CN115229253A - 一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀 - Google Patents

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CN115229253A CN202210990862.8A CN202210990862A CN115229253A CN 115229253 A CN115229253 A CN 115229253A CN 202210990862 A CN202210990862 A CN 202210990862A CN 115229253 A CN115229253 A CN 115229253A
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cutter head
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胡登洲
郑金辉
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    • B23CMILLING
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    • B23C5/10Shank-type cutters, i.e. with an integral shaft

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Abstract

本发明公开了一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,包括刀头、刀杆、阻尼垫片、连接件;刀头设有刀头空腔,尾部设有刀头连接齿;刀杆头部设有刀杆连接齿,轴心位置设有螺纹内孔;刀头尾部与刀杆头部插接配合;插接后相邻的刀头连接齿和刀杆连接齿侧面有间隙以放置阻尼垫片;连接件由自锁螺钉和垫圈组成,自锁螺钉穿过垫圈和刀头空腔,与刀杆头部的刀杆螺纹内孔以一定大小的轴向预紧力连接锁紧。通过设置轴向预紧力的大小,使分体式阻尼减振铣刀在阀体铣削过程中超过特定扭矩时,刀头和刀杆产生相对转动,压缩阻尼垫片,抑制刀具的冲击振动,减少刀片崩刃的风险,同时打乱铣削力的频率,抑制切削颤振的发生,提高加工质量。

Description

一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀
技术领域
本发明属于铣刀技术领域,具体涉及一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀。
背景技术
阀体类零件通常涉及孔、槽、型腔等结构特征的铣削加工,铣削过程中,铣刀在刀头部分受交变载荷,该交变载荷迫使铣刀产生振动。由于铣刀悬深较大,刀体本身的静刚度低,刀头的振幅增大,致使加工表面不符合零件表面粗糙度要求。并且,当交变载荷的频率和铣刀本身的固有频率接近时还将产生切削颤振现象,这会极大地加大铣刀的振动幅度,影响加工精度,降低机床和刀具的使用寿命。同时,刀头部分的交变载荷对刀片造成较大冲击,致使刀片出现崩刃、破损等突发性损伤,造成停机更换刀片甚至工件表面损伤。因此,如何对铣刀的加工过程进行减振是金属铣削过程中保证加工质量的重点、难点问题。
现有技术对铣刀的加工过程进行减振的措施及其局限性如下所示:
1、镶嵌硬质合金材料
减振措施:在刀杆的两边平行的嵌入刚度和强度大的硬质合金材料来提高静刚度。
局限性:由于受到两条加固材料的刚度、厚度以及它们与刀体粘结的紧密程度的影响,这类刀杆的长径比的值也会受到一定的限制,—般适用于铣削力比较小的加工场合。
2、减轻刀头部分的重量
减振措施:在对静刚度影响非常小的前提下减轻刀头部分的重量。
局限性:应用头部切除法本身就会具有很大的局限性,而且其长径比也不可能达到很大。
3、优化刀头切削刃几何形状
