一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置制造方法及图纸

技术编号:40338219 阅读:26 留言:0更新日期:2024-02-09 14:27
本发明专利技术公开了一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,利用目标能量传递机制将切削振动能量靶向传递至非线性能量阱中,进行宽频振动控制,包括质量块、线性刚度梁、永磁铁、超材料阻尼元件、外框和盖板;质量块为金属导体材质圆柱体,三个不同尺寸的线性刚度梁分别穿过质量块的三个通孔,随着振幅的增加,可以获得3段的线性刚度,分段的线性刚度可拟合可近似为非线性立方刚度;超材料阻尼元件固定在外框和质量块之间,通过振动挤压拉伸产生摩擦和粘性阻尼;永磁铁固定在盖板底面上,在振动时与导体质量块之间产生涡流阻尼。本发明专利技术体积小,结构封闭,方便应用在切削系统中,具有靶向能量传递特性,具有良好的抑制切削颤振效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械加工领域,涉及一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置


技术介绍

1、在金属切削加工过程中,颤振会降低加工零件精度和表面质量,甚至会对机床主轴和刀具造成损坏。为抑制切削颤振,各类减振器被应用于切削加工系统中,减振器一般分为主动、半主动和被动等类型。主动和半主动减振器有着良好的抑振效果,但需要相应的软硬件设备,成本高,在实际应用有一定的局限性;而被动型减振器具有结构简单、实施方便、成本低等优点,在切削加工中被广泛应用。

2、被动减振器可分为线性和非线性两种。线性减振器中使用比较广泛的有调谐阻尼器,一般由质量块、弹簧以及阻尼单元组成,通过将其附加在主结构上,通过调整减振器的固有频率与主结构的固有频率一致,来获得较好的减振效果。中国专利cnl01839302b提出了用于切削颤振控制的弹性支承干摩擦调谐质量阻尼器,其为单自由度阻尼器,采用悬臂梁结构的阻尼器振子与双层弹性摩擦片相结合的方式,通过将其固有频率调整到切削系统的基频附近,能有效的降低系统振动,但其减振效果受主系统特性和外激励的影响较大,当阻尼器的固有振动频率偏离主系统的基本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:包括质量块(1)、线性刚度梁(2)、永磁铁(3)、超材料阻尼元件(4)、外框(5)和盖板(6);

2.根据权利要求1所述的一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:所述宽度最小的线性刚度梁(2)支撑质量块(1),其他两个悬空穿过质量块(1)的线性刚度梁(2),与通孔的孔壁四周均留有一定的空隙,宽度最大的线性刚度梁(2)与通孔的孔壁上下方向的空隙比另一个线性刚度梁(2)的大。

3.根据权利要求1所述的一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:所述线性刚度梁(2)的材质为硅锰合金弹...

【技术特征摘要】

1.一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:包括质量块(1)、线性刚度梁(2)、永磁铁(3)、超材料阻尼元件(4)、外框(5)和盖板(6);

2.根据权利要求1所述的一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:所述宽度最小的线性刚度梁(2)支撑质量块(1),其他两个悬空穿过质量块(1)的线性刚度梁(2),与通孔的孔壁四周均留有一定的空隙,宽度最大的线性刚度梁(2)与通孔的孔壁上下方向的空隙比另一个线性刚度梁(2)的大。

3.根据权利要求1所述的一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:所述线性刚度梁(2)的材质为硅锰合金弹簧钢。

4.根据权利要求1所述的一种用于切削颤振被动控制的非线性能量阱装置,其特征在于:所述超材料阻尼元件(4)为结构化晶格超材料,具有库仑摩擦阻尼和粘性阻尼特性。

5.根据权利要求1所述的一种用于切削颤振被动控制的非线性能...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨文安王石磊
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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