CN114101753A - 一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法 - Google Patents

一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114101753A
CN114101753A CN202111534338.1A CN202111534338A CN114101753A CN 114101753 A CN114101753 A CN 114101753A CN 202111534338 A CN202111534338 A CN 202111534338A CN 114101753 A CN114101753 A CN 114101753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drill rod
metal particles
particles
filling
damping
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111534338.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114101753B (zh
Inventor
段东平
边贺川
高扬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tangshan Sanchuan Steel Machinery Manufacturing Co ltd
Institute of Process Engineering of CAS
Original Assignee
Tangshan Sanchuan Steel Machinery Manufacturing Co ltd
Institute of Process Engineering of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tangshan Sanchuan Steel Machinery Manufacturing Co ltd, Institute of Process Engineering of CAS filed Critical Tangshan Sanchuan Steel Machinery Manufacturing Co ltd
Priority to CN202111534338.1A priority Critical patent/CN114101753B/zh
Publication of CN114101753A publication Critical patent/CN114101753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114101753B publication Critical patent/CN114101753B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B47/00—Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
    • B23Q11/0039—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine by changing the natural frequency of the system or by continuously changing the frequency of the force which causes the vibration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法，所述卧式深孔钻床包括内部中空的床身和设置于所述床身上的钻孔模块，所述钻孔模块包括内部中空的钻杆支撑架组和固定于所述钻杆支撑架组上的钻杆；所述床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，所述钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒。本发明在床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，在钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒，采用颗粒阻尼的被动减振技术，增大系统的阻尼、提高系统的抗振能力入手来抑制振动。

Description

一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计 方法
技术领域
本发明属于钻床减振技术领域，涉及一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法。
背景技术
深孔加工技术在制造业中扮演着重要的角色。在切削加工中，孔加工约占加工总量的三分之一，而深孔加工又占孔加工的百分之四十。深孔加工也是机械领域中成本最昂贵的工序之一，深孔加工问题由于其加工难度大、加工过程复杂，就显得更为重要，因而深孔加工问题是否解决好，将会直接影响到机械产品的产品质量和生产进度。而深孔加工机床是对长径比大于10的深孔孔系和精密浅孔进行钻削加工的专用机床，在深孔加工中又是应用最为广泛的深孔加工设备，因此深孔加工机床的加工性能和加工精度对零件制造有着直接的影响。
深孔加工机床在钻削工作过程中会产生一系列的振动，其最终效果会造成钻杆振动，而钻杆又细又长，产生的振动对加工精度、切削效率以及刀具耐用度影响巨大。
钻杆振动一般包括弯曲和扭转两种类型。钻杆的长径比大和抗弯刚度弱是引起钻杆弯曲振动中最关键的诱因，其次是机床动力部件产生的振动对钻杆的影响。为了使得弯曲振动在加工精度等方面产生的影响减小，通常采用的方式是在钻杆上合适的位置安装中心架，对于直径较大的孔，则采用例如空心套料这样的钻削方法，但由于各个部件之间是刚性连接，无法有效的在振动传递路径上降低振动产生的能量，因此该种方法效果有限。
而钻杆扭转振动的产生主要是工件材质的不均匀和钻杆的抗扭刚度较弱造成的，深孔钻削的过程中，扭转振动比较常见且在加工过程中危害较大，但在目前还没有好的解决方案。扭振严重时，可造成钻头或者钻杆扭伤，甚至导致加工中断，从而导致加工效率降低。扭振还会使孔的表面产生扭振波纹，孔口呈喇叭状，以及形成噪音，危害巨大。
CN207309015U公开了一种数控深孔钻床钻杆减振装置，包括若干个减振单元,所述的每个减振单元包括减振件、两个转动连接杆和两个减振圈，所述的两个转动连接杆一端通过转轴与减振件转动连接，所述的两个转动连接杆另一端均与一个减振圈固定连接，所述减振圈内部包括减振轴承和减振垫，所述减振垫包裹在减振轴承外圈，所述减振轴承直接与钻杆接触，所述的两个转动连接杆之间设有两个减振弹簧。该装置独立设置减振部件，减振效果较好，安装方便，工作过程中安全可靠，能够有效保证深孔的加工质量。