减振措施:刀头切削刃采用变螺旋角、变齿间角等特殊几何形状,打乱铣削力的频率,抑制切削颤振的发生。
局限性:变螺旋角、变齿间角等特殊几何形状切削刃的刃磨方法复杂,切削刃精度检测难度很大,刀具磨损后的修磨难度很大,导致刀具成本高。
4、刀杆内部安装减振块
减振措施:在刀杆前端去除部分材料得到空腔,并在其中加装一个弹性体和质量块用来组成冲击减振装置。
局限性:减振块的体积会受到刀杆大小的限制,并且这种刀具的使用寿命还会严重受制于阻尼器的使用寿命。
5、刀杆内部添加减振颗粒
减振措施:在刀杆前端去除一部分得到一个空腔,在其内部添加颗粒物质,利用颗粒之间的碰撞来和摩擦来消耗掉振动能量。
局限性:阻尼的减振效果与空腔大小、填充比、颗粒种类等因素有关。但却没有完善的颗粒阻尼特性的理论模型;颗粒运动时的接触力无法测量,只能通过模拟间接获得近似值,无法准确得到好的减振效果。
除此之外,在加工阀体结构特征时,周向设置于刀头尾部的若干刀片,随刀头周转,切入切出工件,进行材料去除。过程中,工件对刀片施加周期性铣削力,即对于任意一片刀片,铣刀周转一圈,刀片切入切出工件一次,受到一个周期的铣削力冲击。在铣刀高速周转中,刀片受到周期性冲击,其中,切向方向的冲击载荷,即切向铣削力,是造成刀具破损、崩刃的主要原因。以上现有技术中的铣刀减振方法,均未对刀具加工中的冲击载荷进行精确主动的减振,对刀具的保护存在一定局限。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足,提供一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,以解决或改善上述的问题。
为达到上述目的,本发明采取的技术方案是:
一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,包括:刀头,刀杆,刀片,连接件;刀头与刀杆均为圆柱结构,刀头与刀杆截面均为圆环截面,刀头与刀杆同轴设置;刀头尾部连接于刀杆头部,若干刀片周向设置于刀头头部;
刀头设有刀头空腔,刀头空腔沿刀头轴线方向贯穿设置于刀头内,刀头尾部设有刀头连接齿,若干刀头连接齿沿刀头尾部圆环截面周向间隔分布,任意一刀头连接齿的相邻两侧为刀头连接槽;
刀杆轴心位置设有刀杆螺纹内孔,刀杆螺纹内孔自刀杆头部沿刀杆轴线向刀杆尾部延伸,刀杆螺纹内孔为盲孔,刀杆头部设有刀杆连接齿,若干刀杆连接齿沿刀杆头部圆环截面周向间隔分布,任意一刀杆连接齿的相邻两侧为刀杆连接槽;
刀头尾部与刀杆头部插接配合,刀头连接齿插接于刀杆连接槽,刀杆连接齿插接于刀头连接槽;插接后,任意刀头连接齿的两侧为刀杆连接齿,任意刀杆连接齿的两侧为刀头连接齿;插接后相邻的刀头连接齿和刀杆连接齿侧面有间隙,间隙内放置阻尼垫片;刀头连接齿与刀杆连接槽连接配合处的若干轴向端面,刀头连接槽与刀杆连接齿连接配合处的若干轴向端面,共同构成圆环状轴向端面;
连接件包括自锁螺钉和垫圈,自锁螺钉穿过垫圈和刀头空腔与刀杆头部的刀杆螺纹内孔;
对自锁螺钉施加轴向预紧力,刀头和刀杆连接配合处的圆环状轴向端面在轴向预紧力作用下产生静摩擦力;根据加工过程中的切向铣削力确定自锁螺钉紧固的轴向预紧力,使切向铣削力产生的扭矩超过轴向预紧力产生的摩擦力矩时,刀头与刀杆产生相对转动,相邻刀头连接齿和刀杆连接齿挤压间隙内的阻尼垫片。
为保证阻尼垫片在切向铣削力峰值附近进行压缩阻尼,削减切向铣削力峰值,轴向预紧力F的确定方法如下。刀头连接齿与刀杆连接齿连接配合处的轴向端面,在轴向预紧力作用下产生静摩擦力,控制所述静摩擦力所能产生的最大扭矩Mf达到铣削加工中切向铣削力产生的扭矩最大值MF_max的0.8倍时,刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动,压缩阻尼垫片进行阻尼,即Mf和MF_max需满足等式:Mf=0.8MF_max
铣削加工中切向铣削力产生的扭矩最大值MF_max的计算公式为:MF_max=Ft_maxR,其中Ft_max为铣削加工中的切向铣削力最大值,R为刀头圆环截面外圆半径。
