CN112439928B - 具有可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具。旋转式切削工具包含工具主体，工具主体包含具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽的容屑槽部分。在一个方面中，可调谐振动吸收器组合件安置于在容屑槽部分中形成的腔内。在另一方面中，可调谐振动吸收器组合件安置于可更换切削头的腔内。在每一方面中，可调谐振动吸收器组合件包含一个或多个可调谐吸收器质量块、所述吸收器质量块与腔之间的弹性材料，以及用于防止所述可调谐吸收器质量块的相对角度位移的一个或多个连接部件。一个或多个可调谐吸收器质量块仅由弹性材料悬挂，进而使可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制旋转式切削工具的扭转振动。

Description

具有可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具

技术领域

一般来说，本发明涉及旋转切削工具，且更具体地说，涉及具有用于抑制扭转振动的可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具，例如扭曲钻头、模块化钻头及类似物。

背景技术

在金属切削操作期间，切削工具与工件之间的任何振动运动可能导致不合需要的切削性能，例如较差工件表面光洁度和超出公差的成品工件。此外，此类振动可以使切削工具或机床损坏。

具有螺旋形沟槽的钻头中的扭转振动会由于沟槽的螺旋形形状而在轴向方向上产生振荡，这又会造成切屑厚度变化，进而导致颤振。通常，由扭转(轴向)振动造成的自激振动以高频率发生且产生不合意的噪声。此问题在大直径模块化钻头中和具有大长度/直径(即，L/D)比率的旋转切割工具中特别关键。

因此，需要抑制或消除旋转切削工具中的扭转振动。

发明内容

抑制旋转式切削工具中的扭转模式的问题是通过提供一种具有一个或多个可调谐吸收器质量块的可调谐振动吸收器组合件来解决的，所述一个或多个可调谐吸收器质量块遵循旋转式切削工具中的沟槽的凸瓣的形状。所述可调谐吸收器质量块由弹性体或其它弹性支撑部件悬挂。选择支撑部件的材料性质，例如刚度、粘性阻尼及类似性质，其方式为使得可调谐质量块的扭转频率被设定为接近钻头主体的扭转频率。为了具有更好的性能，可调谐质量块稳固地彼此连接。在一个实施例中，可调谐质量块的数目等于沟槽的数目。

在一个方面中，一种旋转式切削工具包括：工具主体，其包含具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽的容屑槽部分；以及可调谐振动吸收器组合件，其安置于在容屑槽部分中形成的腔内。所述可调谐振动吸收器组合件包括一个或多个可调谐吸收器质量块、所述一个或多个吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述一个或多个可调谐吸收器质量块之间围绕切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件。所述一个或多个连接部件不接触所述工具主体以使所述一个或多个可调谐吸收器质量块能够仅由所述弹性材料悬挂，进而使所述可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。

在本发明的另一个方面中，一种旋转式切削工具包括：可更换切削头；工具主体，其包含用于保持所述可更换切削头的凹穴部分和具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽的容屑槽部分；以及可调谐振动吸收器组合件，其安置于在所述可更换切削头中形成的腔内。所述可调谐振动吸收器组合件包括一个或多个可调谐吸收器质量块、所述一个或多个吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述一个或多个可调谐吸收器质量块之间围绕切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件。所述一个或多个连接部件不接触所述可更换切削头以使所述一个或多个可调谐吸收器质量块能够仅由所述弹性材料悬挂，进而使所述可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。

在另一方面中，一种抑制旋转式切削工具中的扭转振动的方法包括：将可调谐振动吸收器组合件安置于在旋转式切削工具中形成的腔内，所述可调谐振动吸收器组合件包括一个或多个可调谐吸收器质量块、所述一个或多个吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述一个或多个可调谐吸收器质量块之间围绕切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件；以及通过选择所述一个或多个可调谐吸收器质量块、弹性材料和所述一个或多个连接部件的一个或多个材料性质将所述可调谐振动吸收器组合件调谐到所需频率，进而在切削操作期间抑制旋转式切削工具的扭转振动。

附图说明

虽然示出本发明的各种实施例，但示出的具体实施例不应被解释为限制权利要求。预期在不脱离本发明范围的情况下可以进行各种改变和修改。

图1是根据本发明的实施例的具有内部可调谐振动吸收器组合件的例如模块化钻头等旋转式切削工具的透视图；

图2是沿图1的线2-2截取的模块化钻头的放大横截面视图，示出安置于模块化钻头的凸瓣内的具有扇形横截面的可调谐吸收器质量块的本发明的可调谐振动吸收器组合件；

图3是模拟频率响应函数的图形表示，示出本发明的经调谐模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的模块化钻头在模块化钻头的外围测得的切向位移(Y方向)；

