CN102581625A - 机床智能吸震基准工作台 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机床智能吸震基准工作台，包括有磁流变液、激励器、阻尼密封垫、液体密封、数字电源、工作台底座、基准工作台、阻尼联接件、3D传感器。3D传感器、数字电源控制激励器使磁流变液智能地产生相变实施能量转换。本发明解决了现有柔性夹具采用弹性结构进行缓冲、不能充分吸收震动、在弹性结构复位时形成新震源、减震频率范围窄、效率提高少等问题。本发明结构简单、易于控制、自动跟踪震动、提高变频减幅效率、加工速度及表面粗精度大大提高，提高单位能耗的生产效率、提高各类切、磨削设备的加工精度、改变工艺***振动频率及振幅、加强工艺***相对刚性，可实现高精度加工、缩短工序、降低消耗的目标。

Description

机床智能吸震基准工作台
技术领域
本发明属于切削机床行业，用于在机床上安装被加工工件或刀具并作为基准。即机床智能吸震基准工作台。
背景技术
现有的弹性柔性夹具及固体高分材料隔离夹具，缓冲后形成二次震源、能量转换非常有限、能满足的震幅及震动频率范也很有限。无自适应能力。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应震动频率范围广、有多种震源影响的、减震快的、能量转换效率高的机床智能吸震基准工作台。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案；
任何机床设备都离不开基准***，它直接影响产品的尺寸精度、位置精度、形状精度、表面粗糙度、加工效率、工序长短、能源损耗、材料损耗、生产成本。但是，机床的电机转动、动力传动、主轴箱齿轮、变速箱齿轮、及其它运动件都存在相对运动间隙，加上刀具非对称受力状态等导致了机床客观存在振动源。工艺***刚度一定时，当其固有振动频率接近或等于振动源频率时，工艺***将发生振颤，导至被加工件尺寸精度、表面粗糙度等状态恶化。为解决这类问题，本发明采用的结构方案包括有；一种非牛顿体流变阻尼介质---(智能材料)磁流变液、激励器、高分子固体阻尼密封垫、液体密封、数字电源、工作台底座、基准工作台、阻尼联接件。3D传感器安装在基准工作台上，数字电源安装在在机床操纵器中，该工作台底座的底面与机床原工作台或刀架原安装平面联接，该工作台底座上安装有激励器、高分子固体阻尼密封垫，在激励器与基准工作台之间安装有液体密件并在其间充满磁流变液。同样，在高分子固体阻尼密封垫与基准工作台间也充满磁流变液。在该工作台底座与基准工作台之间用阻尼联接件定位，其间隙液充满磁流变液。
本发明利用纳米磁流体与磁流变液智能材料物性变化特性、悬浮特性、界面控制特性、粘度特性、声学特性，通过本结构及其激励器使机床加工工件时产生的震动能被耗散而衰减。其在宽的震动频率范围内，均能自动跟踪并大大提高变频、减幅效率，从而使切削加工速度及表面粗糙度精度大大提高，进而提高单位能耗下的生产效率。有效提高各类切、磨削设备的加工精度、明显加强工艺***相对刚性。这对加工业具有十分重要的意义。
机床智能吸震基准工作台采用夹持被加工工件(或刀具)的基准工作台(7))与工作台底座(6)之间完全被磁流变液(1)高分子固体阻尼密封垫(3)隔离，使得切削加工中机床自身震动能量与切削震动能量在隔离带因阻尼作用迫使震动频率大幅度衰减，从而起到明显的变频作用，又由于智能磁流变液的表观粘度及其磁悬浮特性、声学特性等自适应震动变化，使得多种震源振幅、频率在隔离带大幅衰减并转换成热能散发，不造成二次震源的影响。进而，被加工工件一次切削(或磨削)所能实现的尺寸精度、表面粗糙精度、形状与位置精度大大提高。其吸收震动的能力可调或自动控制，使用时占用场地小、生产成本底、原材料来源广。
附图说明
图1机床智能吸震基准工作台结构示意图；
图2机床智能吸震基准工作台激励器、高分子固体阻尼密封垫、阻尼联接件及磁流变液填充结构示意图；
图中；磁流变液——高技术智能材料(1)、激励器(2)、高分子固体阻尼密封垫(3)、液体密封(4)、数字电源(含微型计算机)(5)、工作台底座(6)、基准工作台(7)、阻尼联接件(8)、3D传感器(9)。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，一种机床智能吸震基准工作台，包括有智能材料-磁流变液(1)、激励器(2)、高分子固体阻尼密封垫(3)、液体密封(4)、数字电源(含微型计算机)(5)、工作台底座(6)、基准工作台(7)、阻尼联接件(8)、3D传感器(9)。其中，激励器(2)为一个或一个以上，根据被加工工件大、小范围确定。
如图2所示，安装被加工工件(或刀具)的基准工作台(7))与工作台底座(6)之间完全被磁流变液(1)、高分子固体阻尼密封垫(3)隔离，使得切削加工中机床自身震动能量与切削震动能量在隔离带因阻尼作用迫使震动频率大幅度衰减，从而起到明显的变频作用，又由于智能磁流变液的表观粘度及其磁悬浮特性、声学阻尼衰减特性自适应变化，使得各种震源之振幅、频率在隔离带大幅衰减并转换成热能散发，不造成二次震源的影响。进而，被加工工件一次切削(或磨削)所能实现的尺寸精度、表面粗糙精度、形状与位置精度大大提高。因本发明属于高技术智能产品，而且结构简单、原材料来源广、占用场地小生产成本低，为充分利用生产场地提供了有利条件。

Claims (2)

1.一种机床智能吸震基准工作台，包括有磁流变液——高技术智能材料(1)、激励器(2)、高分子固体密封垫(3)、液体密封(4)、数字电源(含微型计算机)(5)、工作台底座(6)、基准工作台(7)、阻尼联接件(8)、3D传感器(9)，其中，激励器(2)为一个或一个以上，根据被加工工件大、小范围确定。
2.根据权利要求1所述的机床智能吸震基准工作台，其特点在于安装被加工工件(或刀具)的基准工作台(7))与工作台底座(6)之间完全被磁流变液(1)高分子固体阻尼密封垫(3)隔离(以下简称隔离带)，使得切削加工中机床自身震动能量与切削震动能量在隔离带因阻尼作用迫使震动频率大幅度衰减，从而起到明显的变频作用，又由于智能磁流变液的表观粘度及其磁悬浮特性、声学特性自适应变化，使得各种震源振幅、频率在隔离带大幅衰减并转换成热能散发，不造成二次震源的影响，进而被加工工件一次切削(或磨削)所能实现的尺寸精度、表面粗糙精度、形状与位置精度大大提高。
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