CN104175170A - 薄壁件加工的吸附式扰振装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁件加工的吸附式扰振装置。该薄壁件加工的吸附式扰振装置包括：磁力吸附器，其包括：磁铁以及扣合形成该磁铁容纳腔的上端盖和下端盖；以及扰振块，其固定在所述磁力吸附器上并通过其安装到待加工薄壁件表面，该扰振块为箱体结构，形成有容纳减振介质的容腔，该容腔内设置有减振介质。该薄壁件加工的吸附式扰振装置吸附固定在待加工薄壁件上，利用扰振装置的扰振块中填充的减振介质在经过振动后产生的重力势能来消除待加工薄壁件切削时产生的振动，有效的降低了零件加工时的废品率，提高了表面加工质量，并且无需采用昂贵的减振刀具及繁琐的加工工步，大幅度的提升了生产效率，降低了加工成本。

Description

薄壁件加工的吸附式扰振装置

技术领域

本发明涉及薄壁件加工领域，特别涉及一种薄壁件加工的吸附式扰振装置。

背景技术

对于研发试制类的车间，要求对零件加工的反应快，准备周期短，加工灵活，但是还要保证加工质量，降低加工成本。在加工薄壁类零件的表面时，经常通过车削，铣削等手段来实现，但是由于零件薄，受力差。零件会跟刀具一起产生共振，从而造成加工表面出现振纹，粗糙度和精度不达标，刀片磨损严重等现象。

传统的解决办法会从刀具及工装入手。刀具方面往往会考虑选择无涂层的锋利刀片或者减振刀具。无涂层的锋利刀片在切削铸铁等硬性材料时，磨损很快，且在磨损程度很小的时候就会重新出现振动现象，成本较高。如果选用带有减振系统的刀具，首先刀具价格昂贵，并且在短悬伸的情况下，减振效果并不明显。至于从工装的角度考虑，通过增加支撑面积可以缓解零件的振动，但是同样会增加装夹的次数和工装的个数，成本也会上升。并且如果装夹的过紧，压力过大还会造成零件形变。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单合理的薄壁件加工的吸附式扰振装置，该薄壁件加工的吸附式扰振装置吸附固定在待加工薄壁件上，利用扰振装置的扰振块中填充的减振介质在经过振动后产生的重力势能来消除待加工薄壁件切削时产生的振动，有效的降低了零件加工时的废品率，提高了表面加工质量，并且无需采用昂贵的减振刀具及繁琐的加工工步，大幅度的提升了生产效率，降低了加工成本。

为实现上述目的，本发明提供了薄壁件加工的吸附式扰振装置，包括：磁力吸附器，其包括：磁铁以及扣合形成该磁铁容纳腔的上端盖和下端盖；以及扰振块，其固定在所述磁力吸附器上并通过其安装到待加工薄壁件表面，该扰振块为箱体结构，形成有容纳减振介质的容腔，该容腔内设置有减振介质。

优选地，上述技术方案中，上端盖与下端盖通过紧固螺钉固定扣合在一起形成截面为矩形的磁铁容纳腔。

优选地，上述技术方案中，上端盖、下端盖的三侧面及与该三侧面对应的所述磁铁的三侧面分别设置有相互配合的导轨和导槽。

优选地，上述技术方案中，导轨和导槽均为梯形。

优选地，上述技术方案中，磁铁的下侧面开设有椭圆形运动型腔，该椭圆形运动型腔内布设有调整手柄，所述调整手柄位于该椭圆形运动型腔内的端部的长度小于椭圆形运动型腔的长径，但是大于椭圆形运动型腔的短径。

优选地，上述技术方案中，磁力吸附器和扰振块通过连接器连接，所述连接器包括：与布设中所述磁力吸附器外侧的螺柱适配螺接的螺母、连接衬套和与开设中所述扰振块外侧的沉头螺钉孔适配螺接的沉头螺钉，所述螺母的顶部开设有阶梯孔，所述连接衬套通过外周侧卡接在螺母的顶部阶梯孔内，且其中间开有沉头螺钉的过钉孔。

优选地，上述技术方案中，减振介质为沙粒状。

优选地，上述技术方案中，扰振块形成有用于取放减振介质的上端口，该上端口设置有端盖及密封胶垫的密封结构。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该薄壁件加工的吸附式扰振装置吸附固定在待加工薄壁件上，利用扰振装置的扰振块中填充的减振介质在经过振动后产生的重力势能来消除待加工薄壁件切削时产生的振动，有效的降低了零件加工时的废品率，提高了表面加工质量，并且无需采用昂贵的减振刀具及繁琐的加工工步，大幅度的提升了生产效率，降低了加工成本。