图4是模拟频率响应函数的图形表示，示出本发明的经调谐模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的模块化钻头在模块化钻头的中心测得的径向位移(Y方向)。

图5是模拟频率响应函数的图形表示，示出本发明的经调谐模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的模块化钻头在模块化钻头的尖端的中心测得的轴向位移(Z方向)；

图6是模拟频率响应函数的图形表示，示出本发明的经调谐模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的模块化钻头在模块化钻头的外围测得的轴向位移(Z方向)。

图7是沿图1的线2-2截取的模块化钻头的放大横截面视图，示出安置于模块化钻头的凸瓣内的具有圆形横截面的可调谐吸收器质量块的本发明的振动吸收器组合件；

图8是根据本发明的实施例的具有安置于可更换切削头内的内部可调谐振动吸收器组合件的例如模块化钻头等旋转式切削工具的透视图；

图9是根据本发明的实施例的具有安置于可更换切削头内的可调谐振动吸收器组合件的图8的模块化钻头的可更换切削头的放大视图；

图10是根据本发明的实施例的具有安置于可更换切削头内的可调谐振动吸收器组合件的图8的可更换切削头的侧视图；

图11是沿图10的线11-11截取的具有安置于可更换切削头内的可调谐振动吸收器组合件的可更换切削头的横截面图；

图12是具有安置于可更换切削头内的可调谐振动吸收器组合件的图8的可更换切削头的俯视图；以及

图13是沿图12的线13-13截取的具有安置于可更换切削头内的可调谐振动吸收器组合件的图8的可更换切削头的横截面图。

具体实施方式

另外，本文中对特定应用的描述不应限制使用切削工具的范围和程度。

本文所使用的方向性短语，例如，左、右、前、后、顶部、底部及其派生词与附图中所示的元件的方向有关，并且不限制权利要求，除非其中明确陈述。在所有附图中，相同的部件具有相同的附图标记。

如本文在整个说明书和权利要求中所使用的，近似语言可以被用来修改可以允许变化的任何定量表示，而不引起它所涉及的基本功能的变化。因此，由例如“约”、“大约”和“基本上”等一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此以及整个说明书和权利要求中，范围限制可以组合和/或互换，除非上下文或语言另有说明，否则这些范围被识别并且包括其中包含的所有子范围。

在整个文本和权利要求中，关于值的范围(例如，“约22wt％到35wt％”)使用词“约”旨在修饰所列举的高值和低值两者，并反映与测量值、有效数字和互换性相关联的变化的模糊程度，这些全是如本发明所属领域的普通技术人员应当理解的。

出于本说明书的目的(除在操作实例中之外)，除非另有说明，否则表示成分的数量和范围、工艺条件等的所有数值在所有情况下均应理解为由术语“约”修饰。因此，除非相反地指示，否则本说明书和所附权利要求中所阐述的数字参数都是可以取决于本发明将获得的期望结果而变化的近似值。最低限度，并且不试图将等同原则的应用限制在权利要求的范围，每个数值参数应至少根据所报告的有效数字的数值并通过采用一般的舍入技术进行解释。此外，如本说明书和所附权利要求中所用，除非明确且不含糊地限于一个指代，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”旨在包括复数指代。

尽管列出本发明的广泛范围的数值范围和参数均为近似值，但是在具体实例中列出的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值都固有地包含某些误差，这些误差必定是由它们各自的测试测量中发现的标准偏差(包括测量仪器中发现的标准偏差)引起的。同样，应当理解，本文列举的任何数值范围旨在包括其中包含的所有子范围。例如，范围“1到10”旨在包括在所列举的最小值1与所列举的最大值10之间的所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值以及等于或小于10的最大值的范围。因为公开的数值范围是连续的，所以它们包括最小值和最大值之间的每个值。除非另有明确说明，否则本申请中指定的多种数值范围均为近似值。

在以下说明书和权利要求中，引用了具有以下含义的多个术语。

除非上下文明确地另外指明，否则单数形式“一”和“所述”包含复数指代。

“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且所述描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。

