[實用新型]一種線圈鏜桿整體型磁流變液自抑振智能鏜桿系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620140283.0
• 申請日: 2006-11-23
• 公開（公告）號: CN200970636Y
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梅德慶;孔天榮;陳子辰
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B23B29/02
• 分類號: B23B29/02;B23Q15/007;B23Q15/12;B23Q23/00;G05D19/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機(jī)械鏜削裝置，尤其涉及一種線圈鏜桿整體型磁流變液自抑振智能鏜桿系統(tǒng)。

背景技術(shù)

機(jī)械產(chǎn)品中的精密孔，如發(fā)動機(jī)的汽缸孔等，往往是機(jī)械系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部位，因為其加工困難，加工質(zhì)量很難得到保證，一直是機(jī)械加工的難點。如何提高精密孔的加工質(zhì)量和效率，業(yè)已成為機(jī)械制造業(yè)中亟待解決的重要課題之一。精鏜是精密孔加工的一種重要方法，然而精鏜過程中發(fā)生的顫振往往是造成精密孔加工精度低、表面質(zhì)量差以及加工效率不高等問題的主要原因。此外，顫振還會加速刀具系統(tǒng)的磨損，產(chǎn)生強(qiáng)噪聲并危害操作者的身心健康。為了解決鏜削過程的顫振問題，國內(nèi)外學(xué)者已進(jìn)行了大量的研究工作，其中主要有：[1].在1995年召開的第四屆IEEE國際控制應(yīng)用會議的論文集第868～874頁報道了布迪(Budi?W.)等人在鏜桿內(nèi)部放置主動控制的電磁吸振器來抑制鏜桿的顫振的方法；[2].在1995年6月在美國西雅圖召開的ACC會議的論文集第739～743頁報道了邁克爾(Michael)等人采用在鏜桿內(nèi)部放置主動控制的壓電致動器來抑制鏜桿的顫振的方法；[3].在1996年在美國迪爾伯恩召開的IEEE國際控制應(yīng)用會議的論文集第235～239頁報道了基潘(G.Pan)等人采用在鏜桿內(nèi)部放置主動控制的超磁致伸縮致動器來抑制鏜桿的顫振的方法；[4].在1997年的《工具技術(shù)》雜志第31卷的19～21頁報道了李啟堂等人將動力吸振器應(yīng)用于鏜桿減振過程，可有效避免加工過程顫震現(xiàn)象的發(fā)生的方法；[5].在2002年的《中國機(jī)械工程》雜志第13卷的1827～1829和1855頁報道了趙永成等人提出在精密孔加工過程中采用擠壓液膜阻尼技術(shù)，在刀具系統(tǒng)與被加工件之間產(chǎn)生擠壓液膜，形成液膜阻尼效應(yīng)，使鏜桿刀具難以起振的方法；[6].在1999年《International?Journal?of?Machine?Tools?&?Manufacture》雜志第39卷的1925～1934頁報道了王民等人通過調(diào)節(jié)施加于電流變材料上的電場強(qiáng)度來改變整個鏜桿的動態(tài)特性，并借以抑制切削顫振的方法。

針對上述鏜桿顫振的控制方法，按照減振方式，可以歸納為三類：(1)被動減振方式。文獻(xiàn)[4-5]中鏜桿的抑振方式均屬于被動減振方式，結(jié)構(gòu)簡單，但由于減振器固有頻率一般不可調(diào)，只適用于擾頻基本固定的情況，如果擾頻在較大范圍內(nèi)變動，則效果不佳。(2)主動減振方式。文獻(xiàn)[1-3]中鏜桿的抑振方式均屬于主動減振方式，它們能夠在不同的工況下，根據(jù)傳感器的反饋信號，對減振器固有頻率進(jìn)行連續(xù)的調(diào)節(jié)，減振效果優(yōu)于被動減振方式，但是具有能耗高、成本高、可靠性差等缺點，使得實際生產(chǎn)過程難以推廣應(yīng)用。(3)半主動減振方式。文獻(xiàn)[6]中鏜桿抑振方式屬于半主動減振方式，主要是通過改變減振設(shè)備的剛度或阻尼等動態(tài)特性參數(shù)來改善系統(tǒng)的響應(yīng)，其減振效果優(yōu)于被動減振方式，而且同主動減振方式相比又具有能耗低、可靠性高等優(yōu)點，因此，半主動減振是一種理想的鏜桿顫振抑振方式，但由于文獻(xiàn)[6]中使用電流變材料，會帶來一系列問題：①工作電壓高，工作過程需要加載幾千伏的高壓電(2KV～5KV)；②適用溫度范圍窄，一般情況為10℃～70℃；③穩(wěn)定性差，流變過程易受制造和使用中雜質(zhì)的影響。針對以上問題，本實用新型提出了一種基于磁流變液的自抑振智能鏜桿結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)。