[發明專利]一種頻率可調的被動減振刀桿及減振刀具

有效

• 申請號: 202011045470.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112247171B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 章偉;黃威武;劉敏;王春秀;任健
• 申請（專利權）人: 株洲鉆石切削刀具股份有限公司
• 主分類號: B23B29/04
• 分類號: B23B29/04;B23Q11/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 戴玲

本發明公開了一種頻率可調的被動減振刀桿和減振刀具。刀桿包括刀桿主體、動力吸振單元和刀頭連接座，刀桿主體一端具有安裝空腔，刀頭連接座與刀桿主體靠近安裝空腔的一端連接，動力吸振單元包括第一彈性體、質量塊和連接桿，連接桿位于安裝空腔內，第一彈性體和質量塊套于連接桿上，第一彈性體內設有調節腔，刀桿主體上設有氣道，氣道與調節腔連通，質量塊與連接桿間隙配合且二者的間隙內填充有粘彈體。刀具包括刀頭和上述的減振刀桿，刀頭安裝在刀頭連接座上。本發明通過改變調節腔內的氣壓進而改變頻率，使減振單元頻率與刀桿振動頻率不同，避免產生共振，并可降低切削振動振幅，增強減振刀桿對各種切削參數的適應能力。

技術領域

本發明涉及金屬切削加工，尤其涉及一種頻率可調的被動減振刀桿及減振刀具。

背景技術

由于深孔、深型腔等零件的特點，往往需要采用長懸伸的刀具進行加工，然而，懸伸越長，刀具系統剛性越差，在加工過程中，受動態切削力、機床、冷卻液等振動源的影響，刀桿頻繁振動，甚至產生共振，存在加工質量差、刀具壽命低、加工效率低、工作環境噪音大等劣勢。

現有技術解決方案包括：1)根據經驗外加輔助支撐，對工人經驗依賴性大，還存在盲目性；2)主動降低切削參數，可適當提供加工精度，但是嚴重損失加工效率；3)提高刀桿材質的靜剛度，從而提高共振頻率，起到一定效果，但是材料性能決定該方案對刀具懸伸增加有限；4)采用阻尼減振刀具，這類減振刀具結構不具備調節能力，適應切削參數范圍相對較小。5)某些頻率可調的減振刀桿專利，其內部阻尼器機械結構復雜，裝配及維護難，且阻尼器的可調機械結構大量占用鏜桿空腔內部空間，導致質量塊體積大幅度減小，嚴重影響減振效果。綜上所述，還缺乏一種結構更簡單、阻尼可調類型的減振刀具。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種改變調節腔內的氣壓以改變第一彈性體的剛度進而改變頻率，實現對減振單元的頻率的調整，以使減振單元的頻率與刀桿的振動頻率不同，避免產生共振，并可以降低切削過程中的切削振動振幅，增強了減振刀桿對各種切削參數的適應能力，從而調整減振刀桿的頻率適用范圍的頻率可調的被動減振刀桿及減振刀具。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種頻率可調的被動減振刀桿，包括刀桿主體、動力吸振單元和刀頭連接座，所述刀桿主體一端具有安裝空腔，所述動力吸振單元位于所述安裝空腔內，所述刀頭連接座與刀桿主體靠近安裝空腔的一端連接，所述動力吸振單元包括第一彈性體、質量塊和連接桿，所述連接桿位于安裝空腔內，所述第一彈性體和質量塊套于連接桿上，且質量塊靠近刀頭連接座，所述第一彈性體內設有調節腔，所述刀桿主體上設有氣道，所述氣道與調節腔連通，所述質量塊與連接桿間隙配合，且二者的間隙內填充有粘彈體。

作為上述技術方案的進一步改進，所述動力吸振單元還包括第二彈性體和支撐塊，所述支撐塊套在連接桿上，且與連接桿螺紋配合，所述質量塊設于第一彈性體與支撐塊之間，所述第二彈性體套在支撐塊上并抵靠在質量塊與刀頭連接座之間，所述支撐塊與刀頭連接座之間具有一定間隙。

作為上述技術方案的進一步改進，所述氣道內設有用于進氣的單向閥。

作為上述技術方案的進一步改進，所述刀頭連接座以過盈配合的方式插接在安裝空腔內。

作為上述技術方案的進一步改進，所述刀頭連接座具有插接部，所述插接部位于安裝空腔內，所述插接部設有避讓槽，所述第二彈性體和支撐塊位于所述避讓槽內。

作為上述技術方案的進一步改進，所述連接桿靠近第一彈性體的一端具有圓柱凸臺，所述第一彈性體套于圓柱凸臺上。

作為上述技術方案的進一步改進，所述刀桿主體設有第一內冷通道，所述連接桿設有第二內冷通道，所述刀頭連接座設有第三內冷通道，所述第一內冷通道、第二內冷通道、第三內冷通道依次連通。

一種減振刀具，包括刀頭，還包括上述的頻率可調的被動減振刀桿，所述刀頭安裝在刀頭連接座上。