CN113798528B - 自适应吸振式减振镗杆 - Google Patents
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Abstract
自适应吸振式减振镗杆，属于金属切削加工技术领域，本发明为解决镗杆振动问题。本发明包括镗杆、刀头连接件、质量块、板簧和缓冲架；镗杆前端内部设置有空腔，该空腔的前端开口处设置有刀头连接件，刀头连接件用于安装刀头；该空腔中设置缓冲架，所述缓冲架与镗杆内壁固定连接；质量块的截面为正方形，质量块的长度方向与镗杆轴向一致，质量块的四个长方形壁面各安装一个板簧，四个板簧对称安装，四个板簧两端的梢子和吊耳连接在缓冲架上。
Description
技术领域
本发明涉及镗杆的减振技术，属于金属切削加工技术领域。
背景技术
深孔类零件在航空航天、军工、车辆等领域应用极其广泛。随着我国制造能力的提升，所需求的深孔类零件加工难度增大。内孔加工在金属切削加工中占有较大的比例，约占金属切削总量的三分之一。在深孔零件的加工中镗削是比较常见的加工方式，镗削所用的刀具被称为镗刀，又被称为镗杆，镗杆的工作状态会对加工质量和效率产生很大的影响。
但由于镗杆悬伸量大导致镗杆在切削加工中变形量大，进而引发镗杆的振动。由于振动的存在使镗杆在镗削过程中常出现切削力波动大、切削变形大、加工表面质量差等一系列问题。
发明内容
本发明目的是为了解决镗杆振动问题，提出了一种自适应吸振式减振镗杆。
本发明所述自适应吸振式减振镗杆，包括镗杆5、刀头连接件2、质量块3、板簧4和缓冲架6；
镗杆5前端内部设置有空腔，该空腔的前端开口处设置有刀头连接件2，刀头连接件2用于安装刀头1；
该空腔中设置缓冲架6，所述缓冲架6与镗杆5内壁固定连接；
质量块3的截面为正方形，质量块3的长度方向与镗杆轴向一致，质量块3的四个长方形壁面各安装一个板簧4，四个板簧对称安装，四个板簧两端的梢子和吊耳连接在缓冲架6上。
优选地，四个板簧分为两对，分别为x向板簧4-1和z向板簧4-2，在质量块3的两个x向的长方形壁面上安装的一对x向板簧4-1，用于对x向切削波动进行减振；在质量块3的两个z向的长方形壁面上安装的一对z向板簧4-2，用于对z向切削波动进行减振；
镗杆5轴向为y向，x向和z向构建为径向平面，所述径向平面与y向垂直。
优选地，缓冲架6由平行设置的两块圆板6-4构成，所述圆板6-4与镗杆6轴向垂直，且固定安装于镗杆6前端的空腔内壁；
每块圆板6-4的内侧端面沿周向均布4个安装基座6-3，同一圆板6-4相对两个安装基座6-3为一对，分别沿x向和z向，x向板簧4-1和z向板簧4-2的吊耳、梢子通过安装基座6-3分别安装在两块圆板6-4上。
优选地，缓冲架6包括两个十字架结构，每个十字架结构由一个x向杆6-1和一个z向杆6-2构成，两个十字架结构沿轴向排布在镗杆5的空腔内，且镜像对称；
一对x向板簧4-1的梢子通过安装基座6-3安装在左侧十字架结构的x向杆6-1的两端，该对x向板簧4-1的吊耳通过安装基座6-3安装在右侧十字架结构的x向杆6-1的两端；
一对z向板簧4-2的梢子通过安装基座6-3安装在左侧十字架结构的z向杆6-2的两端，该对z向板簧4-2的吊耳通过安装基座6-3安装在右侧十字架结构的z向杆6-2的两端。
优选地，一个十字架结构中的x向杆6-1和z向杆6-2中心固定在一起。
