CN106735370A - 一种数控车削阻尼减振刀杆 - Google Patents

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杜家熙
安付行
付成果
田峰
郭竞杰
杨辉
付素芳
王振宁
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明公开了一种数控车削阻尼减振刀杆，包括刀杆和刀杆外部的刀头，刀杆一端设置有圆柱形腔体，腔体内设置有减振装置，减振装置包括弹簧、阻尼器、减振体和连接件，连接件一端为圆柱形端部，另一端为矩形端部，圆柱形端部***腔体内部与腔体过盈配合，矩形端部设置有与刀头过渡配合的圆孔，减振体两端各设置有圆形凸台，减振体一端的圆柱凸台与圆柱形端部侧面相连接，另一端的圆柱凸台卡于弹簧一端的内径中，弹簧的另一端与空腔末端的圆形侧壁相连接，阻尼器为填充于腔体内部的液态聚硅氧烷，本发明结构合理，使用方便，具有很好的减振的效果，提高了加工的效率并延长了刀具的使用寿命。

Description

一种数控车削阻尼减振刀杆
技术领域
本发明属于切削刀具技术领域，具体涉及一种数控车削阻尼减振刀杆。
背景技术
金属切削加工中产生的振动是一种十分有害的现象，当加工中产生了振动,刀具与工件间就会产生相对位移，会使加工表面产生振痕，严重影响零件的表面质量和性能，会使工艺***持续承受动态交变载荷的作用，刀具磨损，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，而且振动中产生的噪音还会危害操作者的身体健康，在数控车削加工过程中哪怕出现极其微小的振动，都会导致加工零件表面质量无法达到设计及使用要求, 通常为了减小振动, 不得不降低削用量, 从而降低了生产效率。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种结构合理，能有效减少振动，提高加工效率延长刀具寿命的数控车削阻尼减振刀杆。
为实现上述目的，本发明的任务是这样完成的：一种数控车削阻尼减振刀杆，包括刀杆和刀杆外部的刀头，其特征在于：所述刀杆一端设置有圆柱形腔体，腔体内设置有减振装置，所述减振装置包括弹簧、阻尼器、减振体和连接件，所述连接件一端为圆柱形端部，另一端为矩形端部，圆柱形端部***腔体内部与腔体过盈配合，矩形端部设置有与刀头过渡配合的圆孔，所述减振体两端各设置有圆形凸台，所述减振体一端的圆柱凸台与圆柱形端部侧面相连接，另一端的圆柱凸台卡于弹簧一端的内径中，所述弹簧的另一端与空腔末端的圆形侧壁相连接，所述阻尼器为填充于腔体内部的液态聚硅氧烷。
进一步优选的，所述连接件上设置有水平通槽将矩形端部对称分割为两个端头，所述两个端头通过螺栓相连接，每个端头的半孔的弧面淬火硬度为HRC45。
进一步优选的，所述减振体由W-Ni-Fe合金制成。
进一步优选的，所述弹簧由一大、一小的两个同轴心的组合弹簧构成，所述圆形凸台卡于小弹簧一端的内径中，大弹簧一端与减振体的侧端面相连接。
进一步优选的，所述组合弹簧由金属橡胶材料制成。
本发明具有结构合理，使用方便，阻尼器为液态聚硅氧烷，填充于减振体与刀杆之间起阻尼作用，切削加工时，减振体和刀杆产生相对位移使金属橡胶弹簧发生形变，消耗振动能量，能够很好的达到减振的效果，提高了加工的效率并延长了刀具的使用寿命。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为连接件的结构示意图；
图3为图2的A—A剖视图；
图4为图2的B—B剖视图；
图5为组合弹簧结构示意图。
图面说明：1、刀杆，2、刀头，3、弹簧，4、阻尼器，5、减振体，6、连接件，7、圆柱形端部，8、矩形端部，9、圆孔，10、水平通槽。
具体实施方式
结合附图详细描述本发明的技术方案，一种数控车削阻尼减振刀杆，包括刀杆1和刀杆外部的刀头2，所述刀杆1一端设置有圆柱形腔体，腔体内设置有减振装置，所述减振装置包括弹簧3、阻尼器4、减振体5和连接件6，所述连接件一端为圆柱形端部7，另一端为矩形端部8，圆柱形端部7***腔体内部与腔体过盈配合，矩形端部8设置有与刀头2过渡配合的圆孔9，所述减振体5两端各设置有圆形凸台，所述减振体5一端的圆柱凸台与圆柱形端部7侧面相连接，另一端的圆柱凸台卡于弹簧3一端的内径中，所述弹簧3的另一端与空腔末端的圆形侧壁相连接，所述阻尼器4为填充于腔体内部的液态聚硅氧烷；所述连接件6上设置有水平通槽10将矩形端部8对称分割为两个端头，所述两个端头通过螺栓相连接，每个端头的半孔的弧面淬火硬度为HRC45；所述减振体5由W-Ni-Fe合金制成；所述弹簧3由一大、一小的两个同轴心的组合弹簧构成，所述圆形凸台卡于小弹簧一端的内径中，大弹簧一端与减振体5的侧端面相连接；所述组合弹簧由金属橡胶材料制成。
本发明的工作原理为：刀杆和刀头通过连接件相连接，连接件一端设置为圆形与刀杆的腔体过盈配合，另一端设置有与刀头过渡配合的圆孔，因圆孔直径较小，可通过水平通槽将圆孔分割为两半，每个半孔的圆弧面淬火硬度到HRC45 ，用螺栓在其两侧共同夹紧，这种采用变形夹套的方法具有一定的避振作用，减振体在减振装置中的作用是消弱固有频率，减振体在腔体内部配合弹簧使用，可随着弹簧的伸缩有微小的移动，通过弹簧微调减振块位置，达到减振效果，当减振***置不变时，减振体频率大小取决于减振体本身的质量大小，质量越大，则减振体减振频率越小，因此减振体可选择密度较大的金属合金—W-Ni-Fe合金，该合金既保持了钨的高密度和高强度，又改进了合金的塑形和加工性能，具有很好的机械性能，阻尼器在减振装置中提供运动阻力、消减运动能量，从而达到减振消能的作用，阻尼器选择粘度系数比较大的液态聚硅氧烷，其保存时间较长且不易泄露，连接件与刀杆内腔采用过盈配合，可防止液态聚硅氧烷泄露，弹簧可选择金属橡胶作为弹簧材料，金属橡胶是一种均质的弹性多孔物质，用一定的工艺方法将金属丝有序排放在冲压模具中冲压而成，其原材料为金属丝，既具有所选金属的固有特性又有像橡胶一样的弹性，因刀杆内空腔的安装空间较小，而设计承受载荷较大，因此使用一大、一小的两个同轴心的组合弹簧，这种弹簧比普通弹簧轻，钢丝直径也较细，制造更方便。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (5)

