[發(fā)明專利]一種摩擦式減振銑刀刀桿

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510059550.5
• 申請日: 2015-02-04
• 公開（公告）號: CN104646740B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊毅青;余玉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: B23C5/00
• 分類號: B23C5/00
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務(wù)所11121
• 代理人: 趙文穎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種摩擦式減振銑刀刀桿，具體涉及一種金屬銑削加工過程中的減振刀桿，屬于機械加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)

金屬切削加工過程中，刀具與工件間常常會出現(xiàn)顫振現(xiàn)象。顫振影響加工精度，降低機床和刀具的使用壽命，同時，顫振還伴隨著噪音，污染加工環(huán)境。顫振的消除除了選用合適的切削參數(shù)，還可以通過提高刀具系統(tǒng)或者機床的剛度、阻尼實現(xiàn)。將阻尼器應(yīng)用于銑刀是一種很好的解決方案。

阻尼器主要分為主動、半主動、被動三種形式。主動和半主動形式的阻尼器通常需要外部能源的供給、復(fù)雜的控制算法和較大的空間，而銑刀由于運動狀態(tài)和空間限制使得被動阻尼器相較主動、半主動更容易在銑刀上實現(xiàn)。

被動阻尼器又分為調(diào)諧式、沖擊式、渦流式、電磁式、摩擦式等。銑刀旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生遠(yuǎn)高于切削力的離心力，利用離心力產(chǎn)生的巨大摩擦力消耗振動能量，可以有效地降低銑刀振動。

銑刀長徑比超過4時容易發(fā)生顫振現(xiàn)象，對于深腔結(jié)構(gòu)件，現(xiàn)實中通常通過降低刀具切削參數(shù)來避免顫振現(xiàn)象的發(fā)生。而在銑刀中內(nèi)置阻尼器可以在不犧牲加工效率的情況下提高工件的表面加工質(zhì)量，具有廣闊的應(yīng)用前景。

摩擦阻尼器已在建筑工程領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用，而在銑削刀具中的應(yīng)用尚且較少。傳統(tǒng)的摩擦阻尼器主要分為普通摩擦耗能器、Pall摩擦阻尼器、Sumitomo摩擦阻尼器、摩擦剪切鉸等。由于各類摩擦阻尼器摩擦力的來源主要依賴于預(yù)緊螺栓組件提供的壓應(yīng)力，故摩擦阻尼器結(jié)構(gòu)通常偏大，難以實現(xiàn)小型化。另外，由于螺栓在高頻振動環(huán)境下容易發(fā)生松動，加之摩擦接觸表面的磨損，所以傳統(tǒng)的摩擦阻尼器壽命短，可靠性低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提出一種摩擦式減振銑刀刀桿，以消除銑削加工中的顫振現(xiàn)象，提高金屬切削質(zhì)量。

一種摩擦式減振銑刀刀桿，包括刀座、擋圈、阻尼條、刀體、心軸；

刀體頭部設(shè)有空腔，尾部設(shè)有接口，中部設(shè)有軸向內(nèi)孔，內(nèi)孔周向均勻分布導(dǎo)槽，阻尼條安裝在導(dǎo)槽內(nèi)，阻尼條的長度比導(dǎo)槽長，刀體內(nèi)孔后端還設(shè)有刀尾內(nèi)孔，刀尾內(nèi)孔與接口連通；

心軸的一端為小端，另一端為大端，心軸的小端位于刀體頭部空腔中，固定處設(shè)有擋圈，心軸的大端固定在刀尾內(nèi)孔中，導(dǎo)槽的側(cè)壁與心軸之間設(shè)有間隙；

刀座與刀體的空腔通過螺紋固定連接，刀座頂端設(shè)有端鍵，用于刀盤安裝。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明一種摩擦式減振銑刀刀桿摩擦阻尼大小取決于刀桿轉(zhuǎn)速，因而無論刀具轉(zhuǎn)速高低，都可以有效抑制銑削加工中的刀具顫振現(xiàn)象，適用于各種深腔，深孔零件的加工；

(2)本發(fā)明一種摩擦式減振銑刀刀桿結(jié)構(gòu)簡單，刀具阻尼可以通過調(diào)整心軸預(yù)緊力和阻尼條材料、數(shù)量在寬范圍調(diào)整；

(3)本發(fā)明一種摩擦式減振銑刀刀桿利用銑刀高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的巨大離心力，實現(xiàn)了摩擦阻尼器的小型化，并進(jìn)一步將之應(yīng)用于銑刀減振；

(4)本發(fā)明一種摩擦式減振銑刀刀桿摩擦材料的耗損可以通過離心力自動補償，無需反復(fù)拆卸，可靠性高，使用壽命長。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的軸向剖視圖；

圖2為本發(fā)明的主視圖；

圖3為本發(fā)明的左視圖；

圖4為本發(fā)明的右視圖；

圖5為本發(fā)明的徑向剖視圖；

圖6為本發(fā)明另一種阻尼條形式的徑向剖視圖；

圖7為本發(fā)明不同形式阻尼條的示意圖。

圖中：

1-刀座?????????2-緊固六角螺母??????3-擋圈

4-阻尼條???????????????5-刀體????????????????6-心軸

101-緊定螺釘孔?????????102-端鍵??????????????103-座底外圓

501-空腔???????????????502-刀尾內(nèi)孔??????????503-Capto接口

504-導(dǎo)槽???????????????505-側(cè)壁??????????????601-心軸大端

602-六角沉頭孔?????????603-心軸小端

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明是一種摩擦式減振銑刀刀桿，軸向剖視如圖1所示，主視圖、左視圖、右視圖、徑向剖視圖分別如圖2、3、4、5所示；

一種摩擦式減振銑刀刀桿，包括刀座1、緊固六角螺母2、擋圈3、阻尼條4、刀體5、心軸6。