[發(fā)明專利]一種基于摩擦減振的鏜桿結(jié)構(gòu)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910080400.7
• 申請(qǐng)日: 2009-03-20
• 公開（公告）號(hào): CN101508029A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王民;區(qū)炳顯;昝濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23B29/02
• 分類號(hào): B23B29/02
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張 慧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是一種鏜桿結(jié)構(gòu)，具體為一種基于摩擦減振的鏜桿結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以有效抑制工件鏜削過程中鏜桿的顫振。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，金屬切削加工朝著高度自動(dòng)化、柔性化的方向前進(jìn)。而切削振動(dòng)的抑制技術(shù)是保證工件加工質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化加工的前提，因此顯得尤其重要。其中，深孔的加工技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)的航空航天、汽車產(chǎn)業(yè)、軍工制造等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，加工質(zhì)量要求也越來越高。然而，在深孔鏜削加工過程，當(dāng)用長徑比超過5的鏜桿加工工件時(shí)，由于鏜桿懸伸量太長，為撓性結(jié)構(gòu)，成為整個(gè)加工系統(tǒng)中剛性最薄弱的環(huán)節(jié)，加工過程極其容易引起顫振。由鏜桿的顫振導(dǎo)致加工表面振紋，加工精度不足，刀具磨損嚴(yán)重，產(chǎn)生的噪聲也損害操作者的身心健康。

對(duì)于切削加工中顫振的控制，國內(nèi)外的研究人員已進(jìn)行了大量的研究。總的來說，可分為兩大類：振動(dòng)控制方法和調(diào)整切削參數(shù)的控制方法。振動(dòng)控制方法中，又根據(jù)控制執(zhí)行裝置性質(zhì)的不同分為主動(dòng)控制方法、被動(dòng)控制方法和半主動(dòng)控制方法。

被動(dòng)控制型方法：主要是通過在系統(tǒng)中加入吸振部件來達(dá)到減振抑振的效果。消極的被動(dòng)控制不需要附加能源，減振器的工作完全取決于主振動(dòng)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠。

被動(dòng)控制的方法很多，其中可以分為應(yīng)用新型材料提高剛度，動(dòng)力減振，沖擊減振，摩擦減振，阻尼減振等方法。

摩擦減振方面，日本的Ecita?Edhi，Tetsutaro?Hoshi通過調(diào)整摩擦減振器的永磁塊、振子質(zhì)量，空間三者關(guān)系，改變的摩擦消振能力，從理論和實(shí)驗(yàn)都證明這種摩擦阻尼器的原理和減振效果，并有效抑制10000赫茲附近的高頻顫振，在高頻減振方面取得效果。

上述裝置利用摩擦耗能原理，對(duì)高頻的顫振抑振，但在稍大型的鏜削系統(tǒng)中，顫振頻率往往只有一百多赫茲，以上方法不足以抑制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于摩擦減振的鏜桿結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以根據(jù)顫振來調(diào)節(jié)減震裝置，能夠抑制各種頻率的顫振。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案：本結(jié)構(gòu)包括鏜桿和固定在鏜桿右端的鏜刀頭。在鏜刀頭的左端設(shè)置有減振結(jié)構(gòu)，所述的減振結(jié)構(gòu)設(shè)在鏜桿的內(nèi)部，包括推子、調(diào)整螺釘、墊片、第二永磁片、第一永磁片、摩擦片、摩擦振子和導(dǎo)向桿。其中：導(dǎo)向桿的左端固定連接有螺帽，右端與鏜刀頭固定連接，在螺帽和鏜刀頭之間的導(dǎo)向桿上由左到右依次套有推子、墊片、第二永磁片、第一永磁片、摩擦片和摩擦振子，推子、墊片、第二永磁片、第一永磁片、摩擦片和摩擦振子能夠沿著導(dǎo)向桿左右滑動(dòng)。第二永磁片和第一永磁片處于同極互斥狀態(tài)并分別吸附在墊片和摩擦片上，墊片的左端與推子自由接觸，調(diào)整螺釘?shù)?!-- SIPO -->一端與推子接觸，另一端伸出鏜桿的外部。摩擦振子的兩端分別與摩擦片和鏜刀頭自由接觸。

推子、墊片、第二永磁片、第一永磁片和摩擦片與導(dǎo)向桿之間為間隙配合。摩擦振子偏心的置于導(dǎo)向桿上，即摩擦振子的內(nèi)孔徑大于導(dǎo)向桿的外徑，使摩擦振子只是掛在了導(dǎo)向桿上，二者之間留有間隙。導(dǎo)向桿的材質(zhì)為不銹鋼。

與現(xiàn)有的減震方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過調(diào)節(jié)作用在推子上的調(diào)整螺釘，改變鏜刀桿的動(dòng)態(tài)特性，改變摩擦振子與鏜刀桿之間的摩擦力大小，使鏜桿在切削狀態(tài)中處于最優(yōu)狀態(tài)，當(dāng)顫振發(fā)生時(shí)，由于摩擦振子兩端面與鏜桿體摩擦作用消耗能量，從而有效抑制鏜削過程顫振發(fā)生；同時(shí)還具有結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，易于控制等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1本發(fā)明摩擦減振的鏜桿結(jié)構(gòu)圖

圖2鏜桿安裝示意圖

圖3旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺釘后結(jié)構(gòu)狀態(tài)局部視圖

圖4發(fā)生顫振時(shí)頻譜圖

圖5顫振被抑制后頻譜圖

圖中：1、調(diào)整螺釘；2、墊片；3、摩擦片；4、導(dǎo)向桿；5、摩擦振子；6、鏜刀頭；7、緊固螺釘；8、鏜刀桿；9、永磁片；10、永磁片；11、推子；12、螺帽，13、鏜桿裝卡平臺(tái)(L/D＝10)，注：L為鏜桿懸伸長度，D為鏜桿橫截面直徑。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：