1.一种数控车削阻尼减振刀杆，包括刀杆（1）和刀杆外部的刀头（2），其特征在于：所述刀杆（1）一端设置有圆柱形腔体，腔体内设置有减振装置，所述减振装置包括弹簧（3）、阻尼器（4）、减振体（5）和连接件（6），所述连接件一端为圆柱形端部（7），另一端为矩形端部（8），圆柱形端部（7）***腔体内部与腔体过盈配合，矩形端部（8）设置有与刀头（2）过渡配合的圆孔（9），所述减振体（5）两端各设置有圆形凸台，所述减振体（5）一端的圆柱凸台与圆柱形端部（7）侧面相连接，另一端的圆柱凸台卡于弹簧（3）一端的内径中，所述弹簧（3）的另一端与空腔末端的圆形侧壁相连接，所述阻尼器（4）为填充于腔体内部的液态聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的一种数控车削阻尼减振刀杆，其特征在于：所述连接件（6）上设置有水平通槽（10）将矩形端部（8）对称分割为两个端头，所述两个端头通过螺栓相连接，每个端头的半孔的弧面淬火硬度为HRC45。
3.根据权利要求1所述的一种数控车削阻尼减振刀杆，其特征在于：所述减振体（5）由W-Ni-Fe合金制成。
4.根据权利要求1所述的一种数控车削阻尼减振刀杆，其特征在于：所述弹簧（3）由一大、一小的两个同轴心的组合弹簧构成，所述圆形凸台卡于小弹簧一端的内径中，大弹簧一端与减振体（5）的侧端面相连接。
5.根据权利要求1所述的一种数控车削阻尼减振刀杆，其特征在于：所述组合弹簧由金属橡胶材料制成。
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