CN114147530B - 一种切削减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的切削减振装置，涉及切削加工技术领域，包括：壳体，内置有容纳腔，壳体上还设置有吸气口和吸附端面，吸气口适于连接外部的抽气单元；若干抑振单元，抑振单元一端设置在容纳腔内，另一端穿过吸附端面，其上设置有进气口，进气口与吸气口连通设置，具有在抽气单元的作用下，吸附在待减振壁上的抑振状态；弹性组件，设置在抑振单元和壳体间，适于为抑振单元和壳体间的相对运动提供弹性作用力。设置多个抑振单元，避免待减振壁上的槽、孔等结构对连接的影响，而弹性组件的设置，实现吸能减振效果，同时，调整各个抑振单元与待减振壁的接触，实现与待减振壁的完全贴合，进而提高对不同产品的适用性，且结构简便易行，制造周期短。

Description

一种切削减振装置

技术领域

本发明涉及切削加工技术领域，具体涉及一种切削减振装置。

背景技术

在铣削加工过程中，工件，尤其是薄壁零件，极易产生切削振动，切削振动会在工件表面产生振纹，降低工件表面质量，此外，还使得刀具在加工过程中易发生过切，导致工件尺寸超差甚至报废，同时，切削力剧增，提高刀具磨破损程度，而且使得切削用量受限，严重制约加工效率。

目前，薄壁零件广泛应用于航空航天等领域，整体结构呈弱刚性，而应用于加工现场的薄壁件特别是大型薄壁结构件的振动控制主要方式为增加辅助整体刚性工装，但是这种工装适用性差，只能局限于单一产品，且制造周期长，无法满足需求。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中结构件的减振工装适用范围小，制造周期长的缺陷，从而提供一种切削减振装置。

本发明提供一种切削减振装置，包括：壳体，内置有容纳腔，所述壳体上还设置有吸气口和吸附端面，所述吸气口适于连接外部的抽气单元；

若干抑振单元，所述抑振单元一端设置在所述容纳腔内，另一端穿过所述吸附端面，其上设置有进气口，所述进气口与所述吸气口连通设置，具有在抽气单元的作用下，吸附在待减振壁上的抑振状态；

弹性组件，设置在所述抑振单元和所述壳体间，适于为所述抑振单元和所述壳体间的相对运动提供弹性作用力。

弹性组件包括：若干第一限位件，设置在所述壳体外侧的所述抑振单元的外壁上，与所述吸附端面间隔设置；若干第一弹性件，所述第一弹性件设置在所述第一限位件与所述吸附端面间，适于向所述第一限位件和所述吸附端面间的相对运动提供弹性作用力。

若干第一限位件沿所述抑振单元的外壁均匀分布，并与所述吸附端面等间隔设置。

弹性组件还包括：第二弹性件，设置在所述容纳腔内侧的所述抑振单元的外壁上，连接所述抑振单元和所述容纳腔内壁，适于向所述抑振单元和所述容纳腔内壁间的相对运动提供弹性作用力。

抑振单元还包括：连接盖板，设置所述容纳腔内，与所述第二弹性件连接设置；吸附模块，与所述连接盖板配合连接，并成型有容纳空间，所述容纳空间内设置有配重块，所述吸附模块上还设置有过流道，一端连接所述进气口，另一端延伸至所述容纳腔内侧开口，并与所述吸气口连通设置。

切削减振装置还包括若干导气软管，所述导气软管设置在所述容纳腔内，并连通所述吸气口与所述过流道的开口。

容纳腔包括：第一腔室，其上设有所述吸气口；第二腔室，与所述第一腔室间隔设置，内置有所述抑振单元，远离所述第一腔室的一侧设置有所述吸附端面，所述吸附端面上设置有若干供所述抑振单元穿过的敞口；第一隔板，设置在所述第一腔室和所述第二腔室间，适于分隔所述第一腔室和所述第二腔室，所述第一隔板与若干所述第二弹性件连接，其上还设置有若干过管口，适于供所述所述导气软管通过，所述过管口与所述第二弹性件对应相邻设置。

