【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种刚度和阻尼都可调的减振镗杆结构，属于切削加工。
技术介绍
1、镗杆广泛应用于深孔加工。然而，由于镗杆悬臂梁结构的刚度较低，当镗杆长径比较大时，经常会发生振动。且在镗削加工过程中，由于镗杆需要伸入到工件内部进行加工，工作条件封闭无法直接观测到镗杆实时的加工状态，镗杆和工件的接触在振动、切削热和切削力的作用下较为复杂，而镗杆的加工状态较差时，会对工件的表面质量造成损害，对工件的尺寸精度以及镗床的加工效率产生一定的影响。
2、现有减振镗杆提供了阻尼可调、刚度可调的功能，但调节效果并不理想。
技术实现思路
1、针对现有减振镗杆的阻尼刚度调节效果差的问题，本专利技术提供一种刚度阻尼可调式减振镗杆。
2、本专利技术所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，镗杆3内腔同轴设置两个刚度调节单元和一个阻尼调节单元，两个刚度调节单元对称固连于阻尼调节单元两侧，两端的刚度调节单元各通过一个轴肩4安装于镗杆内腔，镗杆内腔充满阻尼液11；
3、刚度调节单元包括加热陶瓷5、变刚度控制模块6和衔接块7；
4、衔接块7包括圆柱本体7-1、外挡沿7-2、悬臂梁7-3和螺纹安装杆7-4，圆柱本体7-1的外侧端面沿径向外伸一圈外挡沿7-2；圆柱本体7-1的外侧端面中心设置悬臂梁7-3，该悬臂梁7-3套设置变刚度控制模块6，所述变刚度控制模块6与圆柱本体7-1的外侧端面有轴向间隙，所述加热陶瓷5同轴设置于变刚度控制模块6外侧端面，并用于给变刚度控制模块6加热以改变镗
5、变刚度控制模块6包括外圈6-1、内圈6-2、1号支撑杆6-3和2号支撑杆6-4；外圈6-1和内圈6-2内外同轴套设，外圈6-1内圆表面沿周向均布m个弧形块6-6，弧形块6-6的臂厚沿周向顺次增加，弧形块6-6的内弧面上设置连续齿槽6-7；
6、m个1号支撑杆6-3周向均布，1号支撑杆6-3内端与内圈6-2铰接，1号支撑杆6-3外端与外圈6-1铰接，且铰接在两个弧形块6-6之间，所有铰接均通过铰支撑块6-5实现；
7、m个2号支撑杆6-4周向均布，且与m个1号支撑杆6-3交错分布，2号支撑杆6-4的内端与内圈6-2固接，2号支撑杆6-4的外端悬空；
8、当加热陶瓷5对变刚度控制模块6加热时，1号支撑杆6-3和2号支撑杆6-4随温度升高而伸展变直，1号支撑杆6-3伸展时，内圈6-2周向旋转，带动2号支撑杆6-4的悬空端插在外圈6-1相应位置的齿槽6-7内，在两个支撑杆伸展变直的过程中，镗杆刚度不断增大。
9、优选地，1号支撑杆6-3为s形片状板，2号支撑杆6-4为弯刀形片状板。
10、优选地，弧形块6-6的内弧面上设置的连续齿槽6-7为带有夹角的台阶。
11、优选地，加热陶瓷5和外圈6-1的一部分与轴肩4过盈配合，内圈6-2与悬臂梁7-3过盈配合。
12、优选地，阻尼调节单元包括弹簧8、电磁铁套筒9和质量块10，质量块10包括圆柱体10-1、轴向导轨10-2、径向流道10-3和安装螺孔10-4；圆柱体10-1左右端面中心各设置一个安装螺孔10-4，安装螺孔10-4与衔接块7的螺纹安装杆7-4配合将质量块10与两个衔接块7固定连接在一起；
13、圆柱体10-1外圆表面沿周向均布n条轴向导轨10-2，圆柱体10-1内部开设n条径向流道10-3，且相邻两条轴向导轨10-2之间的中心位置布设一个径向流道10-3的流道开口；n条径向流道10-3在圆柱体10-1内部连通；
14、圆柱体10-1外圆表面嵌套设置有两个电磁铁套筒9，衔接块7的圆柱本体7-1外部、所述电磁铁套筒9和衔接块7的外挡沿7-2之间设置弹簧8；电磁铁套筒9包括环形本体9-1、滑槽9-3和线圈9-4，环形本体9-1内圆表面设置n条滑槽9-3，电磁铁套筒9利用n条滑槽9-3和n条轴向导轨10-2配合沿质量块10轴向滑动，环形本体9-1的外圆表面绕制线圈9-4；
15、初始电磁铁套筒9未通电时，两个弹簧8释放预应力推动两个电磁铁套筒9合拢，将所有径向流道10-3的流道开口关闭；
16、电磁铁套筒9通电时，两个电磁铁套筒9相斥向两侧移动，将径向流道10-3的流道开口露出，通过设置通电大小来改变流道开口的开度，进而调节通过径向流道10-3的阻尼液的量，以实现寻优最优减振阻尼。
17、优选地，电磁铁套筒9的环形本体9-1采用铁钴合金材料制备。
18、本专利技术的有益效果：