刀头连接齿与刀杆连接槽连接配合处的若干轴向端面,以及刀头连接槽与刀杆连接齿连接配合处的若干轴向端面,共同构成圆环状轴向端面。圆环状轴向端面在轴向预紧力作用下产生静摩擦力,所述圆环状轴向端面的内径为刀头圆环截面外圆半径R',所述圆环状轴向端面的外径为刀头圆环截面外圆半径R,所述静摩擦力所能产生的最大扭矩Mf的计算公式为:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
,其中R'为刀头圆环截面内圆半径,dM为圆环状轴向端面中内圆半径为r宽度为dr的圆环面微元所受的摩擦力扭矩,其中dr趋近于无穷小;圆环面微元所受的摩擦力扭矩公式为:dM=rμdF,其中μ为摩擦系数,dF为圆环面微元所受的正压力;圆环面微元所受的正压力公式为:dF=PdS,其中P为圆环面所受的压强,dS为微元面积;微元面积公式为:dS=π(r+dr)2-πr2=2πrdr+π(dr)2=2πrdr;圆环面所受的压强公式为:P=F/π(R2−R'2),其中F为轴向预紧力,R为刀头圆环截面外圆半径,R'为刀头圆环截面内圆半径;可计算得到
Figure 902981DEST_PATH_IMAGE002
,将所得Mf代入上述Mf和MF_max需满足等式:Mf=0.8MF_max=0.8Ft_maxR,得轴向预紧力F的取值为:F=1.2Ft_maxR(R2−R'2)/μ(R3−R'3)。
优选地,铣削加工中的切向铣削力最大值由切削力理论计算得到。
优选地,铣削加工中的切向铣削力最大值由既往加工中的历史铣削力监测数据得到。
优选地,刀头高度在不干涉切削过程的情况下尽可能的小,以增大刀具刚度。
优选地,刀头空腔直径比自锁螺钉直径大1mm~2mm。
优选地,阻尼垫片材料采用阻尼合金或橡胶。
优选地,刀头和刀杆材料采用工具钢或硬质合金,自锁螺钉和垫圈材料采用碳钢或不锈钢。
本发明提供的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,具有以下有益效果:
1、根据切向铣削力设置刀头、刀杆连接件预紧力大小,使分体式阻尼减振铣刀刀头、刀杆间的阻尼垫片在切向铣削力峰值附近压缩阻尼,以精确、可靠削减切向铣削力峰值,减小刀具加工过程中的刀片切入冲击载荷,以保证加工质量,提高刀具寿命。
2、本发明根据切削力的大小精确计算预紧力,使阻尼垫片仅在扭矩超限时受压,在保证了刀具减振效果的同时提高了阻尼垫片的使用寿命,减小了频繁拆装更换垫片造成的刀具安装精度误差,提高加工效率,节约成本。
3、由于刀头和刀杆产生相对转动压缩了阻尼垫片,改变了刀片切入切出工件的动力学过程,因此可以打乱铣削力的频率,抑制切削颤振的发生。
4、齿状的刀头、刀杆连接方式,提高了连接处的抗扭、抗剪性能,连接稳定性高。
附图说明
图1为本发明提供的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀结构示意图。
图2为刀头圆环截面及圆环微元示意图。
图3为采用非减振铣刀铣削加工的切向铣削力随刀具旋转角度的变化示意图。
图4为采用分体式阻尼减振铣刀铣削加工的切向铣削力随刀具旋转角度的变化示意图。
图中标记:1-刀头,2-刀杆,3-阻尼垫片,4-连接件,5-刀头空腔,6-刀头连接齿,7-刀杆连接齿,8-刀杆螺纹内孔,9-自锁螺钉,10-垫圈,11-刀片,12-圆环状轴向端面。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,如图1所示,包括:刀头1,刀杆2,刀片11,连接件4。刀头1与刀杆2均为圆柱结构,刀头1与刀杆2截面均为圆环截面,刀头1与刀杆2同轴设置。刀头1尾部连接于刀杆头部,若干刀片11周向设置于刀头头部。
刀头1设有刀头空腔5,刀头空腔5沿刀头轴线方向贯穿设置于刀头1内,刀头1尾部设有刀头连接齿6,若干刀头连接齿6沿刀头1尾部圆环截面周向间隔分布,任意一刀头连接齿6的相邻两侧为刀头连接槽。