敞口沿所述吸附端面均匀分布。

壳体包括：法兰组件，包括第一法兰件，所述第一法兰件上设置有所述吸气口；第一支撑板，所述第一法兰件穿过所述第一支撑板，并与所述第一支撑板限位连接；盒体，与所述第一支撑板可拆卸地连接设置，并在内侧成型有所述容纳腔，所述盒体包括可拆卸地连接设置的支撑件和第二支撑板，所述第二支撑板与所述第一支撑板相对设置，吸附端面设置在所述第二支撑板远离所述第一支撑板的一侧，所述支撑件设置在所述盒体的侧向，其内侧设置有所述第一隔板。

所述法兰组件还包括连接法兰，所述连接法兰设置在所述第一法兰件远离所述第一支撑板的一侧，适于连接外部组件；

所述第一法兰件为T型法兰，所述吸气口设置在所述第一法兰件的周向。

切削减振装置还包括：防尘罩，设置在所述壳体与所述抑振单元间，适于防止切削碎屑进入容纳腔内。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的切削减振装置，包括：壳体，内置有容纳腔，所述壳体上还设置有吸气口和吸附端面，所述吸气口适于连接外部的抽气单元；若干抑振单元，所述抑振单元一端设置在所述容纳腔内，另一端穿过所述吸附端面，其上设置有进气口，所述进气口与所述吸气口连通设置，具有在抽气单元的作用下，吸附在待减振壁上的抑振状态；弹性组件，设置在所述抑振单元和所述壳体间，适于为所述抑振单元和所述壳体间的相对运动提供弹性作用力。

设置多个抑振单元，并通过与外部的抽气单元连通的方式实现了多个抑振单元在待减振壁上的吸附，使得每个抑振单元均能通过通、断气满足真空吸附要求，保证了抑振单元与待减振壁连接的稳定性，避免待减振壁上的槽、孔等结构对连接的影响，同时，在抑振单元和内置抑振单元的壳体间设置弹性组件，在实现吸能减振效果的同时，还可以通过弹性形变的形式，调整各个抑振单元与待减振壁的接触，实现与待减振壁的完全贴合。这样设置，提高了对不同产品的适用性，且结构简便易行，制造周期短，有效克服了现有技术中，结构件的减振工装适用范围小，制造周期长的缺陷。

2.本发明提供的切削减振装置，弹性组件包括：若干第一限位件，设置在所述壳体外侧的所述抑振单元的外壁上，与所述吸附端面间隔设置；若干第一弹性件，所述第一弹性件设置在所述第一限位件与所述吸附端面间，适于向所述第一限位件和所述吸附端面间的相对运动提供弹性作用力。

通过在抑振单元的外壁上设置若干第一限位件，并在第一限位件和吸附端面间设置第一弹性件，这样设置，在实现吸能减振效果的同时，使得抑振单元可以通过压缩不同位置的第一弹性件，使得抑振单元可以发生不同角度的倾斜，进而实现抑振单元上设有进气口的端面与不同形式、不同曲率的待减振壁在抑振状态下的有效贴合，提高对待减振壁的适用性。

3.本发明提供的切削减振装置，所述弹性组件还包括：第二弹性件，设置在所述容纳腔内侧的所述抑振单元的外壁上，连接所述抑振单元和所述容纳腔内壁，适于向所述抑振单元和所述容纳腔内壁间的相对运动提供弹性作用力。

在容纳腔内侧设置第二弹性件，一方面，与第一弹性件结合，进一步增强整体装置的吸能减振效果，另一方面，第二弹性件设置在容纳腔和抑振单元之间，既结合第一弹性件，保证抑振单元在非抑振状态时的稳固连接，同时在向容纳腔内运动的减振过程中避免与容纳腔内壁碰撞或形成刚性连接，影响减振效果。