如本文所使用的，术语“螺旋形”被定义为涉及或具有螺旋的形式。“螺旋”或“螺旋形”定义为当一个平面围绕任何种类的圆柱面(尤其是直圆柱)缠绕时在该平面上绘制的直线形成的三维空间中的曲线，如螺钉的曲线。通过以下参数化来描述半径为a且斜率为b/a(或螺距2πb)的圆形螺旋：

x(θ)＝a sinθ,

y(θ)＝a cosθ,

z(θ)＝bθ。

如本文所用，短语“螺旋角”定义为任何螺旋与其直圆柱或圆锥上的轴线之间的角度。螺旋角以圆柱的轴线作参考，这将其与螺旋升角区分开来，螺旋升角以垂直于轴线的线作参考。因此，螺旋角是螺旋升角的几何互补。螺旋角以度为单位。

如本文中所使用的，沟槽的螺旋可以在两种可能的方向上扭曲，这被称为偏手性。多数沟槽的方向都是这样的，使得切削工具在通过螺旋中心的轴上的视点观察时，沿顺时针方向旋转时会远离观察者移动，沿逆时针方向旋转时会朝观察者方向移动。这被称为右手(RH)性沟槽几何形状，因为它遵循右手抓握规则。方向相反的沟槽称为左手(LH)性。

如本文所使用，术语“3D打印”是各种过程中的任何一种，在这种过程中，材料在计算机控制下被接合或固化以创建三维物体，材料被结合到一起，例如液体分子或粉末颗粒被融合在一起，通常一层一层地进行。在1990年代，人们认为3D打印技术仅适用于功能性或美学原型的生产，而那时，更广泛的3D打印术语是快速成型。如今，精度、可重复性和材料范围已增大到3D打印被视为工业生产技术的地步，正式术语为“增材制造”。

如本文所使用，术语“扭转振动”是例如旋转切削工具的轴等物体沿着其旋转轴线的角度振动。

如本文所使用，术语“轴向振动”是例如旋转切削工具的轴等物体沿着其旋转轴线的振动。

现参看图1，示出根据本发明的示例性实施例的旋转式切削工具10，其用于当旋转式切削工具10围绕中心纵向轴线12旋转时对工件(未示出)进行切削操作。虽然在本文所描述的示例性实施例中描绘为模块化钻头，但应了解本文所描述的本发明的原理适用于其它旋转式切割工具，例如但不限于实心碳化物钻头、铣削工具、绞孔器、丝锥、端铣刀及类似物。

旋转式切削工具10是大体上圆柱形的，且包含第一或前端14和相对的第二或后端16。旋转式切削工具10具有工具主体11，其包含接近前端14的用于牢固地保持可更换切削刀片50的凹穴部分17，以及具有一个或多个内部可调谐吸收器质量块的容屑槽部分18，如下文更详细地描述。工具主体11可由工具钢、碳化物或任何其它合适的材料制成。可更换切削刀片50可例如由实心碳化物或任何其它合适的材料制成。工具主体11还包含接近后端16的用于在机床(未示出)的卡盘机构中安装旋转式切削工具10的安装部分20。

容屑槽部分18还包含通过凸瓣23分隔的多个螺旋形容屑槽22，所述凸瓣从容屑槽部分18的前端14向后延伸到安装部分20。每一容屑槽22允许在切削操作期间由旋转式切削工具10形成的切屑从容屑槽部分18退出。每个容屑槽22都具有螺旋几何形状或图案，并且相对于中心纵向轴线12成螺旋角24。在一个实施例中，例如，螺旋角24为或大约为30度(+/-2度)。然而，将了解，本发明不受螺旋角24的量值限制，且可以介于约大于0°与约75°之间的范围内的任何合意的螺旋角24实践本发明。

在所说明的实施例中，旋转式切削工具10包含两个容屑槽22(仅一个容屑槽22在图1中可见)和两个凸瓣23。然而应了解，本发明不受容屑槽22和凸瓣23数目的限制，且可以具有任何合意数目的容屑槽22和凸瓣23的旋转式切削工具实践本发明，例如三个、四个、五个、六个、七个、八个及类似数目。

图2是沿与沿着中心纵向轴线12的平面正交的平面截取的旋转式切削工具10的容屑槽部分18的横截面图。在金属加工操作中使用旋转式切削工具10将产生行进通过旋转式切削工具10的振动，进而影响切削过程的稳定性。出于此原因，旋转式切削工具10的容屑槽部分18包含大体上在60示出的可调谐振动吸收器组合件，用于抑制旋转式切削工具10的扭转和轴向振动，如图2所示。

