CN102001020B - 一种动力吸振器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种动力吸振器，包括支架(1)、固定在支架(1)一端的伺服电机(2)、被伺服电机(2)驱动的螺杆(7)、与螺杆(7)螺纹啮合的传动螺母(8)、与传动螺母(8)固定连接的减振杆(10)、与支架(1)固定连接并供减振杆(10)贯穿的减振座(9)，以及固定在减振杆(10)上且与支架(1)相对设置的质量块(11)。本发明吸振器的固有频率可以通过电机调节，从而，使得较小的吸振质量也能达到需要的减振带宽，且结构简单，系统可靠性较高。

Description

一种动力吸振器

技术领域

本发明涉及一种吸振器，特别是一种动力吸振器。

背景技术

目前，在立式加工中心上所采用的减振方式主要包括阻尼器减振、豆包减振，以及垫铁减振，然而，无论上述哪一种减振方式，均存在以下问题，即控制频带较窄且不可调节；此外，对于工作频带较宽的立式加工中心而言，上述减振方式所达到的减振效果并不理想；而对于在加工中心针对切削振动所采用的减振方法多为软件补偿方式，该方法在使用过程中受切削条件和控制系统反馈速度的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种动力吸振器，其固有频率可调，控制简单，且可靠性较高。

为实现上述目的，本发明提供了一种动力吸振器，包括支架、固定在支架一端的电机、被电机驱动的螺杆、与螺杆螺纹啮合的传动螺母、与传动螺母固定连接的减振杆、与支架固定连接并供减振杆贯穿的减振座，以及固定在减振杆上且与支架相对设置的质量块。

作为本发明的优选实施例，所述电机被安装有单片机的立式加工中心立柱系统驱动；

作为本发明的优选实施例，所述减振杆为内空结构，外部主体部分为倒圆角的正方形结构，所述螺杆延伸入减振杆内部；

作为本发明的优选实施例，所述螺杆与传动螺母通过梯形传动螺纹连接；

作为本发明的优选实施例，所述支架上设置有轴承座，轴承座内安装有深沟球轴承；深沟球轴承一侧固定有轴承挡圈，另一侧固定有轴承盖。

本发明动力吸振器与现有技术相比，至少存在以下优点：

1.由于本发明吸振器的固有频率可以通过伺服电机调节，因此，当其与加工中心的固有频率一致时，产生反共振现象，如此，吸振效果好，可以有效控制减振立式加工中心的振动，且减振频带宽，可以满足加工中心在整个加工范围内的减振，同时，可以使得较小的吸振质量也能达到需要的减振带宽，所以吸振器整体质量和体积较小；

2.减振质量块可换，因而可以根据需要在很大范围内改变吸振器的频率；

3.控制系统简单，可以实现自动控制，使用方便；

4.机械结构简单，系统可靠性较高；

5.该吸振器可以通过改变控制程序应用到其他被减振对象上，应用范围较广。

附图说明

图1是本发明动力吸振器的结构剖视图；

图2是图1的局部放大图；

图3本发明动力吸振器与立式加工中心的安装组合图；

图4是图3的局部放大图。

图中标号与元件的对应关系如下：

1	支架	2	伺服电机	3	联轴器	4	轴承挡圈
								5	深沟球轴承	6	轴承盖	7	螺杆	8	传动螺母
9	减振座	10	减振杆	11	质量块	12	螺母
								A	吸振器	B	立式加工中心

。

具体实施方式

下面结合附图对本发明动力吸振器进行详细描述：

请参阅图1并结合图2所示，本发明动力吸振器包括支架1、固定在支架1一端的伺服电机2、通过联轴器3与伺服电机2固定连接的螺杆7、通过螺纹与螺杆7连接的传动螺母8、与传动螺母8固定连接的减振杆10、与支架1固定连接并与伺服电机2相对设置的减振座9，以及固定在减振杆10另一端且与传动螺母8相对的质量块11，所述质量块11的另一端被螺母12固定在减振杆10上。

请特别参阅图2至图5所示，伺服电机2通过螺钉固定在支架1上；支架1上设置有轴承座，深沟球轴承5即安装在该轴承座内，并由轴肩定位，此外，深沟球轴承5左侧固定有轴承挡圈4，右侧通过轴承盖6压紧，从而限制深沟球轴承5与支架1之间的相对移动以及螺杆7的窜动，其中，轴承挡圈4通过螺钉固定在螺杆7上。

螺杆7与传动螺母8通过梯形传动螺纹连接，而传动螺母8与减振杆10以螺钉或者焊接的方式固定。

减振杆10为内空结构，螺杆7延伸入该减振杆10内部；另外，减振杆10的内径与螺杆7的螺纹外径相等，且减振杆10的内壁足够光滑，因此，减振杆10的内壁与螺杆7之间的摩擦较小，其配合刚度较大。

减振座9与支架1通过螺栓固定连接，且减振杆10穿过减振座9并延伸到减振座9的外部，减振座9包括主体及与支架1固定连接的安装部，其中，主体中央位置开设有供减振杆10贯穿的贯穿孔。

请特别参阅图6和图7所示，本发明吸振器A安装在立式加工中心B的顶部，其中，减振杆10和质量块11延伸入加工中心的空腔内，而立式加工中心的主控系统与单片机相连，如此，加工中心工作时，将立式加工中心接收到的主轴转速信号和刀具类型信号传输给单片机，单片机接收到该信号后，经计算后产生脉冲信号，并经过伺服控制器指令伺服电机转动。

当伺服电机被驱动转动后，螺杆在其带动下，开始旋转，接着，由于螺杆与传动螺母是通过螺纹啮合的，因此，螺母在螺杆的带动下开始沿螺杆的轴向移动，进而，带动减振杆和质量块发生移动直至加工中心的切削振动频率与动力吸振器的频率相同或相近，此时，伺服电机停止运转，其中，加工中心的切削振动频率按照以下公式计算：

f₀＝a×r/60

其中，a为刀具刀刃的数量，r为立式加工中心主轴的转速。

以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种动力吸振器，其特征在于：包括支架(1)、固定在支架(1)一端的伺服电机(2)、被伺服电机(2)驱动的螺杆(7)、与螺杆(7)螺纹啮合的传动螺母(8)、与传动螺母(8)固定连接的减振杆(10)、与支架(1)固定连接并供减振杆(10)贯穿的减振座(9)，以及固定在减振杆(10)上且与支架(1)相对设置的质量块(11)。

2.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述电机(2)被立式加工中心立柱系统驱动，该立式加工中心立柱系统连接有单片机。

3.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述减振杆(10)为内空结构，外部主体部分为倒圆角的正方形结构，所述螺杆(7)延伸入减振杆(10)内部。

4.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于，所述螺杆(7)与传动螺母(8)通过梯形传动螺纹连接。

5.如权利要求1所述的动力吸振器，其特征在于：所述支架(1)上设置有轴承座，轴承座内安装有深沟球轴承(5)；深沟球轴承(5)一侧固定有轴承挡圈(4)，另一侧固定有轴承盖(6)。

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