4.本发明提供的切削减振装置，所述容纳腔包括：第一腔室，其上设有所述吸气口；第二腔室，与所述第一腔室间隔设置，内置有所述抑振单元，远离所述第一腔室的一侧设置有所述吸附端面，所述吸附端面上设置有若干供所述抑振单元穿过的敞口；第一隔板，设置在所述第一腔室和所述第二腔室间，适于分隔所述第一腔室和所述第二腔室，所述第一隔板与若干所述第二弹性件连接，其上还设置有若干过管口，适于供所述所述导气软管通过，所述过管口与所述第二弹性件对应相邻设置。

通过设置第一隔板将容纳腔分隔为第一腔室和第二腔室，将抑振单元和吸气口分隔，同时在第一隔板上设置供导气软管穿过的若干过管口，且各个过管口与各个第二弹性件对应且相邻，这样设置，可以使得不同的导气软管可以与各个抑振单元对应，实现导气的同时，将大量的导气软管实现分离，在实现对应导通，便于检修、维护和装配的同时，还可以避免抑振单元在与容纳腔发生相对运动的过程中，被聚集的导气软管干涉运动行程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例中提供的切削减振装置的立体图结构示意图；

图2为图1所示的切削减振装置的内部结构示意图；

图3为图2所示的切削减振装置的局部结构示意图；

图4为图1所示的切削减振装置的抑振单元和弹性组件的立体结构示意图；

图5为图1所示的切削减振装置的抑振单元的内部结构示意图。

附图标记说明：

1－壳体；11－连接法兰；12－第一法兰件；121－吸气口；13－第一支撑板；14－支撑件；141－第一隔板；142－过管口；15－第二支撑板；151－吸附端面；2－容纳腔；21－第一腔室；22－第二腔室；3－抑振单元；31－连接盖板；32－吸附模块；321－过流道；322－进气口；33－配重块；4－弹性组件；41－第一限位件；42－第一弹性件；43－第二弹性件；5－导气软管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1－图5所示，本实施例提供一种切削减振装置，具体适用于薄壁件，也可以为其他产生加工振动的工件，包括：壳体1、若干抑振单元3和弹性组件4。

进一步地，壳体1包括法兰组件、第一支撑板13和盒体。

法兰组件、第一支撑板13组成和盒体配合的盖体，可以与盒体可拆卸地连接，具体为螺钉连接，也可以为粘合、焊接或一体成型等，法兰组件包括第一法兰件12，第一法兰件12上设置有吸气口121和内置的过气通道，吸气口121适于连接外部的抽气单元，第一法兰件12穿过第一支撑板13，并与第一支撑板13限位连接，具体可以为过盈连接等。

盒体与第一支撑板13在内部成型有容纳腔2，盒体包括螺钉连接的支撑件14和第二支撑板15，第二支撑板15与第一支撑板13相对设置，吸附端面151设置在第二支撑板15远离第一支撑板13的一侧，其朝向工件上的待减振面设置，在本实施例中，待减振面为工件加工面的镜像面，支撑件14呈筒形，作为盒体的侧壁设置，其内侧沿径向设置有第一隔板141。这样设置使得壳体1呈模块化设置，便于拆装和制造，降低整体装置的安装和制造周期。

容纳腔2内设置有若干抑振单元3，抑振单元3的一端设置在容纳腔2内，另一端穿过第二支撑板15上的吸附端面151，在该侧端部的中心设置有进气口322，进气口322与吸气口121连通，具有在外部抽气单元的抽气作用下，吸附在待减振壁上的抑振状态；弹性组件4设置在抑振单元3和壳体1间，可以为抑振单元3和壳体1间的相对运动提供弹性作用力。