优选地，每个板簧4均通过螺栓与质量块3固定连接。
优选地，质量块3与缓冲架6存在轴向工作间隙。
本发明的有益效果：本发明镗杆在内部设置减振结构，化解在切削过程中出现的波动，本发明镗杆的减振效果好，加工质量高，加工效率高，镗杆的寿命长。
附图说明
图1是本发明所述自适应吸振式减振镗杆的结构示意图，本图中未体现z轴上的两个板簧；
图2是图1的A-A剖视图，本图中所有板簧都有体现。
图3是缓冲架及其与板簧连接的结构示意图，本图中所有板簧都有体现；
图4是实施方式三缓冲架及其与板簧连接的立体结构示意图，本图中未体现z轴上的两个板簧；
图5是实施方式二缓冲架及其与板簧连接的立体结构示意图，本图中未体现z轴上的两个板簧。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1～4说明本实施方式，本实施方式所述自适应吸振式减振镗杆，包括镗杆5、刀头连接件2、质量块3、板簧4和缓冲架6；
镗杆5前端内部设置有空腔，该空腔的前端开口处设置有刀头连接件2，刀头连接件2用于安装刀头1；
该空腔中设置缓冲架6，所述缓冲架6与镗杆5内壁固定连接；
质量块3的截面为正方形，质量块3的长度方向与镗杆轴向一致，质量块3的四个长方形壁面各安装一个板簧4，四个板簧对称安装，四个板簧两端的梢子和吊耳连接在缓冲架6上。
四个板簧分为两对，分别为x向板簧4-1和z向板簧4-2，在质量块3的两个x向的长方形壁面上安装的一对x向板簧4-1，用于对x向切削波动进行减振；在质量块3的两个z向的长方形壁面上安装的一对z向板簧4-2，用于对z向切削波动进行减振；
镗杆5轴向为y向，x向和z向构建为径向平面，所述径向平面与y向垂直。
每个板簧4均通过螺栓与质量块3固定连接。
质量块3与缓冲架6存在轴向工作间隙。
工作原理：
在镗杆空腔中，缓冲架6是固定在镗杆内壁的，质量块3是悬空的，置于两个十字架结构之间，质量块3的四个长方形壁面对称设置四个板簧4，一对x向，另一对z向。
当镗杆刀头切削时，若产生x向波动，通过镗杆杆体传递给缓冲架，缓冲架传递给质块3，质量块3发生振动，带动x向的一对板簧产生形变，镗杆的振动能量一部分转化为质量块3的动能，另一部分振动能量被板簧变形的方式吸收，实现对镗杆x向的减振。同时，若产生z向波动，通过镗杆杆体传递给缓冲架，缓冲架传递给质块3，质量块3发生振动，带动z向的一对板簧产生形变，镗杆的振动能量一部分转化为质量块3的动能，另一部分振动能量被板簧变形的方式吸收，实现对镗杆z向的减振。
当镗杆振动大时，质量块3的振动及板簧的变形也大，吸收的振动能量多；
当镗杆振动小时，质量块3的振动及板簧的变形也小，实现自适应吸收振动能量。
具体实施方式二：下面结合图5说明，本实施方式与实施方式一的不同之处在于，缓冲架6由平行设置的两块圆板6-4构成，所述圆板6-4与镗杆6轴向垂直，且固定安装于镗杆6前端的空腔内壁；
每块圆板6-4的内侧端面沿周向均布4个安装基座6-3，同一圆板6-4相对两个安装基座6-3为一对，分别沿x向和z向，x向板簧4-1和z向板簧4-2的吊耳、梢子通过安装基座6-3分别安装在两块圆板6-4上。
具体实施方式三：下面结合图4说明，本实施方式与实施方式一的不同之处在于，缓冲架6包括两个十字架结构，每个十字架结构由一个x向杆6-1和一个z向杆6-2构成，两个十字架结构沿轴向排布在镗杆5的空腔内，且镜像对称；
