[實用新型]一種臥式裝配型減振銑刀

有效

• 申請號: 201821057805.X
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN208437733U
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 夏巖;萬熠;宮寧;曹景龍;宋清華;粱西昌;王繼來
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23C5/00
• 分類號: B23C5/00;F16F15/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本實用新型公開了一種臥式裝配型減振銑刀，包括刀盤、減振結構和刀柄；所述的減振結構包括三層結構，由內向外依次是阻尼層、碳纖維復合材料層和硬質合金層；減振結構的一端伸入到刀柄的空腔內，另一端伸入到銑刀盤的空腔內，減振結構與刀柄、銑刀盤可拆卸連接，形成裝配式銑刀；本實用新型的減振結構通過不同材料間的疊加，同時提高了刀桿的剛性與阻尼，達到防振與抑振的作用。

技術領域

本實用新型涉及銑削加工領域，具體涉及一種臥式裝配型減振銑刀。

背景技術

在加工深孔或腔體零件時，經常需要用到懸臂刀具。然而，刀桿懸伸長徑比較大時，容易引起切削顫振，影響加工效率的提高，甚至降低了加工穩定性和表面質量。

對于車刀，專利號為CN202212591U實用新型專利將防振層、減振層、基礎層依次設在刀柄殼體內部，且防振層設在刀柄殼體與刀頭的連接端，達到減小振動的目的；然而防振層材料用量少，抑振效果有限，并且多種材料水平方向依次分布的方式易導致質量分布不均勻，所以不適用于旋轉刀具的減振。專利號為CN206153598U的實用新型專利在刀桿外層設置了減振合金層，能有效抑制加工過程中產生的振動；若在基體層與減振合金層間添加阻尼材料層，減振效果會更顯著。專利號為CN205599935U實用新型專利通過在刀桿上設置減振塊，達到抵消機械振動能量的作用。但通過在刀桿一側添加減振塊進行減振的方式并不適用于旋轉類刀具，這是由于添加的減振塊將影響刀具整體的動平衡。

對于鏜刀，專利號為CN102275086A實用新型專利采用顆粒阻尼減振系統實現了鏜刀的減振；專利號為CN206065451U實用新型專利設計了一種基于顆粒阻尼及磁流變復合減振的鏜刀。上述兩個專利皆是通過顆粒阻尼的碰撞與摩擦消耗振動能量，同樣地，顆粒間運動與碰撞會嚴重影響旋轉刀具的動平衡。

對于立式銑刀，專利號為CN206588401U實用新型專利采用在刀桿內部添加調節裝置、彈性元件和阻尼調節機構等來實現刀桿的阻尼可調，以便達到控制振動的要求。該專利通過增加刀桿的阻尼來控制振動，但刀桿的剛性因內腔的挖孔而減小，降低了刀桿抑振的能力。

相比立式銑削，在臥式銑削時，刀桿的懸伸長徑比和質量對加工性能的影響更加顯著。刀桿懸伸長徑比較大(長徑比大于4)時，導致剛性相對減小，易產生銑削顫振，影響加工質量和加工效率。在立式銑削時，可以不考慮刀桿的質量對加工的影響，然而，在臥式銑削時，當刀桿高速旋轉時，刀桿較大的質量易引起較大的離心力與陀螺力矩，增大激振力的幅值，惡化銑削顫振。

實用新型內容

本實用新型為解決因臥式加工方式和銑刀桿長徑比大(長徑比大于等于7)引起的抗振性差、加工效率難以提高的問題，提出了一種裝配式減振型銑刀。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：

一種臥式裝配型減振銑刀，包括刀盤、減振結構和刀柄；所述的減振結構包括三層結構，由內向外依次是阻尼層、碳纖維復合材料層和硬質合金層；減振機構的一端伸入到刀柄的空腔內，另一端伸入到銑刀盤的空腔內，減振結構與刀柄、銑刀盤可拆卸連接，形成裝配式銑刀。

進一步的，所述的硬質合金層為一個空心圓柱狀結構，其一端封閉，另一端敞口，形成一個內腔；所述的硬質合金層用于提高刀桿的剛性，從而提高了銑刀的抗振性能。

進一步的，所述的碳纖維復合材料層使用環氧橡膠粘劑粘充在硬質合金層的內腔內。由于碳纖維復合材料具有較高的彈性模量和較小的密度，既可以提高銑刀桿的剛性，又可以減小其整體的質量。

進一步的，所述的阻尼層采用泡沫鋁棒，所述的泡沫鋁棒同樣使用環氧橡膠粘劑黏在碳纖維復合材料層的內腔內；而泡沫鋁的阻尼性較好，可以吸收銑削過程中的振動能量，起到減振的作用。

進一步的，所述的減振結構與刀柄之間通過螺栓和平鍵連接，所述的螺栓用于限制減振結構的軸向運動；所述的平鍵用于限制減振結構的周向運動。