该技术在钻杆处安装减振装置，且该减振装置的核心部件为减振弹簧，而弹簧的减振频域较为固定，适用的工况条件有限，并且弹簧长时间超负荷使用易失效，不仅不能减振，还易造成安全事故。
CN208195696U公开了一种用于深孔加工的新型防震刀杆，包括空心刀杆，空心刀杆的一端由后盖进行封装，空心刀杆内填充有若干个用于减缓空心刀杆振动的铅丸，若干个铅丸在空心刀杆内由可以沿空心刀杆轴向移动的铅丸压实片进行压实。该专利技术通过在空心刀杆内填充铅丸，实现了对空心刀杆的减振，通过设置可拆卸的刀具，使刀具在磨损或损坏时便于更换，通过设置调整器，实现了对刀杆内部铅丸密实度的调整，使其达到消除震波的作用，通过设置冷却水管，实现了对刀头上冷却水的供应，本装置能有效地防止在深孔加工中出现的振动波纹，降低零件表面粗糙度，且结构简单，制作成本低，使用方便。
该技术针对钻杆进行了局部改进，通过在钻杆内部填充铅丸进行减振，可以实现一定的减振效果，但钻杆内部空间完全被占用，影响钻削过程中钻孔内部产生金属屑的排出，而且该技术对于钻床其他运动部件产生的振动无法有效抑制，在更换普通钻杆后，振动仍然存在。
目前尚未有采用颗粒阻尼技术的大型卧式深孔钻床设备。因此，需要从整体出发，对钻床及其关键部件进行全面的分析，并对钻床及其关键部件进行颗粒阻尼技术优化改进，达到全面减振的目的，提高钻床加工性能和加工精度。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法，本发明在床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，在钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒，采用颗粒阻尼的被动减振技术，增大系统的阻尼、提高系统的抗振能力入手来抑制振动。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床，所述卧式深孔钻床包括内部中空的床身和设置于所述床身上的钻孔模块，所述钻孔模块包括内部中空的钻杆支撑架组和固定于所述钻杆支撑架组上的钻杆；
所述床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，所述钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒。
深孔加工是机加工中加工难度比较大、技术含量高、专业程度较强、成本比较高的孔加工技术，现在已经成为机加工中的关键精加工工序之一。本发明采用颗粒阻尼技术着重解决大型卧式深孔钻床工作过程中产生的振动及由振动引起的一系列问题，和传统卧式深孔钻床设备相比，不仅可以提高设备加工能力和质量，延长设备零部件及整机寿命，还可以降低设备制造成本，具有非常重要的意义。具体而言，本发明在床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，在钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒，采用颗粒阻尼的被动减振技术，增大系统的阻尼、提高系统的抗振能力入手来抑制振动，能有效提高整机模态阻尼比，大幅提高振动产生的能量在设备结构传递路径上的衰减量，有效抑制整机及相关部件的疲劳破坏，不仅可以提高设备加工能力和质量，延长设备零部件及整机寿命，还可以降低设备制造成本。钻杆支撑架组内部设置有颗粒阻尼，用于降低钻床工作时钻杆的振动。
深孔钻床在工作时其钻杆由于钻削作用引发振动，而钻床的运动部件也会引发一定程度的振动，二者叠加沿振动传播路径传至床身，虽然传至床身的振动已经有所衰减，但其亦不容忽视。本发明对钻杆和床身不同频率的振动进行有针对性地设计，由于钻杆处的振动频率相对较高，从颗粒损耗角度，填充金属小颗粒更为合适；床身的振动频率多在中低频段，但其填充量较大，从加工成本和减振效果角度出发，填充粒径不同的非金属颗粒更为合适。
作为本发明一种优选的技术方案，所述钻杆的轴向贯通，所述钻杆的内表面设置有至少一个颗粒阻尼装置。
优选地，所述颗粒阻尼装置包括固定于所述钻杆内表面的壳体，所述壳体内填充有金属颗粒。
优选地，所述钻杆内表面对称设置有四个颗粒阻尼装置。
本发明中，大型卧式深孔钻床的钻杆为颗粒阻尼减振型钻杆，钻杆为中空的轴向贯通结构，采用内排屑方式，钻杆内部同样安装有颗粒阻尼装置，颗粒阻尼装置的内部填充有金属颗粒，金属颗粒填充方式由试验及计算得出，金属颗粒发挥阻尼作用，用以直接消耗钻杆作业时产生的振动能，保证作业质量，又不影响切削屑的排出。钻杆可根据待加工工件的尺寸自由拆装组合，钻杆单节钻杆头尾留有螺纹，以便于若干个单个钻杆组装成不同长度的多节钻杆。
需要说明的是，大型卧式深孔钻床的床身、钻杆支撑架和钻杆等主要结构是设备工作过程中振动传递的主要路径，单纯增大这些结构的重量或使用传统减振装置也是一种抑振途径，但是无法有效减弱振动产生能量，增大重量的方法容易造成整机共振的产生，危害更甚，而且还会增加设备加工制造成本。因此，本发明合理利用床身结构内部空腔以及钻杆支撑架组内部空腔，进行阻尼颗粒填充，可以有效降低整机的振动。由于床身内部空间较大，为实现颗粒阻尼的减振效果最大化，需要对床身内部空间重新设计布局，在其空间内部合理设置隔板，形成若干独立的阻尼颗粒填充腔。对钻杆支撑架和钻杆进行有针对性的颗粒阻尼减振技术升级改造，可以有效降低钻杆在工作时产生的振动，进而在整体上对设备工作时的振动起到很好的减振效果。
作为本发明一种优选的技术方案，所述非金属颗粒的表面摩擦因子为0.7～0.99，例如可以是0.7、0.72、0.74、0.76、0.78、0.8、0.82、0.84、0.86、0.88、0.9、0.92、0.94、0.96、0.98或0.99，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述非金属颗粒的表面恢复系数为0.6～1，例如可以是0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95或1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述床身内部填充的非金属颗粒按照粒径不同分为非金属小颗粒和非金属大颗粒。
优选地，所述非金属小颗粒的粒径为2.5～3.5mm，例如可以是2.5mm、2.6mm、2.7mm、2.8mm、2.9mm、3.0mm、3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm或3.5mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述非金属大颗粒的粒径为1～2.5mm，例如可以是1.0mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm或2.5mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述非金属颗粒包括石英颗粒。