一对x向板簧4-1的梢子通过安装基座6-3安装在左侧十字架结构的x向杆6-1的两端，该对x向板簧4-1的吊耳通过安装基座6-3安装在右侧十字架结构的x向杆6-1的两端；
一对z向板簧4-2的梢子通过安装基座6-3安装在左侧十字架结构的z向杆6-2的两端，该对z向板簧4-2的吊耳通过安装基座6-3安装在右侧十字架结构的z向杆6-2的两端。
一个十字架结构中的x向杆6-1和z向杆6-2中心固定在一起。
Claims (6)
1.自适应吸振式减振镗杆，其特征在于，包括镗杆(5)、刀头连接件(2)、质量块(3)、板簧(4)和缓冲架(6)；
镗杆(5)前端内部设置有空腔，该空腔的前端开口处设置有刀头连接件(2)，刀头连接件(2)用于安装刀头(1)；
该空腔中设置缓冲架(6)，所述缓冲架(6)与镗杆(5)内壁固定连接；
质量块(3)的截面为正方形，质量块(3)的长度方向与镗杆轴向一致，质量块(3)的四个长方形壁面各安装一个板簧(4)，四个板簧对称安装，四个板簧两端的梢子和吊耳连接在缓冲架(6)上；四个板簧分为两对，分别为x向板簧(4-1)和z向板簧(4-2)，在质量块(3)的两个x向的长方形壁面上安装的一对x向板簧(4-1)，用于对x向切削波动进行减振；在质量块(3)的两个z向的长方形壁面上安装的一对z向板簧(4-2)，用于对z向切削波动进行减振；
镗杆(5)轴向为y向，x向和z向构建为径向平面，所述径向平面与y向垂直；
当镗杆振动大时，质量块(3)的振动及板簧的变形也大，吸收的振动能量多；
当镗杆振动小时，质量块(3)的振动及板簧的变形也小，吸收的振动能量少，实现自适应吸收振动能量。
2.根据权利要求1所述自适应吸振式减振镗杆，其特征在于，缓冲架(6)由平行设置的两块圆板(6-4)构成，所述圆板(6-4)与镗杆(5 )轴向垂直，且固定安装于镗杆(5 )前端的空腔内壁；
每块圆板(6-4)的内侧端面沿周向均布4个安装基座(6-3)，同一圆板(6-4)相对两个安装基座(6-3)为一对，分别沿x向和z向，x向板簧(4-1)和z向板簧(4-2)的吊耳、梢子通过安装基座(6-3)分别安装在两块圆板(6-4)上。
3.根据权利要求1所述自适应吸振式减振镗杆，其特征在于，缓冲架(6)包括两个十字架结构，每个十字架结构由一个x向杆(6-1)和一个z向杆(6-2)构成，两个十字架结构沿轴向排布在镗杆(5)的空腔内，且镜像对称；
一对x向板簧(4-1)的梢子通过安装基座(6-3)安装在左侧十字架结构的x向杆(6-1)的两端，该对x向板簧(4-1)的吊耳通过安装基座(6-3)安装在右侧十字架结构的x向杆(6-1)的两端；
一对z向板簧(4-2)的梢子通过安装基座(6-3)安装在左侧十字架结构的z向杆(6-2)的两端，该对z向板簧(4-2)的吊耳通过安装基座(6-3)安装在右侧十字架结构的z向杆(6-2)的两端。
4.根据权利要求3所述自适应吸振式减振镗杆，其特征在于，一个十字架结构中的x向杆(6-1)和z向杆(6-2)中心固定在一起。
5.根据权利要求1所述自适应吸振式减振镗杆，其特征在于，每个板簧(4)均通过螺栓与质量块(3)固定连接。
6.根据权利要求2或3所述自适应吸振式减振镗杆，其特征在于，质量块(3)与缓冲架(6)存在轴向工作间隙。
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