19、本专利技术提供的镗杆可以调节刚度以满足不同工况要求。镗杆还具有减振功能，本专利技术所述镗杆的功能调节部分均设计在镗杆内部，在不影响镗杆在深孔中加工作业的情况下强化了自身功能，有效的减缓了镗杆的振动，提高了切削效率。
20、本专利技术减振镗杆中变刚度结构由内圈、镍钛合金支撑杆和外圈组成，内圈和外圈的铰支撑块均与1号支撑杆两端铰接，铰支撑块与内外圈固定连接，内圈与支撑杆在径向方向可以相对转动，2号支撑杆与内圈固定连接，本专利技术刚度设计的外圈宽度大于内圈宽度，而其中的加热陶瓷为具有一定宽度的圆柱体，贴附在变刚度结构外侧，借由轴肩卡紧在镗杆内壁，此刚度设计的积极效果在于不仅能通过加热陶瓷来控制其刚度变化，而且其刚度变化为刚性变化，与传统的镗杆相比，具有很好的刚度变化来寻镗杆最优的减振阶段。
21、本专利技术减振镗杆中变阻尼结构中主要由带有导轨和流道的质量块、电磁铁套筒、弹簧、衔接块组成，衔接块跟质量块通过螺钉连接，弹簧由衔接块被夹紧于衔接块和套筒之间，所以弹簧为套筒提供了一个预紧力使其两端套筒在不通电情况下使两个套筒紧闭，通过对电磁铁套筒通电的电流大小提供对应大小的力来控制质量块中流道的开口，由此来达到阻尼的变化来调节镗杆的振动，来达到最好的减振效果。所以本专利技术通过对镗杆的刚度和阻尼的变化来寻找最优的减振效果，可以较大范围的来调节镗杆的振动。设计中所需引线都通过两侧的轴肩开口引出，外界接所需的电能设备。
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1.一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，镗杆(3)内腔同轴设置两个刚度调节单元和一个阻尼调节单元，两个刚度调节单元对称固连于阻尼调节单元两侧，两端的刚度调节单元各通过一个轴肩(4)安装于镗杆内腔，镗杆内腔充满阻尼液(11)；
2.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，1号支撑杆(6-3)为S形片状板，2号支撑杆(6-4)为弯刀形片状板。
3.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，弧形块(6-6)的内弧面上设置的连续齿槽(6-7)为带有夹角的台阶。
4.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，加热陶瓷(5)和外圈(6-1)的一部分与轴肩(4)过盈配合，内圈(6-2)与悬臂梁(7-3)过盈配合。
5.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，阻尼调节单元包括弹簧(8)、电磁铁套筒(9)和质量块(10)，质量块(10)包括圆柱体(10-1)、轴向导轨(10-2)、径向流道(10-3)和安装螺孔(10-4)；圆柱体(10-1)左右端面中心各设置一个安装螺孔(10-
6.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，电磁铁套筒(9)的环形本体(9-1)采用铁钴合金材料制备。
...【技术特征摘要】
1.一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，镗杆(3)内腔同轴设置两个刚度调节单元和一个阻尼调节单元，两个刚度调节单元对称固连于阻尼调节单元两侧，两端的刚度调节单元各通过一个轴肩(4)安装于镗杆内腔，镗杆内腔充满阻尼液(11)；
2.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，1号支撑杆(6-3)为s形片状板，2号支撑杆(6-4)为弯刀形片状板。
3.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，弧形块(6-6)的内弧面上设置的连续齿槽(6-7)为带有夹角的台阶。
4.根据权利要求1所述一种刚度阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，加热陶瓷(5)和外圈(6-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，沈斌，马晶，李静昕，韩嘉明，周双双，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：
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