优选地，所述非金属大颗粒和非金属小颗粒的填充重量比为1/5～1/3，例如可以是0.2、0.21、0.22、0.23、0.24、0.25、0.26、0.27、0.28、0.29、0.3、0.31、0.32或0.33，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述非金属颗粒的填充率为90～99％，例如可以是90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％或99％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，金属颗粒的表面摩擦因子为0.5～0.99，例如可以是0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95或0.99，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述金属颗粒的表面恢复系数为0.5～1，例如可以是0.5、0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85、0.9、0.95或1，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述金属颗粒的粒径为1～2mm，例如可以是1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
优选地，所述金属颗粒包括铁颗粒。
优选地，所述金属颗粒的填充率为96～99％，例如可以是96％、96.5％、97％、97.5％、98％、98.5％或99％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本发明一种优选的技术方案，所述床身内部通过格栅结构隔板分割为若干矩阵排布的填充腔，每一所述填充腔内填充同一粒径范围的金属颗粒。
优选地，在水平方向的同一层填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，在竖直方向的同一列填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒。
本发明提供的大型卧式深孔钻床的床身结构内部形成颗粒阻尼的填充空间，为合理设置颗粒填充布局，本发明在大型卧式深孔钻床的床身内部安装水平隔板和竖直隔板，从而将整体空间分隔为若干单元填充腔，并根据设计要求对这些单元空间进行阻尼颗粒填充。填充阻尼颗粒后的床身可以有效降低运动部件造成的振动，大型卧式深孔钻床的床身内部空间全部填充完毕后密封即可，无需再设置安装其它机构。
作为本发明一种优选的技术方案，所述钻杆支撑架组包括至少两个钻杆支撑架，所述钻杆支撑架包括具有贯通结构的外壳，所述外壳内部设置有轴承，所述轴承两侧保留环形空腔，所述环形空腔内填充金属颗粒，形成颗粒阻尼器。
大型卧式深孔钻床的钻杆支撑架安装数量根据钻杆长度确定，至少为两个一组，主要结构包括外壳、轴承和颗粒阻尼器等部分，在支撑钻杆的同时，通过填充的阻尼颗粒可以抑制钻杆工作时的振动。
优选地，所述环形空腔内通过隔板分隔为若干扇形截面空腔，所述扇形截面空腔内填充金属颗粒。
优选地，所述钻杆穿过外壳的贯通结构，并通过轴承的滚动作用在钻杆支撑架内自由旋转。
颗粒阻尼减振钻杆支撑架包括壳体，壳体中间设置有轴承，轴承两侧设置有颗粒阻尼器，颗粒阻尼器内部填充有金属颗粒，钻杆通过轴承固定在钻杆支撑架的壳体上，以便工作时做轴向高速旋转运动，单个颗粒阻尼器由两个半圆环体结构组成，并通过螺栓实现可拆卸连接，方便拆装，其内部填充有金属颗粒，金属颗粒填充方式由试验及计算得出，发挥阻尼减振作用。在轴承两侧各安装有一个颗粒阻尼器，而钻杆支撑架数量则根据钻杆直径和长度进行增减，但最少设置两个。
优选地，所述钻杆的固定端设置有钻杆电机箱，所述钻杆电机箱用于带动钻杆旋转。
优选地，所述钻杆的加工端设置有导向授油箱。
优选地，所述床身上还设置有主导轨和主导轨电机，所述钻杆电机箱和钻杆滑动设置于所述主导轨上，所述主导轨电机电性连接所述钻杆电机箱和钻杆，所述主导轨电机用于带动所述钻杆电机箱和钻杆沿所述主导轨水平移动。
作为本发明一种优选的技术方案，所述床身上设置有固定模块，所述固定模块与钻孔模块并排设置，所述固定模块用于固定代加工件。
优选地，所述固定模块包括分别固定所述代加工件两端的副卡盘和主卡盘，所述钻杆的加工端对准所述代加工件一端，所述钻杆沿主导轨向所述代加工件一端移动。
优选地，所述副卡盘位于代加工件靠近钻杆的一端，所述主卡盘位于代加工件远离钻杆的一端；所述主卡盘电性接入工件电机箱，所述工件电机箱通过驱动所述主卡盘旋转从而带动所述代加工件旋转。
优选地，所述固定模块还包括设置于所述床身上的副导轨和副导轨电机，所述副导轨和所述主导轨位于同一直线上；所述主卡盘和副卡盘滑动设置于所述副导轨上，所述副导轨电机电性连接所述主卡盘和副卡盘，所述主导轨电机用于驱动所述主卡盘和副卡盘沿所述副导轨水平移动，从而带动所述代加工件与钻杆相向移动，随着所述钻杆的旋转对代加工件的一端钻孔。
作为本发明一种优选的技术方案，所述床身一侧设置有电性连接的中控台和电柜箱，所述电柜箱用于向中控台供电，所述中控台电性连接所述钻杆电机箱、主导轨电机、工件电机箱和副导轨电机，所述中控台用于分别独立控制所述钻杆电机箱、主导轨电机、工件电机箱和副导轨电机的启停。
优选地，所述卧式深孔钻床还包括与床身对接的切削油过滤单元，所述切削油过滤单元用于收集并过滤废切削油。
优选地，所述切削油过滤单元包括依次连接的切削油泵站、过滤装置和排接屑装置。
本发明提供的卧式深孔钻整体采用水平卧式布局，其结构主要包括钻杆电机箱、钻杆、中控台、钻杆支撑架组、导向授油箱、副卡盘、待加工工件、主卡盘、床身、工件电机箱、副导轨、副导轨电机、主导轨、主导轨电机、切削油过滤单元、切削油泵站、排接屑装置和电柜箱等结构。其工作过程为：将待加工工件固定在主卡盘和副卡盘上，钻杆电机箱带动钻杆刀具旋转，主导轨电机带动钻杆电机箱和钻杆刀具沿主导轨水平移动，切削油过滤单元和切削油泵站循环高压深孔钻切削油，副导轨电机带动主卡盘、副卡盘及待加工工件沿副导轨水平移动，待加工工件和钻杆相向移动，在钻杆的旋转下对待加工工件的一端进行钻孔；根据加工需要，工件电机箱可带动主卡盘旋转，带动工件旋转，完成深孔钻切削作业。
第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的卧式深孔钻床的阻尼减振设计方法，所述阻尼减振设计方法包括：
对未填充颗粒的卧式深孔钻床进行振动测试，根据采集的振动频率和振幅数据计算得到理论颗粒填充率，按照理论阻尼颗粒填充量对卧式深孔钻床的模型内填充颗粒并进行阻尼实验，如果达到理想的减振效果，则按照当前的理论颗粒填充率向卧式深孔钻床的床身和钻杆支撑架组内部分别填充非金属颗粒和金属颗粒，否则重新计算阻尼颗粒填充量。
作为本发明一种优选的技术方案，所述卧式深孔钻床的床身的填充过程包括：
