节螺钉，然后调节螺钉的螺柱端面抵压在调节块上，可通过调节螺钉来调节弹性体的压缩程度及质量体的轴向位置，来调节阻尼单元的刚度和频率调谐，基本解决了刀杆振动固有频率无法改变的问题，而且刀杆还能适应不同工件材料、切削参数产生的不同振动强度，从而可优化减振效果。
[0011]综上所述，本技术具有结构新颖、减振效果显著、稳定可靠、刀具寿命长的特点。
附图说明
[0012]图1为本技术结构示意图之一（直杆）；
[0013]图2为本技术结构示意图之二（凸台+阻尼腔）；
[0014]图3为本技术结构示意图之三（凸台+阻尼腔+调节螺钉+弹性块）；
[0015]图中：1
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刀柄，101
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空腔，102
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调节螺孔，103
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阻尼腔，2
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刀头，201
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安装卡槽，202
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通孔，203
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夹紧螺孔，3
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质量体，301
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凸台，4
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弹性件，5
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调节块，6
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调节螺钉，7
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弹性块，8
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夹持柄。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术教导所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。
[0017]如图1、2和3所示，本技术包括刀柄1、刀头2、阻尼单元，所述刀头2固定设置于刀柄1的一端，所述刀头2上设置有刀具安装卡槽201及刀具夹紧机构；所述阻尼单元包括密度大于刀柄1的质量体3，所述刀柄1内设置有沿轴向延伸的空腔101，所述质量体3设置于空腔101内且与空腔101的内壁之间具有间隙Ⅰ，所述质量体3的两端与空腔101的两端之间分别抵压有弹性件4。
[0018]如图1和2所示，所述质量体3的两端分别过盈配合的直接插入到对应侧的弹性件4内孔中，或者质量体3的两端分别设置有凸台301且凸台301过盈配合的插入到弹性件4内孔中。
[0019]如图3所示，所述刀柄1的前端或后端设置有连通空腔101的调节螺孔102，所述空
腔101内在近调节螺孔102的端面与弹性件4之间设置有可滑动的调节块5，所述调节螺孔102上设置有螺杆端面抵压调节块5的调节螺钉6。
[0020]所述调节螺孔102设置于刀头2一侧的刀柄1端面上，所述刀头2上开设有与调节螺孔102同轴的通孔202，所述调节螺钉6穿过通孔202与调节螺孔102螺纹啮合的抵压在调节块5的端面上。
[0021]所述空腔101内在近调节螺孔102的端面与可滑动的调节块5间还设置有弹性块7，所述调节螺钉6的螺杆端面抵压在弹性块7上。弹性块7在轴向上可避免调节块5与调节螺钉6的螺杆出现硬碰硬的直接接触，使得调节时弹性件4在轴向上的移动得以缓冲，进一步提高减振效果。
[0022]所述空腔101设置于靠近刀头2一侧的刀柄1内。空腔1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深孔加工用阻尼减振刀杆，包括刀柄（1）、刀头（2）、阻尼单元，所述刀头（2）固定设置于刀柄（1）的一端，所述刀头（2）上设置有刀具安装卡槽（201）及刀具夹紧机构；其特征在于所述阻尼单元包括密度大于刀柄（1）的质量体（3），所述刀柄（1）内设置有沿轴向延伸的空腔（101），所述质量体（3）设置于空腔（101）内且与空腔（101）的内壁之间具有间隙Ⅰ，所述质量体（3）的两端与空腔（101）的两端之间分别抵压有弹性件（4）。2.根据权利要求1所述深孔加工用阻尼减振刀杆，其特征在于所述质量体（3）的两端分别过盈配合的直接插入到对应侧的弹性件（4）内孔中，或者质量体（3）的两端分别设置有凸台（301）且凸台（301）过盈配合的插入到弹性件（4）内孔中。3.根据权利要求2所述深孔加工用阻尼减振刀杆，其特征在于所述刀柄（1）的前端或后端设置有连通空腔（101）的调节螺孔（102），所述空腔（101）内在近调节螺孔（102）的端面与弹性件（4）之间设置有可滑动的调节块（5），所述调节螺孔（102）上设置有螺杆端面抵压调节块（5）的调节螺钉（6）。4.根据权利要求3所述深孔加工用阻尼减振刀杆，其特征在于所述调节螺孔（102）设置于刀头（2）一侧的刀柄（1）端面上，所述刀头（2）上开设有与调节螺孔（102）同轴的通孔（202），所述调...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐海昆，徐海龙，李革，兰超，锡建标，杨河山，薛家冰，张兴和，
申请(专利权)人：昆明弘固机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：