设置多个抑振单元3，并通过与外部的抽气单元连通的方式实现了多个抑振单元3在待减振壁上的吸附，使得每个抑振单元3均能通过通、断气满足真空吸附要求，保证了抑振单元3与待减振壁连接的稳定性，避免待减振壁上的槽、孔等结构对连接的影响，同时，在抑振单元3和内置抑振单元3的壳体1间设置弹性组件4，在实现吸能减振效果的同时，还可以通过弹性形变的形式，调整各个抑振单元3与待减振壁的接触，实现与待减振壁的完全贴合。这样设置，提高了对不同产品的适用性，且结构简便易行，制造周期短，有效克服了现有技术中，结构件的减振工装适用范围小，制造周期长的缺陷。

弹性组件4包括：若干第一限位件41和若干第一弹性件42。第一限位件41的具体数量不做限制，可以使两个、三个或更多，满足在所需方向提供弹性作用力即可，在本实施例中，第一限位件41的数量为三个。

若干第一限位件41设置在壳体1外侧的抑振单元3的外壁上，与吸附端面151间隔设置，在本实施例中，第一限位件41呈槽状设置，沿抑振单元3的外壁突出，并朝向吸附端面151一侧开口。作为可变换的实施方式，第一限位件41可以设置在容纳腔2内，与第二支撑板15的内侧面间隔设置。在本实施例中，各个第一限位件41与吸附端面151间均设置有第一弹性件42，第一弹性件42可以向第一限位件41和吸附端面151间的相对运动提供弹性作用力。

通过在抑振单元3的外壁上设置若干第一限位件41，并在第一限位件41和吸附端面151间设置第一弹性件42，这样设置，在实现吸能减振效果的同时，使得抑振单元3可以通过压缩不同位置的第一弹性件42，使得抑振单元3可以发生不同角度的倾斜，进而实现抑振单元3上设有进气口322的端面与不同形式、不同曲率的待减振壁在抑振状态下的有效贴合，提高对待减振壁的适用性。

在本实施例中，各个第一限位件41沿抑振单元3的外壁均匀分布，并与吸附端面151等间隔设置。这样设置更提高了抑振单元3与吸附端面151间各向弹性作用力分布的均匀性，提高了抑振单元3对于不同工件上待减振壁的适应能力。

弹性组件4还包括第二弹性件43。第二弹性件43设置在容纳腔2内侧的抑振单元3的顶壁上，连接抑振单元3和容纳腔2内壁，适于向抑振单元3和容纳腔2内壁间的相对运动提供弹性作用力。

在容纳腔2内侧设置第二弹性件43，一方面，与第一弹性件42结合，进一步增强整体装置的吸能减振效果，另一方面，第二弹性件43设置在容纳腔2和抑振单元3之间，既结合第一弹性件42，保证抑振单元3在非抑振状态时的稳固连接，同时在向容纳腔2内运动的减振过程中避免与容纳腔2内壁碰撞或形成刚性连接，影响减振效果。

此外，在本实施例中，第二弹性件43和第一弹性件42的弹性形变方向以及第二支撑板15上的敞口延伸方向呈同向设置，保证抑振单元3和弹性组件4的减振方向与工件的加工面振动方向相同。

在本实施例中，第二弹性件43和第一弹性件42均为弹簧件，作为可变换的实施方式，第二弹性件43和第一弹性件42，或其中之一，还可以为硅胶件或弹片结构等。作为另一可变换的实施方式，第二弹性件43与第一弹性件42可以仅设置其中之一。作为另一可变换的实施方式，单个抑振单元3上可以设置多个第二弹性件43。

此外，抑振单元3包括连接盖板31和吸附模块32，连接盖板31设置容纳腔2内，呈圆盖状设置，顶部设置有凹槽，可以设置第二弹性件43，下方与吸附模块32通过卡扣可拆卸地固定连接，也可以一体成型或通过其他开关件连接；吸附模块32与连接盖板31并成型有容纳空间，容纳空间内设置有配重块33，吸附模块32在容纳空间的下侧还设置有过流道321，过流道321一端连接进气口322，另一端呈转折状，延伸至吸附模块32的侧向，在容纳腔2的内部开口，并与吸气口121间接连通。配重块33的设置提高的抑振单元3的质量，提高了抑振单元3在抑振状态下的吸能减振能力。