采用纵向隔板和横向隔板将床身内部分割为若干矩阵排列的格栅结构填充腔，在水平方向的同一层填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，在竖直方向的同一列填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒。
优选地，所述钻杆支撑架的填充过程包括：
将钻杆支撑架内部的环形空腔分割为若干扇形截面空腔，每一扇形截面空腔内填充金属颗粒。
示例性地，本发明提供了一种阻尼减振设计的具体操作流程，包括如下步骤：
步骤1，对未填充阻尼颗粒的卧式深孔钻床进行振动测试；
步骤2，采集卧式深孔钻床的振动频率和振幅数据；
步骤3，根据振动频率和振幅数据进行计算获取理论阻尼颗粒填充量；
步骤4，构建卧式深孔钻床模型，按照理论阻尼颗粒填充量将三种规格的阻尼颗粒(非金属小颗粒、非金属大颗粒和金属颗粒)按照设计要求填入床身、钻杆支撑架和钻杆内；
步骤5，对卧式深孔钻床模型进行阻尼试验，检测理论阻尼颗粒填充量是否达到理想减振效果，若是，则进入步骤6，若否，则返回步骤2；
步骤6，在前述工作基础上，对卧式深孔钻床的床身内部空间进行重新设计，并在钻床床身结构内部进行合理空间划分，为安装隔板做准备；
步骤7，准备隔板(包括横向隔板和纵向隔板)，隔板材料与床身材料相同，其尺寸符合设计要求；
步骤8，准备三种规格的阻尼颗粒(非金属小颗粒、非金属大颗粒和金属颗粒)，分装成重量相同的若干小袋，并做好标示；
步骤9，用非金属小颗粒和非金属大颗粒填充床身内部空间，填充过程具体包括：
在填充时，将床身倒放与水平地面上，从底层开始，先将竖直的隔板按照设计要求以断续焊方式焊接到床身内壁上从而形成若干填充腔，随后按照颗粒填充要求人工对该层每个填充腔交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，该层填充完毕后，将水平隔板盖在底层竖直隔板上，并将水平隔板与床身内壁的结合处以断续焊方式焊接牢固，随即按照同样的方式进行第二层阻尼颗粒填充工作，以此类推，直至该处机架全部完成填充工作；
步骤10，床身填充的非金属大颗粒和非金属小颗粒填充的重量比在1/5～1/3之间，床身内的非金属颗粒的填充率为90～99％；
步骤11，床身填充完毕后，焊接封上底盖即可，顶盖与床身连接处同样以断续焊方式焊接，未焊接处要求不能进水和杂物，保证内部空气能排出，最后将床身翻转过来，以便于安装其他结构部件；
步骤12，对设计完成后的钻杆支撑架的颗粒阻尼器进行颗粒填充和支架组装，对其填充金属颗粒，金属颗粒填充率为96～99％；
步骤13，对设计完成后的钻杆的颗粒阻尼装置进行颗粒填充和组装，对其填充金属颗粒，金属颗粒填充率为99％；
步骤14，所有结构部位阻尼颗粒填充完成后，按照整机设计要求，进行大型卧式深孔钻床主体结构的安装调试工作；
步骤15，对床身填充了阻尼颗粒和关键部位安装颗粒阻尼器后的大型卧式深孔钻床进行全面振动检测以确定最终效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
深孔加工是机加工中加工难度比较大、技术含量高、专业程度较强、成本比较高的孔加工技术，现在已经成为机加工中的关键精加工工序之一。本发明采用颗粒阻尼技术着重解决大型卧式深孔钻床工作过程中产生的振动及由振动引起的一系列问题，和传统卧式深孔钻床设备相比，不仅可以提高设备加工能力和质量，延长设备零部件及整机寿命，还可以降低设备制造成本，具有非常重要的意义。具体而言，本发明在床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，在钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒，采用颗粒阻尼的被动减振技术，增大系统的阻尼、提高系统的抗振能力入手来抑制振动，能有效提高整机模态阻尼比，大幅提高振动产生的能量在设备结构传递路径上的衰减量，有效抑制整机及相关部件的疲劳破坏，不仅可以提高设备加工能力和质量，延长设备零部件及整机寿命，还可以降低设备制造成本。
附图说明
图1为本发明一个具体实施方式提供的卧式深孔钻床的结构示意图；
图2为本发明一个具体实施方式提供的床身结构示意图；
图3为本发明一个具体实施方式提供的钻杆支撑架的剖视图；
图4为本发明一个具体实施方式提供的钻杆支撑架的侧视图；
图5为本发明一个具体实施方式提供的钻杆的剖视图；
图6为本发明一个具体实施方式提供的钻杆的侧视图；
图7为本发明一个具体实施方式提供的阻尼减振设计方法的流程图；
其中，1-电柜箱；2-中控台；3-主导轨电机；4-钻杆电机箱；5-钻杆；6-钻杆支撑架组；7-副导轨；8-导向授油箱；9-副卡盘；10-待加工工件；11-主卡盘；12-工件电机箱；13-副导轨电机；14-床身；15-切削油过滤单元；16-切削油泵站；17-排接屑装置；18-床身主横板；19-床身肋板；20-水平隔板；21-竖直隔板；22-底板；23-床身主竖板；24-外壳；25-轴承；26-颗粒阻尼器；27-颗粒阻尼器内隔板；28-紧固装置；29-颗粒阻尼装置。
具体实施方式
需要理解的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床，所述卧式深孔钻床如图1所示，包括内部中空的床身14和设置于所述床身14上的钻孔模块，所述钻孔模块包括内部中空的钻杆支撑架组6和固定于所述钻杆支撑架组6上的钻杆5；
所述床身14内部填充有粒径不同的非金属颗粒，所述钻杆支撑架组6内部填充有金属颗粒。
深孔加工是机加工中加工难度比较大、技术含量高、专业程度较强、成本比较高的孔加工技术，现在已经成为机加工中的关键精加工工序之一。本发明采用颗粒阻尼技术着重解决大型卧式深孔钻床工作过程中产生的振动及由振动引起的一系列问题，和传统卧式深孔钻床设备相比，不仅可以提高设备加工能力和质量，延长设备零部件及整机寿命，还可以降低设备制造成本，具有非常重要的意义。具体而言，本发明在床身14内部填充有粒径不同的非金属颗粒，在钻杆支撑架组6内部填充有金属颗粒，采用颗粒阻尼的被动减振技术，增大系统的阻尼、提高系统的抗振能力入手来抑制振动，能有效提高整机模态阻尼比，大幅提高振动产生的能量在设备结构传递路径上的衰减量，有效抑制整机及相关部件的疲劳破坏，不仅可以提高设备加工能力和质量，延长设备零部件及整机寿命，还可以降低设备制造成本。钻杆支撑架组6内部设置有颗粒阻尼，用于降低钻床工作时钻杆5的振动。
深孔钻床在工作时其钻杆5由于钻削作用引发振动，而钻床的运动部件也会引发一定程度的振动，二者叠加沿振动传播路径传至床身14，虽然传至床身14的振动已经有所衰减，但其亦不容忽视。本发明对钻杆5和床身14不同频率的振动进行有针对性地设计，由于钻杆5处的振动频率相对较高，从颗粒损耗角度，填充金属小颗粒更为合适；床身14的振动频率多在中低频段，但其填充量较大，从加工成本和减振效果角度出发，填充粒径不同的非金属颗粒更为合适。
进一步地，如图5所示，所述钻杆5的轴向贯通，所述钻杆5的内表面设置有至少一个颗粒阻尼装置29。
进一步地，所述颗粒阻尼装置29包括固定于所述钻杆5内表面的壳体，所述壳体内填充有金属颗粒。
进一步地，如图6所示，所述钻杆5内表面对称设置有四个颗粒阻尼装置29。
