CN107283171B - 一种柔性减振机床基座及其减振方法 - Google Patents

一种柔性减振机床基座及其减振方法 Download PDF

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Abstract

一种柔性减振机床基座，包括有连接盘，连接盘四周开有通孔，可将机床支座与该基座的端盖进行连接；端盖通过焊接连接于限位盘；限位盘与端盖连接的四周中央焊接有加强筋板Ⅰ，限位盘几何中心焊接有齿柱；端盖四边角定位有螺纹孔与减振杆一端相连接；减振杆一端与端盖相连接，另一端通过螺纹连接于底座；齿柱方向定位于正下方有齿筒；齿筒位于基座内部几何中心位置，并于其基座上方设有卡盘；卡盘通过加强筋板Ⅱ连接于基座；基座通过螺栓连接固定铰支于底座；通过装置四角均等分布的减振杆的刚性和阻尼减振结合中间齿柱上齿的碰撞断裂减振进行对于机床在振动过程的减振作用；该装置于方法原理结构简单，对环境要求低，减振效果好的优点。

Description

一种柔性减振机床基座及其减振方法
技术领域
本发明属于机床基座减振技术领域，具体涉及一种柔性减振机床基座及其减振方法。
背景技术
目前对于工程减振机械装置领域存在减振效果差，或者对于一些机床振动性能要求较高的机械应用领域，现存的相关减振基座减振效果差，一般的减振利用高点势能进行相关的下压运动形成下压运动不均匀而导致减振效果差等缺点。对于现存的一些减振夯实设备，存在复杂且对于材料的要求较高，价格昂贵，加工易损耗失效，本装置涉及一种柔性减振机床基座及方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了一种柔性减振机床基座及其减振方法，具有结构简单、成本低廉、减振效果好的特点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种柔性减振机床基座，包括有连接盘和设在连接盘上的通孔；连接盘设在基座的端盖中心；端盖连接机床支座；端盖下部焊接有限位盘；限位盘四周设有加强筋板Ⅰ；限位盘几何中心焊接有齿柱；端盖四个边角的螺纹孔与减振杆的一端相连接；减振杆的另一端通过螺纹与底座相连；限位盘底部设有齿柱，齿柱正下方设有齿筒；齿筒位于基座的中心，基座的还上方设有卡盘；基座设在底座上。
所述的限位盘与端盖连接的四周中央焊接有加强筋板Ⅰ。
所述的卡盘通过加强筋板Ⅱ与基座相连。
所述的基座的四角通过四个固定铰支设在底座上。
所述减振杆和固定铰支关于基座的中心呈四等分均匀分布。
所述的一种柔性减振机床基座减振的方法，根据减振装置结合机床振动的频域和时域不同有三种减振过程，其中，持续小振幅运动，包括以下步骤：
步骤1，机床产生小幅振动；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生小振幅振动；
步骤4，端盖的振动引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或轻微接触减振座，具体可将齿与齿的接触视为刚度较小的单自由度系统；
步骤5，减振杆与减振座将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
所述的一种柔性减振机床基座减振的方法，根据减振装置结合机床振动的频域和时域不同有三种减振过程，其中，渐增振幅运动及断齿吸能，包括以下步骤：
步骤1，机床产生振动的逐渐增大；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生由小振幅振动到剧烈振动甚至共振；
步骤4，端盖的振动起初引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或轻微接触减振座，在逐渐增大的过程中减振杆被压缩到极限后，齿柱与减振座上的齿会发生碰撞断裂而进行减振吸能；
步骤5，减振杆与减振座起初将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能，在后面主要是齿柱与减振座的断齿吸能减振后将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
所述的一种柔性减振机床基座减振的方法，根据减振装置结合机床振动的频域和时域不同有三种减振过程，其中，瞬时激增的大振幅运动及断齿吸能，包括以下步骤：
步骤1，机床一开始产生大幅持续振动；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生剧烈振动甚至共振；
步骤4，端盖的振动直接引起减振杆被压缩到极限，减振失效；齿柱与减振座上的齿瞬时发生碰撞断裂而进行减振吸能；
步骤5，齿柱与减振座的断齿吸能减振后将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
本发明的有益效果是：
由于采用了刚性阻尼减振杆结合断齿吸能减振的设计，所以具有一种八自由度的减振运动学模型并具化出减振基座实现适应性强且减振效果好的优点。
本发明采用的连接盘四周开有通孔，可将机床支座与该基座的端盖进行连接；端盖通过焊接连接于限位盘；限位盘与端盖连接的四周中央焊接有加强筋板Ⅰ，限位盘几何中心焊接有齿柱；端盖四边角定位有螺纹孔与减振杆一端相连接；减振杆一端与端盖相连接，另一端通过螺纹连接于底座；齿柱方向定位于正下方有齿筒；齿筒位于基座内部几何中心位置，并于其基座上方设有卡盘；卡盘通过加强筋板Ⅱ连接于基座；基座通过螺栓连接固定铰支于底座。通过装置四角均等分布的减振杆的刚性和阻尼减振结合中间齿柱上齿的碰撞断裂减振进行对于机床在振动过程的减振作用。该装置于方法原理结构简单，对环境要求低，减振效果好的优点，为相应的机床振动工程机械设计领域提供重要的新途径。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明的振动力学模型图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1、2，一种柔性减振机床基座及方法，包括有连接盘1，连接盘1四周开有通孔，可将机床支座与该装置的端盖2进行连接；端盖2通过焊接连接于限位盘4；限位盘4与端盖2连接的四周中央焊接有加强筋板Ⅰ3，限位盘4几何中心焊接有齿柱5，限位盘外轮廓为四方柱体，内部为圆柱型内筒，内筒壁加工有与之相对应的内冲击吸能齿；端盖2四边角定位有螺纹孔与减振杆10一端相连接；减振杆10一端与端盖2相连接，另一端通过螺纹连接于底座12；齿柱5方向定位于正下方有齿筒9；齿筒9位于基座8内部几何中心位置，并于其基座8上方设有卡盘6；卡盘6通过加强筋板Ⅱ7连接于基座8；基座8通过螺栓连接固定铰支11于底座12。
所述减振杆10和固定铰支11关于基座8的中心呈四等分均匀分布。
通过装置四角均等分布的减振杆的刚性和阻尼减振结合中间齿柱上齿的碰撞断裂减振进行对于机床在振动过程的减振作用。
参见图1 和图 2 ，本装置的工作原理是：
通过装置四角均等分布的减振杆的刚性和阻尼减振结合中间齿柱上齿的碰撞断裂的减振力学方法进行对于机床在不同方向和不同力度上的振动过程进行有效的减振作用。
实施例：
一种柔性减振机床基座减振的方法，包括以下步骤：该减振方法首先是创新结合断齿吸能设计了一种八自由度的减振运动学模型。该装置根据这种减振模型结合振动的频域和时域不同而可以细分为三种减振过程。
1）持续小振幅运动包括以下步骤：
步骤1，机床产生小幅振动；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生小振幅振动；
步骤4，端盖的振动引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或轻微接触减振座，具体可将齿与齿的接触视为刚度较小的单自由度系统；
步骤5，减振杆与减振座将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
2）渐增振幅运动及断齿吸能包括以下步骤：
步骤1，机床产生振动的逐渐增大；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生由小振幅振动到剧烈振动甚至共振；
步骤4，端盖的振动起初引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或轻微接触减振座，在逐渐增大的过程中减振杆被压缩到极限后，齿柱与减振座上的齿会发生碰撞断裂而进行减振吸能；
步骤5，减振杆与减振座起初将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能，在后面主要是齿柱与减振座的断齿吸能减振后将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
3）瞬时激增的大振幅运动及断齿吸能包括以下步骤：
步骤1，机床一开始产生大幅持续振动；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生剧烈振动甚至共振；
步骤4，端盖的振动直接引起减振杆被压缩到极限，减振失效；齿柱与减振座上的齿瞬时发生碰撞断裂而进行减振吸能；
步骤5，齿柱与减振座的断齿吸能减振后将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
本装置的工作原理是：
连接盘将机床支座与该基座的端盖进行连接；机床开始产生持续振动后；连接盘将振动传递于端盖；端盖的振动引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或接触减振座，具体可将齿与齿的接触视为刚度较小的单自由度系统；减振杆与减振座将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。通过装置四角均等分布的减振杆的刚性和阻尼减振结合中间齿柱上齿的碰撞断裂减振进行对于机床在振动过程的减振作用。