通常，可调谐振动吸收器组合件60安置于容屑槽部分18的每一凸瓣23中的腔25内，且具有沿着旋转式切削工具10的中心纵向轴线12的长度L。可调谐振动吸收器组合件60包括一个或多个可调谐吸收器质量块62、安置于每一可调谐吸收器质量块62与腔25之间的弹性材料64，以及用于将每一可调谐吸收器质量块62刚性地固定到彼此的一个或多个连接部件66。可调谐振动吸收器组合件60具有前端63和后端65。在所说明的实施例中，旋转式切削工具10具有两个容屑槽22和凸瓣23。因此，可调谐振动吸收器组合件60具有两个可调谐吸收器质量块62；一个可调谐吸收器质量块62遵循一个凸瓣23的扭曲螺旋形路径，且另一可调谐吸收器质量块62遵循另一凸瓣23的扭曲螺旋形路径。

应注意所述一个或多个连接部件66并不接触工具主体11，且进而使可调谐吸收器质量块62能够仅由弹性材料64支撑或悬挂。因此，通过选择可调谐振动吸收器组合件60的一个或多个材料性质，吸收器组合件60可被调谐到所需频率，例如旋转式切削工具10的扭转振动模式的第一自然频率。应注意，可使用3D打印过程(即，增材制造)制作可调谐振动吸收器组合件60。

用于可调谐吸收器质量块62的材料是针对其材料性质选择的，例如刚度、密度及类似性质。在一个实施例中，可调谐吸收器质量块62由与工具主体11相同的材料制成。举例来说，可调谐吸收器质量块62可由工具钢、碳化物及类似物制成。在另一实施例中，可调谐吸收器质量块62可由与工具主体11不同的材料制成。通常，可调谐吸收器质量块62由具有等于或大于工具主体11的密度的材料制成。举例来说，可调谐吸收器质量块62可由铅、重金属、青铜及类似物制成，且工具主体11可由工具钢、碳化物及类似物制成。

类似于可调谐吸收器质量块62，弹性材料64是针对其材料性质选择的，例如刚度、粘性阻尼、密度及类似性质。在一个实施例中，弹性材料64由具有粘弹性(即，粘度和弹性)的聚合物制成，其与其它材料相比具有大体上低的杨氏模量和高的失效应变。在一个实施例中，弹性材料64可由以商标名出售的市售含氟聚合物弹性体制成，它是总部在特拉华州威明顿的The Chemours公司的注册商标。

类似于可调谐吸收器质量块62和弹性材料64，所述一个或多个连接部件66是针对其材料性质选择的，例如刚度、密度及类似性质。举例来说，用于所述一个或多个连接部件66的材料具有足够刚度以防止所述一个或多个可调谐吸收器质量块62之间围绕旋转式切削工具10的中心纵向轴线12的相对角度位移。在所说明的实施例中，可调谐振动吸收器组合件60包含两个连接部件66；接近前端63的一个连接部件66，和接近可调谐振动吸收器组合件60的后端65的另一连接部件66。连接部件66可具有任何合意的横截面形状，例如圆形、多边形及类似形状，只要连接部件66防止可调谐吸收器质量块62之间围绕旋转式切削工具10的中心纵向轴线12的相对角度位移即可。可在无连接部件66的情况下实践本发明。然而，已发现通过防止可调谐吸收器质量块62相对于旋转式切削工具10的中心纵向轴线12之间的相对角移动，改进了振动吸收器组合件60的可调谐性，因为连接部件66减少了可调谐吸收器质量块62的自由度的数目。并且，已发现连接质量块使得每一可调谐吸收器质量块62能够以同一频率振荡且充当一个大质量块，而不是多个独立质量块，进而增加钻头上的阻尼效果。

如图2所示，腔25是非圆形横截面形状。具体地，腔25具有使可调谐吸收器质量块62的横截面积最大而不会显著影响旋转式切削工具10的总体刚度的几何形状。在所说明的实施例中，腔25具有由前平坦壁25a界定的扇形横截面，所述前平坦壁在旋转式切削工具10的旋转方向RD的前侧在旋转式切削工具10的径向方向上延伸。腔25还包含后平坦壁25b，其在旋转式切削工具10的旋转方向RD的后侧在径向方向上延伸且在旋转式切削工具10的圆周方向上与前平坦壁25a相对。角A由前平坦壁25a和后平坦壁25b形成。角A可介于约15°到约40°之间的范围内。腔25还具有中心位于旋转式切削工具10的中心纵向轴线12上的由部分圆柱形表面构成的径向向外弓状壁25c，以及中心位于切削工具的中心纵向轴线12上的由部分圆柱形表面构成的径向向内弓状壁25d。

