[發明專利]高阻尼復合結構鏜桿

無效

• 申請號: 200910164325.2
• 申請日: 2009-09-02
• 公開（公告）號: CN101648282A
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 楊振宇
• 申請（專利權）人: 中國航天科技集團公司長征機械廠
• 主分類號: B23B29/02
• 分類號: B23B29/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種金屬切削工藝裝備，特別涉及一種用于金屬切削機床上深 孔零件的車削或鏜削用高阻尼復合結構的鏜桿。

背景技術

現有的鏜桿的具體結構目前大致有以下幾種：一是普通中空鋼制鏜桿，中 空鋼制鏜桿大致呈管狀結構，它是將實心圓鏜桿內部按一定比例打空制得。根 據力學規律，圓截面桿在內部掏空后靜剛度會下降，但固有頻率會提高，于是 抗振性能會提高。通常情況下，內孔和外圓直徑比大致在60％～70％，靜剛度較 實心鏜桿下降10％～20％，固有頻率提高10％～15％。因此中空鋼質鏜桿是以犧牲 靜剛度為代價提高其抗振性，由于鋼材結構阻尼系數非常小，所以其抗振性有 限；二是內嵌動力吸振器的減振鏜桿，中空鏜桿內嵌阻尼吸振器后抗振性能會 明顯提高，基本結構如圖1，在鏜桿前段的空間里，由重合金質量體3、橡膠圈 1、硅油2和鏜桿主體4共同組成了一個質量-彈簧-阻尼的二自由度線性系統， 該系統的固有屬性決定了此類結構良好的抗振性能。配制好重合金質量體3的 質量M，橡膠圈1彈性系數K，硅油2的粘性阻尼系數c三者的關系，發生自 激振動的時候，振動動能絕大部分可以被硅油吸收轉化為熱能。吸振效果明顯， 其缺點是結構復雜，裝配困難，重合金造價高，成本難于控制，鏜桿尺寸較小 時靜剛度不足。

發明內容

本發明公開了一種高阻尼復合結構鏜桿，該鏜桿采用新結構，能實現良好 的減振性能與鏜桿大懸伸狀態下的切削，并可有效降低制造工藝難度，降低產 品成本。

為了達到上述目的：本發明采用的技術一種高阻尼復合結構鏜桿，該鏜桿 包括中空的鏜桿主體，還包括彈性套筒、漲緊套、拉桿、預緊螺母；

彈性套筒為管狀結構并沿母線開有一條狹縫，內置于鏜桿主體內，且外徑 與鏜桿主體內孔配合；

漲緊套為套筒結構，其內外型面上均設有配合錐面，且錐度同向，若干漲 緊套同向排列成組并套設于拉桿上形成整體，置于彈性套筒內；

預緊螺母緊固于拉桿兩端，使漲緊套徑向尺寸增大，從而使漲緊套緊貼彈 性套筒并使彈性套筒緊貼鏜桿內壁。

本發明的有益效果是：能實現良好的減振性能與鏜桿大懸伸狀態下的切削， 且零件結構簡單可有效降低制造工藝難度，并降低產品成本。

附圖說明

圖1為現有技術中內嵌動力吸振器的減振鏜桿結構示意圖；

圖2為本發明實施例結構示意圖；

圖3為圖2中漲緊套截面圖；

圖4為圖2中彈性套筒截面圖。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更容易理解，下面我們結合附圖和具體實施方式對 本發明做更詳細說明。

參閱圖2至圖4，一種高阻尼復合結構鏜桿，該鏜桿包括中空的鏜桿主體6， 還包括彈性套筒9、漲緊套8、拉桿10、預緊螺母7；

彈性套筒9為管狀結構并沿母線開有一條寬0.2mm～0.5mm的狹縫11，內置 于鏜桿主體6內，且外徑與鏜桿主體6內孔配合；

漲緊套8為套筒結構，其內外型面上均設有配合錐面，且錐度同向，若干 漲緊套8同向排列成組并套設于拉桿10上形成整體，置于彈性套筒9內；

預緊螺母7緊固于拉桿10兩端，使漲緊套8徑向尺寸增大，從而使漲緊套 8緊貼彈性套筒9并使彈性套筒9緊貼鏜桿主體6內壁。

在初步裝配到位后適當預緊拉桿兩端預緊螺母7，使漲緊套8產生相對軸向 移動，通過錐面配合，徑向尺寸被迫漲大，進而漲緊彈性套筒9，使其緊壓鏜桿 主體6和漲緊套8的外圓和內孔之間，漲緊套8內外錐面之間均保留有一定預 壓力，這對整體結構的減振性能起到了很大的作用。

金屬材料由于存在內部結構阻尼，自由振動過程中振幅會不斷衰減，但由 于其阻尼系數非常小，振動過程仍然要持續相當長的時間。切削振動屬于基本 振動形式中的自激振動，相關研究和理論都表明，增大系統結構阻尼系數對抑 制振動的產生有著積極地作用。

結構阻尼是由于材料受理變形而產生的內摩擦，該結構便是利用這一特性。 當鏜桿主體6發生振動彎曲變形時，內襯的彈性套筒9由于配合關系，也必然 隨之彎曲變形，根據材料力學規律，兩者的配合型面之間必然存在相互的正壓 力與摩擦力關系以及微小的相對位移，從而一定程度上消耗了振動動能。同樣， 在變形過程中，漲緊套8之間通過小錐度配合聯接，配合錐面上也存在同樣的 力學關系，從而整體上提高了結構阻尼系數，達到減振的目的。