切削减振装置还包括若干导气软管5，导气软管5设置在容纳腔2内，并连通吸气口121、过气通道以及过流道321的开口。在本实施例中，导气软管5的端部还设置有导气接头，便于密封连接各个开口。导气软管5呈柔性设置，便于导气软管5的安装和拆卸。作为可变换的实施方式，导气软管5可以变更为硬质导气管。

容纳腔2包括第一腔室21和第二腔室22以及第一隔板141。

第一隔板141与第一支撑板13间为第一腔室21，其上侧为设有吸气口121的第一法兰件12，第一隔板141和第二支撑板15为第二腔室22，第二腔室22与第一腔室21间隔设置，内置有抑振单元3，第二支撑板15远离第一腔室21的一侧设置有吸附端面151，吸附端面151上设置有若干供抑振单元3穿过的敞口，在本实施例中，若干敞口沿吸附端面151均匀分布，提高了抑振单元3沿吸附端面151分布的均匀性，更便于对不同种类工件的待减振面进行有效减振，提高了装置的适用性。

第一隔板141设置在第一腔室21和第二腔室22间，适于分隔第一腔室21和第二腔室22，第一隔板141朝向第二支撑板15的一侧与各个第二弹性件43固定连接，其上还设置有若干过管口142，可以供导气软管5通过，在本实施例中，过管口142与各个第二弹性件43一一对应并相邻设置。作为可变换的实施方式，过管口142可以呈单个、两个或多个设置。作为可变换的实施方式，第一隔板141可以不设置，第二弹性件43与第一支撑板13固定连接。

通过设置第一隔板141将容纳腔2分隔为第一腔室21和第二腔室22，将抑振单元3和吸气口121分隔，同时在第一隔板141上设置供导气软管5穿过的若干过管口142，且各个过管口142与各个第二弹性件43对应且相邻，这样设置，可以使得不同的导气软管5可以与各个抑振单元3对应，实现导气的同时，将大量的导气软管5实现分离，在实现对应导通，便于检修、维护和装配的同时，还可以避免抑振单元3在与容纳腔2发生相对运动的过程中，被聚集的导气软管5干涉运动行程。

在本实施例中，法兰组件还包括连接法兰11，连接法兰11设置在第一法兰件12远离第一支撑板13的一侧，适于连接外部组件，如机械手、机器人或其他工装。

进一步地，第一法兰件12为T型法兰，下端可以与第一支撑板13限位，吸气口121设置在第一法兰件12的周向，在让位连接法兰11的同时，为增设多个吸气口121提供基础。

切削减振装置还包括若干防尘罩，防尘罩设置在壳体1与抑振单元3间，可以防止切削碎屑进入容纳腔2内，提高了切削减振装置的使用寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种切削减振装置，其特征在于，包括：

壳体(1)，内置有容纳腔(2)，所述壳体(1)上还设置有吸气口(121)和吸附端面(151)，所述吸气口(121)适于连接外部的抽气单元；

若干抑振单元(3)，所述抑振单元(3)一端设置在所述容纳腔(2)内，另一端穿过所述吸附端面(151)，其上设置有进气口(322)，所述进气口(322)与所述吸气口(121)连通设置，具有在抽气单元的作用下，吸附在待减振壁上的抑振状态；

弹性组件(4)，设置在所述抑振单元(3)和所述壳体(1)间，适于为所述抑振单元(3)和所述壳体(1)间的相对运动提供弹性作用力；

所述弹性组件(4)包括：

若干第一限位件(41)，设置在所述壳体(1)外侧的所述抑振单元(3)的外壁上，与所述吸附端面(151)间隔设置；

若干第一弹性件(42)，所述第一弹性件(42)设置在所述第一限位件(41)与所述吸附端面(151)间，适于向所述第一限位件(41)和所述吸附端面(151)间的相对运动提供弹性作用力。