附图说明

图1是本发明的薄壁件加工的吸附式扰振装置的磁力吸附器剖视结构示意图。

图2是图1的A-A方向的剖视结构示意图。

图3是本发明的薄壁件加工的吸附式扰振装置的扰振块结构示意图。

图4是本发明的薄壁件加工的吸附式扰振装置的连接器结构示意图。

图5是本发明的薄壁件加工的吸附式扰振装置的加工水平面结构示意图。

图6是本发明的薄壁件加工的吸附式扰振装置的加工垂直面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图4所示，根据本发明具体实施方式的薄壁件加工的吸附式扰振装置的具体结构包括：磁力吸附器和扰振块，以及连接该磁力吸附器和扰振块的连接器，其中，磁力吸附器用于将该吸附式扰振装置固定在待加工薄壁件的表面，扰振块中填充有减振介质，利用扰振装置的扰振块中填充的减振介质在经过振动后产生的重力势能来消除待加工薄壁件切削时产生的振动，有效的降低了零件加工时的废品率，提高了表面加工质量。

其中，如图1和图2所示，磁力吸附器1包括：磁铁11，扣合形成磁铁容纳腔的上端盖12、下端盖13，以及布设在上端盖12外侧、用于与链接器连接的螺柱14。本实施例的上端盖12与下端盖13通过紧固螺钉15固定扣合在一起形成截面为矩形的磁铁容纳腔，上端盖12与下端盖13可以分开，所有组件可以配套更换，中间的磁铁可以根据吸附在零件表面时的受力情况(车削时主要受零件旋转时的离心力影响，铣削时受扰振块的重力影响)，来更换不同型号的磁铁。由磁力吸附器B-B方向的剖视结构图可以看出，上端盖三个侧面需要加工出M16的螺纹连接口，用于布设与链接器连接的螺柱14。为了将磁铁11固定在上端盖12与下端盖13形成的磁铁容纳腔内及方便取出磁铁11，由磁力吸附器A-A方向的剖视结构图可以看出，上端盖12、下端盖13的三侧面及与该三侧面对应的磁铁11的三侧面分别设置有相互配合的梯形导轨16和梯形导槽17，磁铁11的下侧面开设有椭圆形运动型腔，该椭圆形运动型腔内布设有调整手柄18，调整手柄18位于该椭圆形运动型腔内的端部的长度小于椭圆形运动型腔的长径，但是大于椭圆形运动型腔的短径，使得旋转调整手柄18即可实现磁铁11靠导轨固定导向的上下运动，当磁铁11向上运动时方便将磁铁11从上端盖12与下端盖13形成的磁铁容纳腔内取出。椭圆形运动型腔内和导轨16处在使用时要涂有锂基类润滑脂，增加磁铁11的拆卸简洁方便。

如图3所示，扰振块21为由铝制材料制成的箱体，形成有容纳减振介质22的容腔；扰振块21的上端口用于取放减振介质22，其设置有端盖23及密封胶垫24的密封结构，用于防止加工过程中冷却液的渗入减振介质。扰振块21的外侧开设有多个沉头螺钉孔25，用于通过连接器与磁力吸附器连接。

减振介质22不能采用铁制沙粒，可以采用密度较大的河沙，并且所选减振介质22务必要干燥，不能出现结块等情况。填充沙粒时需要填充至整个扰振块容腔的4/5左右。沙粒状的减振介质22在经过振动后产生的重力势能够更好的消除待加工薄壁件切削时产生的振动。潮湿的沙粒状减振介质容易结块，铁制沙粒容易在磁铁11的吸引下结块，两种情况都会影响扰振块21的减震效果。

需要根据加工零件的不同尺寸而选择不同的减振介质的重量及制作尺寸不同的扰振块。根据铸铁类零件试验证实，在S/H<6150时(S为待加工薄壁件的表面积，H为待加工薄壁件的厚度)，扰振装置的总重量为工件重量的1/3为合适值。如果过大会造成零件形变，如果过小扰振效果会比较弱。

如图4所示，连接器包括：与螺柱14适配螺接的螺母31、连接衬套32和沉头螺钉33，螺母31的顶部开设有阶梯孔。连接衬套32通过外周侧卡接在螺母31的顶部阶梯孔内，且其中间开有沉头螺钉33的过钉孔，装配时，沉头螺钉33穿过该过钉孔与扰振块21外侧的沉头螺钉孔25连接，螺母31与磁力吸附器的螺柱14连接，从而将磁力吸附器与扰振块21固定在一起。