刀杆2轴心位置设有刀杆螺纹内孔8,刀杆螺纹内孔8自刀杆2头部沿刀杆轴线向刀杆尾部延伸,刀杆螺纹内孔8为盲孔,刀杆2头部设有刀杆连接齿7,若干刀杆连接齿7沿刀杆2头部圆环截面周向间隔分布,任意一刀杆连接齿7的相邻两侧为刀杆连接槽。
刀头1尾部与刀杆2头部插接配合,刀头连接齿6插接于刀杆连接槽,刀杆连接齿插接于刀头连接槽。插接后,任意刀头连接齿6的两侧为刀杆连接齿7,任意刀杆连接齿7的两侧为刀头连接齿6。插接后相邻的刀头连接齿6和刀杆连接齿7侧面有间隙,间隙内放置阻尼垫片3。刀头连接齿与刀杆连接槽连接配合处的若干轴向端面,刀头连接槽与刀杆连接齿连接配合处的若干轴向端面,共同构成圆环状轴向端面12。
连接件4包括自锁螺钉9和垫圈10,自锁螺钉9穿过垫圈10和刀头空腔5,与刀杆头部的刀杆螺纹内孔8。对所述自锁螺钉9施加轴向预紧力,刀头和刀杆连接配合处的所述圆环状轴向端面12在轴向预紧力作用下产生静摩擦力。根据加工过程中的切向铣削力确定自锁螺钉紧固的轴向预紧力,使切向铣削力产生的扭矩超过轴向预紧力产生的最大静摩擦力矩时,刀头1与刀杆2产生相对转动,相邻刀头连接齿6和刀杆连接齿7挤压间隙内的阻尼垫片3,从而抑制铣刀的冲击振动,减少刀片11崩刃的风险,同时打乱铣削力的频率,避免切削颤振的发生。
工作原理:铣刀旋转铣削时,刀头1头部周向上的刀片11切入工件,受到工件对其施加的铣削力,其中切向铣削力产生扭矩,使刀头1与刀杆2间产生相对转动的趋势。自锁螺钉9提供的轴向预紧力使刀头1与刀杆2的连接配合处的圆环状轴向端面产生阻止相对转动的静摩擦力矩。当切向铣削力产生扭矩正常增加,超出最大静摩擦力矩时,刀头1与刀杆2产生瞬时微小的相对转动,刀杆连接齿与刀头连接槽之间产生瞬时微小的相对转动,相邻刀头连接齿6和刀杆连接齿7挤压间隙内的阻尼垫片3,进行阻尼,削减冲击力。
为了精确、可靠削减切向铣削力峰值,保证阻尼垫片在切向铣削力峰值附近能够有效地进行压缩阻尼,轴向预紧力F的确定方法如下,控制刀头1与刀杆2在轴向预紧力作用下静摩擦力所能产生的最大扭矩Mf达到铣削加工中切向铣削力产生的扭矩最大值MF_max的0.8倍时,刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动,即Mf和MF_max需满足式一:Mf=0.8MF_max
如图2所示,刀头圆环截面外圆半径为R,刀头圆环截面内圆半径为R',刀头圆环截面的圆环面微元内圆半径为r,宽度为dr。
铣削加工中切向铣削力产生的扭矩最大值MF_max的计算公式为式二:MF_max=Ft_maxR,其中Ft_max为铣削加工中的切向铣削力最大值,R为刀头圆环截面外圆半径。
刀头与刀杆在轴向预紧力作用下静摩擦力所能产生的最大扭矩Mf的计算公式为式三:
Figure 514091DEST_PATH_IMAGE001
,其中R'为刀头圆环截面内圆半径,dM为刀头圆环截面中半径为r宽度为dr的圆环面微元所受的摩擦力扭矩;圆环面微元所受的摩擦力扭矩公式为式四:dM=rμdF,其中μ为摩擦系数,dF为圆环面微元所受的正压力;圆环面微元所受的正压力公式为式五:dF=PdS,其中P为圆环面所受的压强,dS为微元面积;微元面积公式为式六:dS=2πrdr;圆环面所受的压强公式为式七:P=F/π(R2−R'2),其中F为轴向预紧力,R为刀头圆环截面外圆半径,R'为刀头圆环截面内圆半径;将式六、式七代入式五,将式五代入式四,将式四代入式三,可计算得到式八:Mf=2μF(R3−R'3)/3(R2−R'2)。将式二和式八代入式一得Mf=2μF(R3−R'3)/3(R2−R'2)= 0.8MF_max =0.8 Ft_maxR,由此可得到轴向预紧力F的计算公式式九:F=1.2Ft_maxR(R2−R'2)/μ(R3−R'3)。即为了削减切向铣削力峰值,保证阻尼垫片在切向铣削力峰值附近能够有效地进行压缩阻尼,需对自锁螺钉9施加的轴向预紧力F的大小为1.2Ft_maxR(R2−R'2)/μ(R3−R'3)。
优选地,刀头1高度在不干涉切削过程的情况下尽可能的小,以增大刀具刚度。