Claims (8)

1.一种柔性减振机床基座，包括有连接盘（1）和设在连接盘（1）上的通孔；连接盘（1）设在基座的端盖（2）中心；端盖（2）连接机床支座；端盖（2）下部焊接有限位盘（4）；限位盘（4）四周设有加强筋板Ⅰ（3）；限位盘（4）几何中心焊接有齿柱（5）；端盖（2）四个边角的螺纹孔与减振杆（10）的一端相连接；减振杆（10）的另一端通过螺纹与底座（12）相连；限位盘（4）底部设有齿柱（5），齿柱（5）正下方设有齿筒（9）；齿筒（9）位于基座（8）的中心，基座（8）的上方还设有卡盘（6）；基座（8）设在底座（12）上。
2.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座，其特征在于，所述的限位盘（4）与端盖（2）连接的四周中央焊接有加强筋板Ⅰ（3）。
3.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座，其特征在于，所述的卡盘（6）通过加强筋板Ⅱ（7）与基座（8）相连。
4.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座，其特征在于，所述的基座（8）的四角通过四个固定铰支（11）设在底座（12）上。
5.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座，其特征在于，所述减振杆（10）和固定铰支（11）关于基座（8）的中心呈四等分均匀分布。
6.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座减振的方法，其特征在于，根据减振装置结合机床振动的频域和时域不同有三种减振过程，其中，持续小振幅运动，包括以下步骤：
步骤1，机床产生小幅振动；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生小振幅振动；
步骤4，端盖的振动引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或轻微接触减振座，具体可将齿与齿的接触视为刚度较小的单自由度系统；
步骤5，减振杆与减振座将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
7.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座减振的方法，其特征在于，根据减振装置结合机床振动的频域和时域不同有三种减振过程，其中，渐增振幅运动及断齿吸能，包括以下步骤：
步骤1，机床产生振动的逐渐增大；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生由小振幅振动到剧烈振动甚至共振；
步骤4，端盖的振动起初引起减振杆发生压缩，齿柱不接触或轻微接触减振座，在振动逐渐增大的过程中减振杆被压缩到极限后，齿柱与减振座上的齿会发生碰撞断裂而进行减振吸能；
步骤5，减振杆与减振座起初将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能，在后面主要是齿柱与减振座的断齿吸能减振后将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
8.根据权利要求1所述的一种柔性减振机床基座减振的方法，其特征在于，根据减振装置结合机床振动的频域和时域不同有三种减振过程，其中，瞬时激增的大振幅运动及断齿吸能，包括以下步骤：
步骤1，机床一开始产生大幅持续振动；
步骤2，连接盘将振动传递于端盖；
步骤3，端盖产生剧烈振动甚至共振；
步骤4，端盖的振动直接引起减振杆被压缩到极限，减振失效；齿柱与减振座上的齿瞬时发生碰撞断裂而进行减振吸能；
步骤5，齿柱与减振座的断齿吸能减振后将振动传递于铸铁材质的底座进行下一步减振吸能。
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