图3是模拟频率响应函数的图形表示，其示出具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的同一模块化钻头的在模块化钻头的外围处测得的在切向方向(即，Y方向)上的位移。如图3所示，在具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头中，在约4100Hz的扭转频率下在外围处在切向方向(即，Y方向)上的位移减少了约十三(13)倍。

图4是模拟频率响应函数的图形表示，其示出具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的同一模块化钻头的在模块化钻头的中心(即，在中心纵向轴线12)测得的在径向方向(即，Y方向)上的位移。如图4中所示出，在具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头的中心纵向轴线12处，在约3200Hz的弯曲频率下的径向位移减小了大于4.5倍。

图5是模拟频率响应函数的图形表示，其示出具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的同一模块化钻头的在模块化钻头的切削尖端的中心处测得的在轴向方向(即，Z方向)上的位移。如图5所示，在具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头中，在约4100Hz的扭转频率下的轴向位移(即，在Z方向上的位移)减少了约八(8)倍。众所周知钻头中的轴向和角度位移由于沟槽的螺旋形形状而关联。由于借助于可调谐振动吸收器组合件(图3)的阻尼扭转模式得到的角度位移振幅的减少还造成轴向位移振幅的减少。

图6是模拟频率响应函数的图形表示，其示出具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头和不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件的同一模块化钻头的在模块化钻头的外围处测得的在轴向方向(即，Z方向)上的位移。如图6所示，在具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的模块化钻头中，在约4100Hz的扭转频率下在轴向方向(即，Z方向)上的位移减少了约八(8)倍。

总之，与不具有本发明的可调谐振动吸收器组合件60的同一模块化钻头相比，包含本发明的可调谐振动吸收器组合件60的例如模块化钻头等旋转式切削工具10产生显著减少模块化钻头的切向、轴向和径向位移的意外结果。

如上文所提及，可调谐吸收器质量块62和弹性材料64具有符合腔25的形状的非圆形横截面形状。然而，将了解，本发明不限于可调谐吸收器质量块62和弹性材料64的横截面形状，且可以具有任何合意横截面形状的吸收器质量块和弹性部件实践本发明。

现参看图7，示出根据本发明的另一方面的可调谐振动吸收器组合件70。在此方面中，可调谐振动吸收器组合件70具有基本上圆形横截面形状，而不是可调谐振动吸收器组合件60的扇形横截面。因此，腔25具有基本上圆形横截面形状。另外，不同于具有基本上非圆形横截面形状的连接部件66，连接部件76还具有基本上圆形横截面形状。在所说明的实施例中，可调谐振动吸收器组合件70具有两个连接部件76；接近前端73的一个连接部件76，和接近可调谐振动吸收器组合件70的后端75的另一连接部件76。类似于连接部件66，连接部件76并不接触工具主体11，进而使可调谐吸收器质量块72能够由弹性材料74悬挂或支撑。

如上文所描述，可调谐振动吸收器组合件60、70安置于旋转式切削工具10的容屑槽部分18内。具体地，可调谐吸收器质量块62、72安置于旋转式切削工具10的每一凸瓣23内。然而，应了解，本发明不受可调谐振动吸收器组合件60、70的位置位于旋转式切削工具10的容屑槽部分18中的限制，且可以可调谐振动吸收器组合件60、70安置于任何合意的位置来实践本发明。

现在参看图8-13，示出根据本发明的另一个实施例的模块化钻头100。在所说明的实施例中，模块化钻头100具有可更换切削头150，可调谐振动吸收器组合件80安置于所述切削头中。可调谐振动吸收器组合件80在设计上与具有扇形横截面的吸收器质量块的可调谐振动吸收器组合件60大体上类似，如图2所示。然而，应当认识到，可调谐振动吸收器组合件80可在设计上类似于具有基本上圆形横截面的可调谐吸收器质量块82的可调谐振动吸收器组合件70，如图7所示。

通常可调谐振动吸收器组合件80安置于可更换切削头150中的腔125内，且具有沿着模块化钻头100的中心纵向轴线12的长度L。类似于可调谐振动吸收器组合件60、70，可调谐振动吸收器组合件80包括一个或多个可调谐吸收器质量块82、安置于每一可调谐吸收器质量块82与腔125之间的弹性材料84，以及用于将每一可调谐吸收器质量块82刚性地固定到彼此的一个或多个连接部件86。在所说明的实施例中，模块化钻头100具有两个容屑槽22和凸瓣23。因此，可调谐振动吸收器组合件80具有两个可调谐吸收器质量块82；一个可调谐吸收器质量块82遵循一个凸瓣23的扭曲螺旋形路径，且另一可调谐吸收器质量块82遵循另一凸瓣23的扭曲螺旋形路径。