优选地,所述刀头空腔5直径比自锁螺钉9直径大1mm~2mm。
优选地,所述刀杆螺纹内孔8和自锁螺钉9可以相互配合,产生自锁作用。
优选地,所述刀头连接齿6和刀杆连接齿7为大小相同,横截面为扇形,沿周向均匀分布,可以相互***的凸凹齿,连接齿高度为20mm~30mm。
优选地,所述刀头连接齿6和刀杆连接齿7互相***后的侧面间隙为1mm~2mm,以放入阻尼垫片3。
优选地,所述阻尼垫片3材料采用阻尼合金或橡胶。
优选地,所述刀头1和刀杆2材料采用工具钢或硬质合金。
优选地,所述自锁螺钉9和垫圈10材料采用碳钢或不锈钢。
优选地,铣削加工中的切向铣削力最大值由铣削力理论计算得到;
优选地,铣削加工中的切向铣削力最大值由既往加工中的历史铣削力监测数据得到。
根据本申请的一个实施例,参考图1-图2,以下将对上述步骤进行详细描述。
工件材料为TC4钛合金,轴向切深为0.5mm,径向切深为15mm,进给速度为1500mm/min,主轴转速为1200r/min,刀头和刀杆材料采用工具钢,工具钢之间在有润滑情况下的摩擦系数为0.1,圆环状轴向端面的外径为19mm,圆环状轴向端面的内径为7mm,刀头连接齿和刀杆连接齿均为大小相同的5个齿,自锁螺钉的直径为6mm,对于自锁螺钉拧紧力矩T与轴向预紧力F的关系,采用电阻应变计通过应变法测量,F与T近似成正比例关系,将数据拟合可得,F与T之间的大小关系为:F=600T,采用非减振铣刀铣削加工的切向铣削力随刀具旋转角度的变化如图3所示,即Ft_max=608N,且切向铣削力波峰与波峰之间的相位为90°,容易引起切削颤振。
将上述具体数值带入式九,可以求解得到轴向预紧力F=6639N,则自锁螺钉拧紧所需的扭矩T=11N·m。采用定力矩扳手以11N·m扭矩拧紧自锁螺钉,得到分体式阻尼减振铣刀铣削加工的切向铣削力随刀具旋转角度的变化如图4所示,铣削加工中的切向铣削力最大值为566N,且由于分体式阻尼减振铣刀在铣削过程中超过指定扭矩,刀头和刀杆产生相对位移压缩阻尼垫片,造成在单个刀片切入切出工件时的切向铣削力出现多个波峰,打乱了切向铣削力波峰与波峰之间标准的90°相位,即打乱了切向铣削力的频率,从而抑制切削颤振的发生。
上述结果表明,本发明设计的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,通过合理设置预紧力的大小,使分体式阻尼减振铣刀在铣削过程中超过特定扭矩时,刀头和刀杆产生相对位移压缩阻尼垫片,抑制刀具的冲击振动,减少刀片崩刃的风险;同时可以打乱铣削力的频率,抑制切削颤振的发生,从而提高加工质量,此外,针对特定冲击进行阻尼在保证减振效果的同时延长了阻尼垫片的使用寿命。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述,但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内,本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,包括:刀头,刀杆,刀片,连接件;刀头与刀杆均为圆柱结构,刀头与刀杆截面均为圆环截面,刀头与刀杆同轴设置,刀头尾部连接于刀杆头部,若干刀片周向设置于刀头头部;
刀头设有刀头空腔,刀头空腔沿刀头轴线方向贯穿设置于刀头内,刀头尾部设有刀头连接齿,若干刀头连接齿沿刀头尾部圆环截面周向间隔分布,任意一刀头连接齿的相邻两侧为刀头连接槽;
刀杆轴心位置设有刀杆螺纹内孔,刀杆螺纹内孔自刀杆头部沿刀杆轴线向刀杆尾部延伸,刀杆螺纹内孔为盲孔,刀杆头部设有刀杆连接齿,若干刀杆连接齿沿刀杆头部圆环截面周向间隔分布,任意一刀杆连接齿的相邻两侧为刀杆连接槽;
刀头尾部与刀杆头部插接配合,刀头连接齿插接于刀杆连接槽,刀杆连接齿插接于刀头连接槽;插接后,任意刀头连接齿的两侧为刀杆连接齿,任意刀杆连接齿的两侧为刀头连接齿;插接后相邻的刀头连接齿和刀杆连接齿侧面有间隙,间隙内放置阻尼垫片;刀头连接齿与刀杆连接槽连接配合处的若干轴向端面,刀头连接槽与刀杆连接齿连接配合处的若干轴向端面,共同构成圆环状轴向端面;