本发明中，大型卧式深孔钻床的钻杆5为颗粒阻尼减振型钻杆5，钻杆5为中空的轴向贯通结构，采用内排屑方式，钻杆5内部同样安装有颗粒阻尼装置29，颗粒阻尼装置29的内部填充有金属颗粒，金属颗粒填充方式由试验及计算得出，金属颗粒发挥阻尼作用，用以直接消耗钻杆5作业时产生的振动能，保证作业质量，又不影响切削屑的排出。钻杆5可根据待加工工件10的尺寸自由拆装组合，钻杆5单节钻杆5头尾留有螺纹，以便于若干个单个钻杆5组装成不同长度的多节钻杆5。
需要说明的是，大型卧式深孔钻床的床身14、钻杆5支撑架和钻杆5等主要结构是设备工作过程中振动传递的主要路径，单纯增大这些结构的重量或使用传统减振装置也是一种抑振途径，但是无法有效减弱振动产生能量，增大重量的方法容易造成整机共振的产生，危害更甚，而且还会增加设备加工制造成本。因此，本发明合理利用床身14结构内部空腔以及钻杆支撑架组6内部空腔，进行阻尼颗粒填充，可以有效降低整机的振动。由于床身14内部空间较大，为实现颗粒阻尼的减振效果最大化，需要对床身14内部空间重新设计布局，在其空间内部合理设置隔板，形成若干独立的阻尼颗粒填充腔。对钻杆5支撑架和钻杆5进行有针对性的颗粒阻尼减振技术升级改造，可以有效降低钻杆5在工作时产生的振动，进而在整体上对设备工作时的振动起到很好的减振效果。
进一步地，所述非金属颗粒的表面摩擦因子为0.7～0.99，所述非金属颗粒的表面恢复系数为0.6～1。
进一步地，所述床身14内部填充的非金属颗粒按照粒径不同分为非金属小颗粒和非金属大颗粒，所述非金属小颗粒的粒径为2.5～3.5mm，所述非金属大颗粒的粒径为1～2.5mm。可选地，所述非金属颗粒包括石英颗粒。
进一步地，所述非金属大颗粒和非金属小颗粒的填充重量比为1/5～1/3，所述非金属颗粒的填充率为90～99％。
进一步地，金属颗粒的表面摩擦因子为0.5～0.99，所述金属颗粒的表面恢复系数为0.5～1，所述金属颗粒的填充率为96～99％。所述金属颗粒的粒径为1～2mm。可选地，所述金属颗粒包括铁颗粒。
进一步地，所述床身14内部通过格栅结构隔板分割为若干矩阵排布的填充腔，每一所述填充腔内填充同一粒径范围的金属颗粒。
进一步地，在水平方向的同一层填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，在竖直方向的同一列填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒。
本发明提供的大型卧式深孔钻床的床身14结构内部形成颗粒阻尼的填充空间，如图2所示，床身14由位于顶部的床身主横板18、位于两侧的床身主竖板23以及位于底部的底板22围成的长方形空腔结构，所述床身14内壁设置有纵向的床身肋板19，用于加固。为合理设置颗粒填充布局，本发明在大型卧式深孔钻床的床身14内部安装水平隔板20和竖直隔板21，从而将整体空间分隔为若干单元填充腔，并根据设计要求对这些单元空间进行阻尼颗粒填充。填充阻尼颗粒后的床身14可以有效降低运动部件造成的振动，大型卧式深孔钻床的床身14内部空间全部填充完毕后密封即可，无需再设置安装其它机构。
进一步地，所述钻杆支撑架组6包括至少两个钻杆5支撑架，如图3所示，所述钻杆5支撑架包括具有贯通结构的外壳24，所述外壳24内部设置有轴承25，所述轴承25两侧保留环形空腔，所述环形空腔内填充金属颗粒，形成颗粒阻尼器26。
大型卧式深孔钻床的钻杆5支撑架安装数量根据钻杆5长度确定，至少为两个一组，主要结构包括外壳24、轴承25和颗粒阻尼器26等部分，在支撑钻杆5的同时，通过填充的阻尼颗粒可以抑制钻杆5工作时的振动。
进一步地，所述环形空腔内通过颗粒阻尼器内隔板27分隔为若干扇形截面空腔，所述扇形截面空腔内填充金属颗粒。
进一步地，所述钻杆5穿过外壳24的贯通结构，并通过轴承25的滚动作用在钻杆5支撑架内自由旋转。
颗粒阻尼减振钻杆5支撑架包括壳体，壳体中间设置有轴承25，轴承25两侧设置有颗粒阻尼器26，颗粒阻尼器26内部填充有金属颗粒，钻杆5通过轴承25固定在钻杆5支撑架的壳体上，以便工作时做轴向高速旋转运动。如图4所示，单个颗粒阻尼器26由两个半圆环体结构组成，并通过紧固装置28(如螺栓等)实现可拆卸连接，方便拆装，其内部填充有金属颗粒，金属颗粒填充方式由试验及计算得出，发挥阻尼减振作用。在轴承25两侧各安装有一个颗粒阻尼器26，而钻杆5支撑架数量则根据钻杆5直径和长度进行增减，但最少设置两个。
进一步地，所述钻杆5的固定端设置有钻杆5电机箱4，所述钻杆5电机箱4用于带动钻杆5旋转。
进一步地，所述钻杆5的加工端设置有导向授油箱8。
进一步地，所述床身14上还设置有主导轨和主导轨电机3，所述钻杆5电机箱4和钻杆5滑动设置于所述主导轨上，所述主导轨电机3电性连接所述钻杆5电机箱4和钻杆5，所述主导轨电机3用于带动所述钻杆5电机箱4和钻杆5沿所述主导轨水平移动。
进一步地，所述床身14上设置有固定模块，所述固定模块与钻孔模块并排设置，所述固定模块用于固定代加工件。
进一步地，所述固定模块包括分别固定所述代加工件两端的副卡盘9和主卡盘11，所述钻杆5的加工端对准所述代加工件一端，所述钻杆5沿主导轨向所述代加工件一端移动。
进一步地，所述副卡盘9位于代加工件靠近钻杆5的一端，所述主卡盘11位于代加工件远离钻杆5的一端；所述主卡盘11电性接入工件电机箱12，所述工件电机箱12通过驱动所述主卡盘11旋转从而带动所述代加工件旋转。
进一步地，所述固定模块还包括设置于所述床身14上的副导轨7和副导轨电机13，所述副导轨7和所述主导轨位于同一直线上；所述主卡盘11和副卡盘9滑动设置于所述副导轨7上，所述副导轨电机13电性连接所述主卡盘11和副卡盘9，所述主导轨电机3用于驱动所述主卡盘11和副卡盘9沿所述副导轨7水平移动，从而带动所述代加工件与钻杆5相向移动，随着所述钻杆5的旋转对代加工件的一端钻孔。
进一步地，所述床身14一侧设置有电性连接的中控台2和电柜箱1，所述电柜箱1用于向中控台2供电，所述中控台2电性连接所述钻杆5电机箱4、主导轨电机3、工件电机箱12和副导轨电机13，所述中控台2用于分别独立控制所述钻杆5电机箱4、主导轨电机3、工件电机箱12和副导轨电机13的启停。
进一步地，所述卧式深孔钻床还包括与床身14对接的切削油过滤单元15，所述切削油过滤单元15用于收集并过滤废切削油。
进一步地，所述切削油过滤单元15包括依次连接的切削油泵站16、过滤装置和排接屑装置17。
本发明提供的卧式深孔钻整体采用水平卧式布局，其结构主要包括钻杆5电机箱4、钻杆5、中控台2、钻杆支撑架组6、导向授油箱8、副卡盘9、待加工工件10、主卡盘11、床身14、工件电机箱12、副导轨7、副导轨电机13、主导轨、主导轨电机3、切削油过滤单元15、切削油泵站16、排接屑装置17和电柜箱1等结构。其工作过程为：将待加工工件10固定在主卡盘11和副卡盘9上，钻杆5电机箱4带动钻杆5刀具旋转，主导轨电机3带动钻杆5电机箱4和钻杆5刀具沿主导轨水平移动，切削油过滤单元15和切削油泵站16循环高压深孔钻切削油，副导轨电机13带动主卡盘11、副卡盘9及待加工工件10沿副导轨7水平移动，待加工工件10和钻杆5相向移动，在钻杆5的旋转下对待加工工件10的一端进行钻孔；根据加工需要，工件电机箱12可带动主卡盘11旋转，带动工件旋转，完成深孔钻切削作业。