磁力吸附器的实施步骤包括：

步骤1、加工磁力吸附器的上下端盖，并加工好导槽，其中上端盖三个侧面铣有M16的外螺纹；

步骤2、根据所连接扰振块的质量来选择合适的磁铁；

步骤3、对磁铁进行铣导槽，铣椭圆形运动腔加工，椭圆形运动腔的长短半轴要根据磁铁与内腔的间隙计算出来；

步骤4、用铝制材料加工调整手柄；

步骤5、进行吸附器的装配，注意装配过程中需要在导轨及椭圆形运动腔内要涂抹黄油，装配角度按图1中的角度摆放；

连接器的实施步骤包括：

步骤1、加工M16带有止推面的阶梯螺母；

步骤2、加工连接套；

步骤3、选用M3的一字沉头螺钉，具体链接方法，先将阶梯螺母与连接套组装起来，用M3的沉头螺钉将链接器固定在扰振块上，具体安装在哪个面由实际情况而定，然后将M16螺母与吸附器上的螺柱连接；

扰振块的实施步骤包括：

步骤1、根据所加工零件的轮廓干涉等情况，加工扰振块，其箱体材质铝制最佳，与连接器连接的接口可以按照实际情况合理分配；

步骤2、制作扰振体的端盖及密封圈，用螺钉紧固，要求密封性要好；

步骤3、选用合适的减振介质，减振介质必须满足以下几点要求：

①材质必须为非铁材质

②所选材质的密度必须大于2.5g/mm³

③材质之间需要疏松，有活动的空间，干燥，不能出现粘合现象

步骤4、将减振介质添加到扰振块中，约占容积的4/5处；

步骤5、将扰振块的密封盖盖严，密封性要求较高；

步骤6、根据工况及零件振动的情况，选择扰振块的重量，在形变允许的范围内，扰振块越重，减振效果越突出，也可以根据零件加工面的位置，自由组合扰振块与吸附器的连接方式；

如果通过刀具4加工水平面可以将吸附式扰振装置通过磁力吸附器1贴于待加工薄壁件5的上方(如图5所示)，如果是通过刀具6加工垂直平面，可以将吸附式扰振装置通过磁力吸附器1安装在待加工薄壁件7侧面(如图6所示)，然后根据刀具干涉情况再组装扰振块。

综上，该薄壁件加工的吸附式扰振装置吸附固定在待加工薄壁件上，利用扰振装置的扰振块中填充的减振介质在经过振动后产生的重力势能来消除待加工薄壁件切削时产生的振动，有效的降低了零件加工时的废品率，提高了表面加工质量，并且无需采用昂贵的减振刀具及繁琐的加工工步，大幅度的提升了生产效率，降低了加工成本。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (8)

1.一种薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，包括：

磁力吸附器，其包括：磁铁以及扣合形成该磁铁容纳腔的上端盖和下端盖；以及

扰振块，其固定在所述磁力吸附器上并通过该磁力吸附器安装到待加工薄壁件表面，该扰振块为箱体结构并形成有容纳减振介质的容腔，该容腔内设置有减振介质。

2.根据权利要求1所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述上端盖与下端盖通过紧固螺钉固定扣合在一起形成截面为矩形的所述磁铁容纳腔。

3.根据权利要求1所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述上端盖和下端盖的三个侧面设有导轨，所述磁铁的三个侧面设置有与所述导轨配合的导槽。

4.根据权利要求3所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述导轨和导槽均为梯形。

5.根据权利要求3所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述磁铁的下侧面开设有椭圆形运动型腔，该椭圆形运动型腔内布设有调整手柄，所述调整手柄位于该椭圆形运动型腔内的端部的长度小于椭圆形运动型腔的长径，但是大于椭圆形运动型腔的短径。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述磁力吸附器和扰振块通过连接器连接，所述连接器包括：与布设在所述磁力吸附器外侧的螺柱适配螺接的螺母、连接衬套和与开设在所述扰振块外侧的与沉头螺钉孔适配螺接的沉头螺钉，所述螺母的顶部开设有阶梯孔，所述连接衬套通过外周侧卡接在螺母的顶部阶梯孔内，且该连接衬套的中间开有沉头螺钉的过钉孔。

7.根据权利要求6所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述减振介质为沙粒状。

8.根据权利要求6所述的薄壁件加工的吸附式扰振装置，其特征在于，所述扰振块形成有用于取放减振介质的上端口，该上端口设置有端盖及密封胶垫的密封结构。