2.根据权利要求1所述的切削减振装置，其特征在于，所述若干第一限位件(41)沿所述抑振单元(3)的外壁均匀分布，并与所述吸附端面(151)等间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的切削减振装置，其特征在于，所述弹性组件(4)还包括：

第二弹性件(43)，设置在所述容纳腔(2)内侧的所述抑振单元(3)的外壁上，连接所述抑振单元(3)和所述容纳腔(2)内壁，适于向所述抑振单元(3)和所述容纳腔(2)内壁间的相对运动提供弹性作用力。

4.根据权利要求3所述的切削减振装置，其特征在于，所述抑振单元(3)还包括：

连接盖板(31)，设置所述容纳腔(2)内，与第二弹性件(43)连接设置；

吸附模块(32)，与所述连接盖板(31)配合连接，并成型有容纳空间，所述容纳空间内设置有配重块(33)，所述吸附模块(32)上还设置有过流道(321)，一端连接所述进气口(322)，另一端延伸至所述容纳腔(2)内侧开口，并与所述吸气口(121)连通设置。

5.根据权利要求4所述的切削减振装置，其特征在于，还包括若干导气软管(5)，所述导气软管(5)设置在所述容纳腔(2)内，并连通所述吸气口(121)与所述过流道(321)的开口。

6.根据权利要求5所述的切削减振装置，其特征在于，所述容纳腔(2)包括：

第一腔室(21)，其上设有所述吸气口(121)；

第二腔室(22)，与所述第一腔室(21)间隔设置，内置有所述抑振单元(3)，远离所述第一腔室(21)的一侧设置有所述吸附端面(151)，所述吸附端面(151)上设置有若干供所述抑振单元(3)穿过的敞口；

第一隔板(141)，设置在所述第一腔室(21)和所述第二腔室(22)间，适于分隔所述第一腔室(21)和所述第二腔室(22)，所述第一隔板(141)与若干所述第二弹性件(43)连接，其上还设置有若干过管口(142)，适于供所述导气软管(5)通过，所述过管口(142)与所述第二弹性件(43)对应相邻设置。

7.根据权利要求6所述的切削减振装置，其特征在于，所述敞口沿所述吸附端面(151)均匀分布。

8.根据权利要求6或7所述的切削减振装置，其特征在于，所述壳体(1)包括：

法兰组件，包括第一法兰件(12)，所述第一法兰件(12)上设置有所述吸气口(121)；

第一支撑板(13)，所述第一法兰件(12)穿过所述第一支撑板(13)，并与所述第一支撑板(13)限位连接；

盒体，与所述第一支撑板(13)可拆卸地连接设置，并在内侧成型有所述容纳腔(2)，所述盒体包括可拆卸地连接设置的支撑件(14)和第二支撑板(15)，所述第二支撑板(15)与所述第一支撑板(13)相对设置，吸附端面(151)设置在所述第二支撑板(15)远离所述第一支撑板(13)的一侧，所述支撑件(14)设置在所述盒体的侧向，其内侧设置有所述第一隔板(141)。

9.根据权利要求8所述的切削减振装置，其特征在于，

所述法兰组件还包括连接法兰(11)，所述连接法兰(11)设置在所述第一法兰件(12)远离所述第一支撑板(13)的一侧，适于连接外部组件；

所述第一法兰件(12)为T型法兰，所述吸气口(121)设置在所述第一法兰件(12)的周向。

10.根据权利要求1所述的切削减振装置，其特征在于，还包括：

防尘罩，设置在所述壳体(1)与所述抑振单元(3)间，适于防止切削碎屑进入容纳腔(2)内。

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