[發明專利]一種刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀

在審

• 申請號: 202111110117.1
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113732328A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 舒盛榮;劉樂平;李慧敏;陳炫
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B23B27/10
• 分類號: B23B27/10;B23B27/22;B23Q11/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 何世磊

本發明公開了一種刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀，包括刀頭、刀桿、刀片、刀墊、噴嘴，刀頭的前端設有刀片安裝槽，刀墊內設有階梯型的刀墊凹槽，刀墊凹槽內設有刀頭減振裝置，刀頭減振裝置包括刀墊阻尼塊、第二質量塊、刀墊擋板和刀墊彈簧，刀墊阻尼塊、第二質量塊、刀墊擋板在刀墊凹槽中由里到外依次設置，刀墊彈簧設于刀墊阻尼塊的外側，刀桿的前端開設有空心腔體，空心腔體內裝有刀桿減振裝置，刀桿減振裝置包括阻尼塊及第一質量塊，第一質量塊及空心腔體之間的間隙部位填充有阻尼劑；刀桿及刀頭內開設有冷卻液流道，刀頭及刀桿內的冷卻液流道通過冷卻液管進行連接。本發明能夠提升減振效果，同時實現切削區域的冷卻、潤滑及排屑的作用。

技術領域

本發明涉及車刀技術領域，特別是涉及一種刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀。

背景技術

在切削加工中，因切削顫振及切削過熱會極大地影響到加工工件的表面質量，特別是在內圓及深孔加工中，由于在切削中刀桿的懸伸量較大，在切削加工中極易產生顫振，造成切削精度降低，增加工件廢品率。為了降低切削顫振，提高產品加工精度，目前主要應用有主動減振、半主動減振及被動減振的方式，其中主動減振、半主動減振方式維護成本及對設備要求較高。目前，被動減振方式主要是通過在刀桿軸向上添加減振裝置以實現減振，但是只在刀桿上添加減振裝置的被動減振方式比較單一，很可能難以起到有效的減振效果。

同時在內圓及深孔加工中，因切削熱很難導出會使切削溫度過高，且生成的切屑如果不及時排出容易發生二次切削，這都會造成刀具壽命和工件表面質量降低，所以有必要通過有效的方法將切削熱導出和切屑排出。

發明內容

本發明的目的在于提出一種刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀，以提升減振效果，同時實現切削區域的冷卻、潤滑及排屑的作用。

一種刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀，包括刀頭、刀桿、刀片、刀墊、噴嘴，所述刀頭與所述刀桿連接，所述噴嘴設置在所述刀頭上；

所述刀頭的前端設置有刀片安裝槽，所述刀墊及所述刀片通過中心銷釘安裝于所述刀片安裝槽內，所述刀墊內設置有階梯型的刀墊凹槽，所述刀墊凹槽內設有刀頭減振裝置，所述刀頭減振裝置包括刀墊阻尼塊、第二質量塊、刀墊擋板和刀墊彈簧，所述刀墊阻尼塊、所述第二質量塊、所述刀墊擋板在所述刀墊凹槽中由里到外依次設置，所述刀墊彈簧設于所述刀墊阻尼塊的外側，所述刀墊擋板的一端突出所述刀墊的底面并嵌入所述刀片安裝槽內；

所述刀桿的前端開設有圓柱形的空心腔體，所述空心腔體的底部設置有第一凹槽，所述冷卻液管的一端插入所述第一凹槽內，所述空心腔體內裝有刀桿減振裝置，所述刀桿減振裝置包括阻尼塊及第一質量塊，所述第一質量塊及所述阻尼塊分別套裝在所述冷卻液管上，所述阻尼塊設置在所述第一質量塊的兩端，在所述第一質量塊及所述空心腔體之間的間隙部位填充有阻尼劑；

在所述刀桿及所述刀頭內開設有冷卻液流道，所述刀頭的后端設有第二凹槽，所述冷卻液管的另一端插入所述第二凹槽，并通過所述刀頭內的冷卻液流道與所述噴嘴連接。

根據本發明提出的刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀，通過刀頭減振裝置和刀桿減振裝置，在刀頭與刀桿中均實現了減振效果，加工過程中振動傳遞到刀頭時，刀頭減振裝置中的刀墊彈簧及刀墊阻尼塊帶動第二質量塊進行往復變形運動而消耗一部分能量，起到減振作用，在刀桿中，添加第一質量塊可降低刀桿振動幅度，同時當刀桿中的振動傳遞到阻尼塊和第一質量塊時，阻尼塊推動第一質量塊往復運動會消耗一部分能量，且刀桿中的阻尼劑在第一質量塊和阻尼塊的往復運動中產生內摩擦，可以進一步消耗掉一部分能量，起到減振效果，相比現有技術，能夠有效提升減振效果。此外，在刀頭與刀桿中設置有冷卻液流道，一定壓強的冷卻劑通過冷卻液流道及冷卻液管，最后經噴嘴噴出起到冷卻、潤滑及排屑的作用。

另外，根據本發明提供的刀頭與刀桿復合減振的內冷式車刀，還可以具有如下附加的技術特征：

進一步地，所述第一質量塊上設置有密封圈。