在另一个具体实施方式中，本发明提供了一种上述具体实施方式提供的卧式深孔钻床的阻尼减振设计方法，所述阻尼减振设计方法包括：
对未填充颗粒的卧式深孔钻床进行振动测试，根据采集的振动频率和振幅数据计算得到理论颗粒填充率，按照理论阻尼颗粒填充量对卧式深孔钻床的模型内填充颗粒并进行阻尼实验，如果达到理想的减振效果，则按照当前的理论颗粒填充率向卧式深孔钻床的床身14和钻杆支撑架组6内部分别填充非金属颗粒和金属颗粒，否则重新计算阻尼颗粒填充量。
进一步地，所述卧式深孔钻床的床身14的填充过程包括：
采用纵向隔板和横向隔板将床身14内部分割为若干矩阵排列的格栅结构填充腔，在水平方向的同一层填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，在竖直方向的同一列填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒。
所述钻杆5支撑架的填充过程包括：
将钻杆5支撑架内部的环形空腔分割为若干扇形截面空腔，每一扇形截面空腔内填充金属颗粒。
示例性地，本发明提供了一种阻尼减振设计的具体操作流程，如图7所示，包括如下步骤：
步骤1，对未填充阻尼颗粒的卧式深孔钻床进行振动测试；
步骤2，采集卧式深孔钻床的振动频率和振幅数据；
步骤3，根据振动频率和振幅数据进行计算获取理论阻尼颗粒填充量；
步骤4，构建卧式深孔钻床模型，按照理论阻尼颗粒填充量将三种规格的阻尼颗粒(非金属小颗粒、非金属大颗粒和金属颗粒)按照设计要求填入床身14、钻杆5支撑架和钻杆5内；
步骤5，对卧式深孔钻床模型进行阻尼试验，检测理论阻尼颗粒填充量是否达到理想减振效果，若是，则进入步骤6，若否，则返回步骤2；
步骤6，在前述工作基础上，对卧式深孔钻床的床身14内部空间进行重新设计，并在钻床床身14结构内部进行合理空间划分，为安装隔板做准备；
步骤7，准备隔板(包括横向隔板和纵向隔板)，隔板材料与床身14材料相同，其尺寸符合设计要求；
步骤8，准备三种规格的阻尼颗粒(非金属小颗粒、非金属大颗粒和金属颗粒)，分装成重量相同的若干小袋，并做好标示；
步骤9，用非金属小颗粒和非金属大颗粒填充床身14内部空间，填充过程具体包括：
在填充时，将床身14倒放与水平地面上，从底层开始，先将竖直的隔板按照设计要求以断续焊方式焊接到床身14内壁上从而形成若干填充腔，随后按照颗粒填充要求人工对该层每个填充腔交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，该层填充完毕后，将水平隔板20盖在底层竖直隔板21上，并将水平隔板20与床身14内壁的结合处以断续焊方式焊接牢固，随即按照同样的方式进行第二层阻尼颗粒填充工作，以此类推，直至该处机架全部完成填充工作；
步骤10，床身14填充的非金属大颗粒和非金属小颗粒填充的重量比在1/5～1/3之间，床身14内的非金属颗粒的填充率为90～99％；
步骤11，床身14填充完毕后，焊接封上底盖即可，顶盖与床身14连接处同样以断续焊方式焊接，未焊接处要求不能进水和杂物，保证内部空气能排出，最后将床身14翻转过来，以便于安装其他结构部件；
步骤12，对设计完成后的钻杆5支撑架的颗粒阻尼器26进行颗粒填充和支架组装，对其填充金属颗粒，金属颗粒填充率为96～99％；
步骤13，对设计完成后的钻杆5的颗粒阻尼装置29进行颗粒填充和组装，对其填充金属颗粒，金属颗粒填充率为99％；
步骤14，所有结构部位阻尼颗粒填充完成后，按照整机设计要求，进行大型卧式深孔钻床主体结构的安装调试工作；
步骤15，对床身14填充了阻尼颗粒和关键部位安装颗粒阻尼器26后的大型卧式深孔钻床进行全面振动检测以确定最终效果。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床，其特征在于，所述卧式深孔钻床包括内部中空的床身和设置于所述床身上的钻孔模块，所述钻孔模块包括内部中空的钻杆支撑架组和固定于所述钻杆支撑架组上的钻杆；
所述床身内部填充有粒径不同的非金属颗粒，所述钻杆支撑架组内部填充有金属颗粒。
2.根据权利要求1所述的卧式深孔钻床，其特征在于，所述钻杆的轴向贯通，所述钻杆的内表面设置有至少一个颗粒阻尼装置；
优选地，所述颗粒阻尼装置包括固定于所述钻杆内表面的壳体，所述壳体内填充有金属颗粒；
优选地，所述钻杆内表面对称设置有四个颗粒阻尼装置。
3.根据权利要求1或2所述的卧式深孔钻床，其特征在于，所述非金属颗粒的表面摩擦因子为0.7～0.99；
优选地，所述非金属颗粒的表面恢复系数为0.6～1；
优选地，所述床身内部填充的非金属颗粒按照粒径不同分为非金属小颗粒和非金属大颗粒；
优选地，所述非金属小颗粒的粒径为2.5～3.5mm；
优选地，所述非金属大颗粒的粒径为1～2.5mm；
优选地，所述非金属颗粒包括石英颗粒；
优选地，所述非金属大颗粒和非金属小颗粒的填充重量比为1/5～1/3；
优选地，所述非金属颗粒的填充率为90～99％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的卧式深孔钻床，其特征在于，金属颗粒的表面摩擦因子为0.5～0.99；
优选地，所述金属颗粒的表面恢复系数为0.5～1；
优选地，所述金属颗粒的粒径为1～2mm；
优选地，所述金属颗粒包括铁颗粒；
优选地，所述金属颗粒的填充率为96～99％。
5.根据权利要求1-4任一项所述的卧式深孔钻床，其特征在于，所述床身内部通过格栅结构隔板分割为若干矩阵排布的填充腔，每一所述填充腔内填充同一粒径范围的金属颗粒；
优选地，在水平方向的同一层填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，在竖直方向的同一列填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒。
6.根据权利要求1-5任一项所述的卧式深孔钻床，其特征在于，所述钻杆支撑架组包括至少两个钻杆支撑架，所述钻杆支撑架包括具有贯通结构的外壳，所述外壳内部设置有轴承，所述轴承两侧保留环形空腔，所述环形空腔内填充金属颗粒，形成颗粒阻尼器；
优选地，所述环形空腔内通过隔板分隔为若干扇形截面空腔，所述扇形截面空腔内填充金属颗粒；
优选地，所述钻杆穿过外壳的贯通结构，并通过轴承的滚动作用在钻杆支撑架内自由旋转；
优选地，所述钻杆的固定端设置有钻杆电机箱，所述钻杆电机箱用于带动钻杆旋转；
优选地，所述钻杆的加工端设置有导向授油箱；
优选地，所述床身上还设置有主导轨和主导轨电机，所述钻杆电机箱和钻杆滑动设置于所述主导轨上，所述主导轨电机电性连接所述钻杆电机箱和钻杆，所述主导轨电机用于带动所述钻杆电机箱和钻杆沿所述主导轨水平移动。
7.根据权利要求1-6任一项所述的卧式深孔钻床，其特征在于，所述床身上设置有固定模块，所述固定模块与钻孔模块并排设置，所述固定模块用于固定代加工件；
优选地，所述固定模块包括分别固定所述代加工件两端的副卡盘和主卡盘，所述钻杆的加工端对准所述代加工件一端，所述钻杆沿主导轨向所述代加工件一端移动；
