[發(fā)明專利]一種變剛度變阻尼磁流變液減振鏜桿

有效

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• 申請日: 2022-04-01
• 公開（公告）號: CN114535631B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強;周強;馬晶;范吉慶;李定坤
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B23B29/02
• 分類號: B23B29/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 李靖

一種變剛度變阻尼磁流變液減振鏜桿，它涉及切削加工技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明為解決現(xiàn)有鏜桿在加工過程中產(chǎn)生的振動對加工精度及加工效率造成影響的問題。本發(fā)明包括刀頭連接塊、線圈、缸體、桿身、缸蓋、懸臂梁、鐵芯、伸縮桿、滑塊、絲桿、步進電機和控制系統(tǒng)，缸體插裝在鏜桿空腔內(nèi)，鐵芯設(shè)置在缸體內(nèi)且與缸體內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有間隙，鐵芯套裝固接在懸臂梁后端的端部，鐵芯的外側(cè)嵌裝有線圈，缸體內(nèi)填充有磁流變液，伸縮桿插裝在桿身內(nèi)，伸縮桿的前端設(shè)置在鏜桿空腔內(nèi)且與缸體的后端垂直固接，絲桿的前端與滑塊的后端螺紋連接，絲桿的后端與步進電機的輸出軸固接，伸縮桿的后端設(shè)置在凹槽內(nèi)且與滑塊的前端固接。本發(fā)明用于鏜削加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及切削加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變剛度變阻尼磁流變液減振鏜桿。

背景技術(shù)

在金屬切削加工中，內(nèi)孔加工約占加工總量的33％，其中超深孔加工多涉及關(guān)系到航空航天、能源裝備等重大領(lǐng)域。

鏜刀廣泛應(yīng)用于深孔加工，然而，由于鏜桿懸臂梁結(jié)構(gòu)的剛度較低，當鏜桿長徑比較大時，經(jīng)常會發(fā)生振動，且在鏜削加工過程中，由于鏜桿需要伸入到工件內(nèi)部進行加工，工作條件封閉無法直接觀測到鏜桿實時的加工狀態(tài)，鏜桿和工件的接觸在振動、切削熱和切削力的作用下影響較為復雜，而鏜桿的加工狀態(tài)較差時，會對工件的表面質(zhì)量造成損害，對工件的尺寸精度以及鏜床的加工效率產(chǎn)生一定的影響。眾所周知的，構(gòu)件自身的剛度越大，工作時產(chǎn)生的振動就越小；構(gòu)件自身的阻尼越大，工作時產(chǎn)生的振動就越小。現(xiàn)有的減振鏜刀中，已研發(fā)出通過調(diào)節(jié)鏜桿自身的剛度或調(diào)節(jié)阻尼大小實現(xiàn)鏜刀減振，但是多數(shù)均采用其中一種調(diào)節(jié)方式進行單一調(diào)節(jié)，因此目前還沒有一種能夠同時兼顧利用變剛度變阻尼來實現(xiàn)減振的鏜刀。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有鏜桿在加工過程中產(chǎn)生的振動對加工精度及加工效率造成影響的問題，進而提出一種變剛度變阻尼磁流變液減振鏜桿。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是：

一種變剛度變阻尼磁流變液減振鏜桿包括刀頭連接塊、線圈、缸體、桿身、缸蓋、懸臂梁、鐵芯、伸縮桿、滑塊、絲桿、步進電機和控制系統(tǒng)，桿身前端面的中部設(shè)有鏜桿空腔，刀頭連接塊的后側(cè)端插裝在鏜桿空腔的空腔口內(nèi)，懸臂梁的前端與刀頭連接塊后側(cè)端面的中部垂直固接，缸體插裝在鏜桿空腔內(nèi)，缸體的前端固接有缸蓋，懸臂梁的后端穿過缸蓋后延伸到缸體的內(nèi)部，鐵芯設(shè)置在缸體內(nèi)且與缸體內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)有間隙，鐵芯套裝固接在懸臂梁后端的端部，鐵芯的外側(cè)嵌裝有線圈，線圈沿鐵芯的圓周方向纏繞設(shè)置，缸體內(nèi)填充有磁流變液，伸縮桿插裝在桿身內(nèi)，伸縮桿的前端設(shè)置在鏜桿空腔內(nèi)且與缸體的后端垂直固接，桿身后端面的中部設(shè)有凹槽，步進電機固接在凹槽的槽口，滑塊和絲桿均設(shè)置在凹槽內(nèi)，滑塊與凹槽的槽壁滑動連接，絲桿的前端與滑塊的后端螺紋連接，絲桿的后端與步進電機的輸出軸固接，伸縮桿的后端設(shè)置在凹槽內(nèi)且與滑塊的前端固接，步進電機和線圈分別通過連接線與控制系統(tǒng)電連接。

進一步地，所述鐵芯的外側(cè)套裝有橡膠套一。

進一步地，所述缸體的外側(cè)套裝有橡膠套二。

進一步地，所述缸蓋與懸臂梁之間設(shè)有密封圈二。

進一步地，所述缸蓋與缸體之間螺紋固接。

進一步地，所述缸蓋與缸體之間設(shè)有密封圈一。

進一步地，所述缸蓋的前端面上設(shè)有注入孔，注入孔內(nèi)旋裝有螺栓。

進一步地，所述缸體的后端面上設(shè)有通孔，桿身的內(nèi)部設(shè)有L形孔，L形孔的前端與鏜桿空腔的空腔底連通，與線圈連接的連接線經(jīng)過通孔和L形孔后與控制系統(tǒng)連接。

進一步地，所述通孔和L形孔填充有封閉膠。

進一步地，所述凹槽的截面形狀為矩形，滑塊的截面形狀為矩形。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比包含的有益效果是：