连接件包括自锁螺钉和垫圈,自锁螺钉穿过垫圈和刀头空腔与刀杆头部的刀杆螺纹内孔;对自锁螺钉施加轴向预紧力,刀头和刀杆连接配合处的圆环状轴向端面在轴向预紧力作用下产生静摩擦力;根据加工过程中的切向铣削力确定自锁螺钉紧固的轴向预紧力,使切向铣削力产生的扭矩超过轴向预紧力产生的最大静摩擦力矩时,刀头与刀杆产生相对转动,相邻刀头连接齿和刀杆连接齿挤压间隙内的阻尼垫片;为保证阻尼垫片在切向铣削力达到峰值时刻附近进行压缩阻尼,精确削减切向铣削力峰值,轴向预紧力F的大小为1.2Ft_maxR(R2−R'2)/μ(R3−R'3),其中,Ft_max为铣削加工中的切向铣削力最大值,R为刀头圆环截面外圆半径,R'为刀头圆环截面内圆半径,μ为摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,铣削加工中的切向铣削力最大值Ft_max由切削力理论计算得到或由既往加工中的历史铣削力监测数据得到。
3.根据权利要求2所述的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,轴向预紧力F确定方法如下:
控制刀头与刀杆在轴向预紧力F作用下静摩擦力所能产生的最大扭矩Mf达到铣削加工中切向铣削力产生的扭矩最大值MF_max的0.8倍时,刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动,削减切向铣削力峰值,即Mf和MF_max需满足:Mf=0.8MF_max
铣削加工中切向铣削力产生的扭矩最大值MF_max的计算公式为:MF_max=Ft_maxR,其中Ft_max为铣削加工中的切向铣削力最大值,R为刀头圆环截面外圆半径;
刀头与刀杆在轴向预紧力作用下静摩擦力所能产生的最大扭矩Mf的计算公式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
,其中R'为刀头圆环截面内圆半径,dM为刀头圆环截面中半径为r宽度为dr的圆环面微元所受的摩擦力扭矩;
圆环面微元所受的摩擦力扭矩公式为:dM=rμdF,其中μ为摩擦系数,dF为圆环面微元所受的正压力;
圆环面微元所受的正压力公式为:dF=PdS,其中P为圆环面所受的压强,dS为微元面积;
微元面积公式为:dS=2πrdr;
圆环面所受的压强公式为:P=F/π(R2−R'2),其中F为轴向预紧力,R为刀头圆环截面外圆半径,R'为刀头圆环截面内圆半径;
则可计算得到:Mf=2μF(R3−R'3)/3(R2−R'2)= 0.8MF_max =0.8 Ft_maxR;
可得到轴向预紧力F的计算公式:F=1.2Ft_maxR(R2−R'2)/μ(R3−R'3)。
4.根据权利要求3所述的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,刀头高度在不干涉切削过程的情况下尽可能的小,以增大刀具刚度。
5.根据权利要求4所述的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,刀头空腔直径比自锁螺钉直径大1mm~2mm。
6.根据权利要求5所述的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,其特征在于,阻尼垫片材料采用阻尼合金或橡胶。
7.根据权利要求6所述的一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀,刀头和刀杆材料采用工具钢或硬质合金,自锁螺钉和垫圈材料采用碳钢或不锈钢。
CN202210990862.8A 2022-08-18 2022-08-18 一种用于阀体加工的分体式阻尼减振铣刀 Pending CN115229253A (zh)

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