优选地，所述副卡盘位于代加工件靠近钻杆的一端，所述主卡盘位于代加工件远离钻杆的一端；所述主卡盘电性接入工件电机箱，所述工件电机箱通过驱动所述主卡盘旋转从而带动所述代加工件旋转；
优选地，所述固定模块还包括设置于所述床身上的副导轨和副导轨电机，所述副导轨和所述主导轨位于同一直线上；所述主卡盘和副卡盘滑动设置于所述副导轨上，所述副导轨电机电性连接所述主卡盘和副卡盘，所述主导轨电机用于驱动所述主卡盘和副卡盘沿所述副导轨水平移动，从而带动所述代加工件与钻杆相向移动，随着所述钻杆的旋转对代加工件的一端钻孔。
8.根据权利要求1-7任一项所述的卧式深孔钻床，其特征在于，所述床身一侧设置有电性连接的中控台和电柜箱，所述电柜箱用于向中控台供电，所述中控台电性连接所述钻杆电机箱、主导轨电机、工件电机箱和副导轨电机，所述中控台用于分别独立控制所述钻杆电机箱、主导轨电机、工件电机箱和副导轨电机的启停；
优选地，所述卧式深孔钻床还包括与床身对接的切削油过滤单元，所述切削油过滤单元用于收集并过滤废切削油；
优选地，所述切削油过滤单元包括依次连接的切削油泵站、过滤装置和排接屑装置。
9.一种权利要求1-8任一项所述的卧式深孔钻床的阻尼减振设计方法，其特征在于，所述阻尼减振设计方法包括：
对未填充颗粒的卧式深孔钻床进行振动测试，根据采集的振动频率和振幅数据计算得到理论颗粒填充率，按照理论阻尼颗粒填充量对卧式深孔钻床的模型内填充颗粒并进行阻尼实验，如果达到理想的减振效果，则按照当前的理论颗粒填充率向卧式深孔钻床的床身和钻杆支撑架组内部分别填充非金属颗粒和金属颗粒，否则重新计算阻尼颗粒填充量。
10.根据权利要求9所述的阻尼减振设计方法，其特征在于，所述卧式深孔钻床的床身的填充过程包括：
采用纵向隔板和横向隔板将床身内部分割为若干矩阵排列的格栅结构填充腔，在水平方向的同一层填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒，在竖直方向的同一列填充腔内交替填充非金属小颗粒和非金属大颗粒；
优选地，所述钻杆支撑架的填充过程包括：
将钻杆支撑架内部的环形空腔分割为若干扇形截面空腔，每一扇形截面空腔内填充金属颗粒。
CN202111534338.1A 2021-12-15 2021-12-15 一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法 Active CN114101753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111534338.1A CN114101753B (zh) 2021-12-15 2021-12-15 一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111534338.1A CN114101753B (zh) 2021-12-15 2021-12-15 一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114101753A true CN114101753A (zh) 2022-03-01
CN114101753B CN114101753B (zh) 2023-09-05

Family

ID=80365530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111534338.1A Active CN114101753B (zh) 2021-12-15 2021-12-15 一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114101753B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114905060A (zh) * 2022-06-02 2022-08-16 哈尔滨理工大学 一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN88105039A (zh) * 1988-03-18 1988-09-07 沈阳航空工业学院 磁力跟刀架
CN2498619Y (zh) * 2001-10-22 2002-07-03 中国科学院上海光学精密机械研究所 稳定的光学精密机械支撑架
US20030170084A1 (en) * 2000-06-20 2003-09-11 Marie-Louise Bergholt Vibration dampened drilling tool
US20080066965A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-20 Schlumberger Technology Corporation, Incorporated In The State Of Texas Methods and apparatus for attenuating drillstring vibrations
CN101725656A (zh) * 2010-01-14 2010-06-09 南京航空航天大学 空心轴系颗粒阻尼器
CN102275086A (zh) * 2011-08-04 2011-12-14 中国科学院过程工程研究所 一种阻尼减振刀杆
CN102294617A (zh) * 2011-08-04 2011-12-28 中国科学院过程工程研究所 一种颗粒阻尼减振机床
CN102927186A (zh) * 2007-07-20 2013-02-13 通用汽车环球科技运作公司 阻尼部件
CN103009075A (zh) * 2012-12-25 2013-04-03 中国核动力研究设计院 一种车削细长轴的减振跟刀架
CN103671699A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 江苏科技大学 一种空心轴内置减振装置
CN105318151A (zh) * 2014-07-01 2016-02-10 中国科学院过程工程研究所 一种基于颗粒阻尼技术的支撑架
CN105364501A (zh) * 2014-08-14 2016-03-02 唐山市三川钢铁机械制造有限公司 滑枕与含有该滑枕的滑枕机构
US20160311031A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Enrico R. Giannetti Through coolant machine tool having anti-vibration system
CN106269892A (zh) * 2015-06-23 2017-01-04 宝山钢铁股份有限公司 填充颗粒阻尼的厚板轧机及其填充方法
CN108050337A (zh) * 2017-11-06 2018-05-18 成都飞机工业（集团）有限责任公司 用于管路减振的铝合金变腔室颗粒碰撞阻尼器