应注意，所述一个或多个连接部件86并不接触工具主体11，且进而使可调谐吸收器质量块82能够仅由弹性材料84支撑或悬挂。因此，通过选择可调谐振动吸收器组合件80的一个或多个材料性质，可调谐振动吸收器组合件80可被调谐到所需频率，例如模块化钻头100的扭转振动模式的第一自然频率。应注意，可使用3D打印过程(即，增材制造)制作可调谐振动吸收器组合件80。据相信，将可调谐吸收器质量块82定位较靠近可更换切削头150的切削边缘改善了可调谐振动吸收器组合件80的有效性。

虽然旋转式切削工具10包括模块化钻头，但应了解可以例如实心碳化物钻头等实心钻头实践本发明的原理，其中可调谐吸收器质量块在实心碳化物钻头的凸瓣中，类似于图2所示的可调谐振动吸收器组合件60。

本文提及的专利和公开案特此通过引用并入。

尽管已经描述了当前的优选实施例，但是本发明可以在所附权利要求的范围内以其它方式实施。

Claims (17)

1.一种旋转式切削工具，其包括：

工具主体，其包含容屑槽部分，所述容屑槽部分具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽；以及

可调谐振动吸收器组合件，其安置于在所述容屑槽部分中形成的腔内，所述可调谐振动吸收器组合件包括至少两个可调谐吸收器质量块、所述至少两个吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述至少两个可调谐吸收器质量块之间围绕所述切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件，

其中所述一个或多个连接部件不接触所述工具主体以使所述至少两个可调谐吸收器质量块能够仅由所述弹性材料悬挂，进而使所述可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。

2.根据权利要求1所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块具有扇形横截面。

3.根据权利要求1所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块具有圆形横截面。

4.根据权利要求1所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块安置于所述容屑槽部分的每一凸瓣内。

5.根据权利要求1所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块由具有等于或大于所述工具主体的密度的材料制成。

6.根据权利要求1所述的旋转式切削工具，其中所述所需频率对应于所述旋转式切削工具的扭转振动模式的第一自然频率。

7.根据权利要求1所述的旋转式切削工具，其中所述可调谐振动吸收器组合件是通过增材制造形成的。

8.一种旋转式切削工具，其包括：

可更换切削头；

工具主体，其包含用于保持所述可更换切削头的凹穴部分；以及

可调谐振动吸收器组合件，其安置于在所述可更换切削头中形成的腔内，所述可调谐振动吸收器组合件包括至少两个可调谐吸收器质量块、所述至少两个可调谐吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述至少两个可调谐吸收器质量块之间围绕所述切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件，

其中所述一个或多个连接部件不接触所述可更换切削头以使所述至少两个可调谐吸收器质量块能够仅由所述弹性材料悬挂，进而使所述可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。

9.根据权利要求8所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块具有扇形横截面。

10.根据权利要求8所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块具有圆形横截面。

11.根据权利要求8所述的旋转式切削工具，其中所述至少两个可调谐吸收器质量块由具有等于或大于所述工具主体的密度的材料制成。

12.根据权利要求8所述的旋转式切削工具，其中所述所需频率对应于所述旋转式切削工具的扭转振动模式的第一自然频率。

13.根据权利要求8所述的旋转式切削工具，其中所述可调谐振动吸收器组合件是通过增材制造形成的。

14.一种抑制旋转式切削工具中的扭转振动的方法，其包括：

将可调谐振动吸收器组合件安置于在所述旋转式切削工具中形成的腔内，所述可调谐振动吸收器组合件包括至少两个可调谐吸收器质量块、所述至少两个可调谐吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述至少两个可调谐吸收器质量块之间围绕所述切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件；以及

通过选择所述至少两个可调谐吸收器质量块、所述弹性材料和所述一个或多个连接部件的一个或多个材料性质将所述可调谐振动吸收器组合件调谐到所需频率，进而在切削操作期间抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述所需频率对应于所述旋转式切削工具的扭转振动模式的第一自然频率。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述可调谐振动吸收器组合件是通过增材制造形成的。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述旋转式切削工具包括模块化钻头，所述模块化钻头具有可更换切削头和用于保持所述可更换切削头的凹穴部分，且其中所述可调谐振动吸收器组合件安置于所述可更换切削头内。