CN112539299A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 林嘉祥 管道阻尼减振结构
CN112620673A (zh) * 2021-01-22 2021-04-09 福州大学 基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具及其制造方法
CN213351051U (zh) * 2020-08-27 2021-06-04 嘉兴市长宏铜业股份有限公司 一种铅黄铜棒高效低损耗锯切装置

Patent Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN88105039A (zh) * 1988-03-18 1988-09-07 沈阳航空工业学院 磁力跟刀架
US20030170084A1 (en) * 2000-06-20 2003-09-11 Marie-Louise Bergholt Vibration dampened drilling tool
CN2498619Y (zh) * 2001-10-22 2002-07-03 中国科学院上海光学精密机械研究所 稳定的光学精密机械支撑架
US20080066965A1 (en) * 2006-09-20 2008-03-20 Schlumberger Technology Corporation, Incorporated In The State Of Texas Methods and apparatus for attenuating drillstring vibrations
CN102927186A (zh) * 2007-07-20 2013-02-13 通用汽车环球科技运作公司 阻尼部件
CN101725656A (zh) * 2010-01-14 2010-06-09 南京航空航天大学 空心轴系颗粒阻尼器
CN102275086A (zh) * 2011-08-04 2011-12-14 中国科学院过程工程研究所 一种阻尼减振刀杆
CN102294617A (zh) * 2011-08-04 2011-12-28 中国科学院过程工程研究所 一种颗粒阻尼减振机床
CN103009075A (zh) * 2012-12-25 2013-04-03 中国核动力研究设计院 一种车削细长轴的减振跟刀架
CN103671699A (zh) * 2013-12-23 2014-03-26 江苏科技大学 一种空心轴内置减振装置
CN105318151A (zh) * 2014-07-01 2016-02-10 中国科学院过程工程研究所 一种基于颗粒阻尼技术的支撑架
CN105364501A (zh) * 2014-08-14 2016-03-02 唐山市三川钢铁机械制造有限公司 滑枕与含有该滑枕的滑枕机构
US20160311031A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Enrico R. Giannetti Through coolant machine tool having anti-vibration system
CN106269892A (zh) * 2015-06-23 2017-01-04 宝山钢铁股份有限公司 填充颗粒阻尼的厚板轧机及其填充方法
CN108050337A (zh) * 2017-11-06 2018-05-18 成都飞机工业（集团）有限责任公司 用于管路减振的铝合金变腔室颗粒碰撞阻尼器
CN112539299A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 林嘉祥 管道阻尼减振结构
CN213351051U (zh) * 2020-08-27 2021-06-04 嘉兴市长宏铜业股份有限公司 一种铅黄铜棒高效低损耗锯切装置
CN112620673A (zh) * 2021-01-22 2021-04-09 福州大学 基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具及其制造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114905060A (zh) * 2022-06-02 2022-08-16 哈尔滨理工大学 一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆
CN114905060B (zh) * 2022-06-02 2023-04-07 哈尔滨理工大学 一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆

Also Published As

Publication number Publication date
CN114101753B (zh) 2023-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114101753A (zh) 一种基于颗粒阻尼减振的卧式深孔钻床及其阻尼减振设计方法
CN206153597U (zh) 一种带有内置旋转吸振器的减震镗刀
CN212761304U (zh) 镗孔加工装置
CN212240255U (zh) 一种数控机床用进给驱动装置
CN110560719A (zh) 一种用于加工不锈钢铸件的自动进刀钻床
CN214274334U (zh) 一种具备减震功能的机加工设备
CN214959079U (zh) 一种防共振的电机
CN211614419U (zh) 一种精密零件加工用钻孔设备
CN210452040U (zh) 一种龙门加工中心用冷却装置
CN210703808U (zh) 一种双端面铣床的主轴传动装置
CN206839580U (zh) 一种钻攻中心
CN210132257U (zh) 一种机床防震结构
CN113043122B (zh) 一种减震性能好的机械加工用打磨装置
CN213894077U (zh) 一种减震降噪的排列机
CN207920557U (zh) 一种基于超声波振动的泥浆净化装置
CN218575175U (zh) 一种金属齿轮加工用的治具
CN217254854U (zh) 一种龙门铣床铁削收集装置
CN213596525U (zh) 一种塑料圆筒编织机用可变式超声波剖刀
CN211539479U (zh) 一种稳定性好的卧式车床
CN112247206B (zh) 一种卧式加工环模的数控多轴深孔钻床
CN214869024U (zh) 一种车削减震装置
CN114210784A (zh) 一种基于颗粒阻尼减振的卷板装置及其阻尼减振设计方法
CN113145946B (zh) 一种能够自动送料的气动式攻牙机
CN215033930U (zh) 一种高温合金立式铣刀
CN213915584U (zh) 一种新型高速公路护栏板成型机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant