CN115070096A - 一种铣刀的减振方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铣刀的减振方法，包括刀头、刀杆、阻尼垫片；刀头尾部设有刀头连接齿，刀杆头部设有刀杆连接齿；刀头尾部与刀杆头部插接配合；插接后相邻的刀头连接齿和刀杆连接齿侧面有间隙以放置阻尼垫片；通过拉紧油缸施加拉紧力将刀头拉紧于刀杆，根据铣削加工中切向铣削力产生的切向铣削力矩，确定拉紧油缸施加的拉紧力大小，使切向铣削力达到峰值附近时，切向铣削力矩超过拉紧力产生的最大静摩擦力矩，刀头与刀杆产生相对转动，相邻刀头连接齿和刀杆连接齿挤压间隙内的阻尼垫片，从而抑制铣刀的冲击振动，削减切向铣削力峰值。

Description

一种铣刀的减振方法

技术领域

本发明属于铣刀技术领域，具体涉及一种铣刀的减振方法。

背景技术

在钛合金、高温合金等难加工材料的铣削过程中，铣刀在刀头部分受交变载荷，该交变载荷迫使铣刀产生振动。由于铣刀悬深较大，刀体本身的静刚度低，刀头的振幅增大，致使加工表面不符合零件表面粗糙度要求。并且，当交变载荷的频率和铣刀本身的固有频率接近时还将产生切削颤振现象，这会极大地加大铣刀的振动幅度，影响加工精度，降低机床和刀具的使用寿命。同时，刀头部分的交变载荷对刀片造成较大冲击，致使刀片出现崩刃、破损等突发性损伤，造成停机更换刀片甚至工件表面损伤。因此，如何对铣刀的加工过程进行减振是金属铣削过程中保证加工质量的重点、难点问题。

现有技术对铣刀的加工过程进行减振的措施及其局限性如下所示：

1、镶嵌硬质合金材料

减振措施：在刀杆的两边平行的嵌入刚度和强度大的硬质合金材料来提高静刚度。

局限性：由于受到两条加固材料的刚度、厚度以及它们与刀体粘结的紧密程度的影响，这类刀杆的长径比的值也会受到一定的限制，—般适用于铣削力比较小的加工场合。

2、减轻刀头部分的重量

减振措施：在对静刚度影响非常小的前提下减轻刀头部分的重量。

局限性：应用头部切除法本身就会具有很大的局限性，而且其长径比也不可能达到很大。

3、优化刀头切削刃几何形状

减振措施：刀头切削刃采用变螺旋角、变齿间角等特殊几何形状，打乱铣削力的频率，抑制切削颤振的发生。

局限性：变螺旋角、变齿间角等特殊几何形状切削刃的刃磨方法复杂，切削刃精度检测难度很大，刀具磨损后的修磨难度很大，导致刀具成本高。

4、刀杆内部安装减振块

减振措施：在刀杆前端去除部分材料得到空腔，并在其中加装一个弹性体和质量块用来组成冲击减振装置。

局限性：减振块的体积会受到刀杆大小的限制，并且这种刀具的使用寿命还会严重受制于阻尼器的使用寿命。

5、刀杆内部添加减振颗粒

减振措施：在刀杆前端去除一部分得到一个空腔，在其内部添加颗粒物质，利用颗粒之间的碰撞来和摩擦来消耗掉振动能量。

局限性：阻尼的减振效果与空腔大小、填充比、颗粒种类等因素有关。但却没有完善的颗粒阻尼特性的理论模型；颗粒运动时的接触力无法测量，只能通过模拟间接获得近似值，无法准确得到好的减振效果。

除此之外，在加工难加工材料时，周向设置于刀头尾部的若干刀片，随刀头周转，切入切出工件，进行材料去除。过程中，工件对刀片施加周期性铣削力，即对于任意一片刀片，铣刀周转一圈，刀片切入切出工件一次，受到一个周期的铣削力冲击。在铣刀高速周转中，刀片受到周期性冲击，其中，切向方向的冲击载荷，即切向铣削力，是造成刀具破损、崩刃的主要原因。以上现有技术中的铣刀减振方法，均未对刀具加工中的冲击载荷进行精确主动的减振，对刀具的保护存在一定局限。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种铣刀的减振方法，以解决或改善上述的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种铣刀的减振方法，包括以下步骤：

一种铣刀的减振方法，其特征在于，铣刀包括刀头，刀杆，刀片，刀头与刀杆均为圆柱结构，刀头与刀杆截面均为圆环截面，刀头与刀杆同轴设置；刀头尾部连接于刀杆头部，若干刀片周向设置于刀头头部；

S1：在刀头尾部加工出刀头连接齿，若干刀头连接齿沿刀头尾部圆环截面周向间隔分布，任意一刀头连接齿的相邻两侧为刀头连接槽；

S2：在刀杆头部加工出刀杆连接齿，若干刀杆连接齿沿刀杆头部圆环截面周向间隔分布，任意一刀杆连接齿的相邻两侧为刀杆连接槽；

S3：在刀头上加工出刀头连接孔，刀头连接孔沿刀头轴线方向贯穿设置于刀头内，在刀杆轴心位置沿刀杆轴线，自刀杆尾部向刀杆头部加工长度为L的拉紧油缸安装腔，自拉紧油缸安装腔靠近刀杆头部端加工刀杆连接孔，并使刀杆连接孔贯穿至刀杆头部，刀杆连接孔与拉紧油缸安装腔同轴设置；

S4：将刀头尾部与刀杆头部插接配合，刀头连接齿插接于刀杆连接槽，刀杆连接齿插接于刀头连接槽；插接后，任意刀头连接齿的两侧为刀杆连接齿，任意刀杆连接齿的两侧为刀头连接齿；插接后相邻的刀头连接齿和刀杆连接齿侧面有间隙，间隙内放置阻尼垫片；

S5：在刀杆上的拉紧油缸安装腔内安装拉紧油缸，其中拉紧油缸缸体置于拉紧油缸安装腔内，拉紧油缸活塞杆依次穿过刀杆连接孔、刀头连接孔，拉紧油缸施加拉紧力F，将刀头拉紧于刀杆；为保证阻尼垫片在切向铣削力达到峰值时刻附近进行压缩阻尼，削减切向铣削力峰值，根据铣削加工中切向铣削力产生的切向铣削力矩，确定拉紧油缸施加的拉紧力F大小，使切向铣削力达到峰值附近时，切向铣削力矩超过拉紧力产生的最大静摩擦力矩，刀头与刀杆产生相对转动，相邻刀头连接齿和刀杆连接齿挤压间隙内的阻尼垫片，从而抑制铣刀的冲击振动。

拉紧力F大小确定方法包括如下步骤：

S51：确定刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动时，拉紧力F与切向铣削力矩的关系；

刀头连接齿与刀杆连接齿连接配合处的轴向端面，在拉紧力作用下产生静摩擦力矩，通过控制拉紧力的大小来控制其产生的最大静摩擦力矩M_f大小为M_f=0.8M_{F_max}，M_{F_max}为切向铣削力矩最大值；即切向铣削力矩超过0.8倍切向铣削力矩最大值M_{F_max}时，刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动，压缩阻尼垫片进行阻尼，使阻尼垫片在切向铣削力达到峰值时刻附近可靠压缩阻尼；

拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间存在函数关系：F=f(M_f)；

则刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动时，拉紧力与切向铣削力矩的关系为：F=f(0.8M_{F_max})；

S52：求解拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间的函数关系F=f(M_f)；

求解方法包括以下步骤：

S521：计算刀头圆环截面中圆环面微元所受的摩擦力矩；

刀头圆环截面外圆半径为R，刀头圆环截面内圆半径为R'，刀头圆环截面的圆环面微元内圆半径为r，宽度为dr，dM为刀头圆环截面中半径为r宽度为dr的圆环面微元所受的摩擦力矩，其中dr趋近于无穷小；

圆环面微元所受的摩擦力矩为：dM=rμdF，其中μ为摩擦系数，dF为圆环面微元所受的正压力；

圆环面微元所受的正压力为：dF=PdS，其中P为圆环面所受的压强，dS为微元面积；

微元面积公式为：dS=π(r+dr)²－πr²=2πrdr+π(dr)²=2πrdr；

圆环面所受的压强为：P=F/π(R²−R'²)，其中F为拉紧力，R为刀头圆环截面外圆半径，R'为刀头圆环截面内圆半径；

则计算可得dM=2r²μFdr/(R²−R'²)；

S522：对刀头圆环截面中圆环面微元所受的摩擦力矩dM积分，计算刀头与刀杆间拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f；

刀头与刀杆间拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f为：

其中R为刀头圆环截面外圆半径，R'为刀头圆环截面内圆半径；则可得出拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间的函数关系F=f(M_f)=1.5(R²−R'²)M_f/μ(R³−R'³)；

S53：示教加工确定铣削加工中切向铣削力矩最大值M_{F_max}；

S531：拉紧油缸施加最大拉紧力，使得刀头与刀杆在铣削加工过程中不发生相对转动，在相同的工件、轴向切深、径向切深、主轴转速、进给速度情况下，通过在夹持铣刀的刀柄上安装扭矩传感器，以500Hz的采样频率采集铣刀铣削加工中切向铣削力矩值；

S532：读取刀具旋转一周4个刀片分别切入切出工件一次产生的4个切向铣削力矩峰值，对4个切向铣削力矩峰值求取平均值即为M_{F_max}，则可得出铣削加工中切向铣削力矩最大值M_{F_max}与拉紧力F间的函数关系F=1.2(R²−R'²)M_{F_max}/μ(R³−R'³)。

优选地，所述刀头高度在不干涉切削过程的情况下尽可能的小，以增大刀具刚度。

优选地，所述刀头连接孔和刀杆连接孔直径比拉紧油缸活塞杆直径大1mm~2mm。

优选地，所述阻尼垫片材料采用阻尼合金或橡胶。

优选地，所述刀头和刀杆材料采用工具钢或硬质合金，拉紧油缸活塞杆和垫圈材料采用碳钢或不锈钢。

本发明提供的一种铣刀的减振方法，具有以下有益效果：

1、通过拉紧油缸，根据切向铣削力产生的切向铣削力矩，施加一定大小的拉紧力拉紧刀头、刀杆，使刀头、刀杆在切向铣削力达到峰值时刻附近产生相对转动，阻尼垫片在切向铣削力峰值附近压缩阻尼，以精确、可靠削减切向铣削力峰值，减小刀具加工过程中的刀片切入冲击载荷，以保证加工质量，提高刀具寿命。

2、本发明根据切削力的大小精确计算拉紧力，使阻尼垫片仅在切向铣削力矩超限时受压，在保证了刀具减振效果的同时提高了阻尼垫片的使用寿命，减小了频繁拆装更换垫片造成的刀具安装精度误差，提高加工效率，节约成本。

3、由于刀头和刀杆产生相对转动压缩了阻尼垫片，改变了刀片切入切出工件的动力学过程，因此可以打乱铣削力的频率，抑制切削颤振的发生。

4、齿状的刀头、刀杆连接方式，提高了连接处的抗扭、抗剪性能，连接稳定性高。

附图说明

图1为减振方法中所使用的铣刀结构示意图。

图2为图1中的铣刀沿A-A线的剖视图。

图3为图1中的铣刀沿B-B线的剖视图。

图4为刀头圆环截面及圆环微元示意图。

图5为示教加工的切向铣削力矩随刀具旋转角度的变化示意图。

图6为铣刀减振方法加工的切向铣削力矩随刀具旋转角度的变化示意图。

图中标记：1-刀头，2-刀杆，3-阻尼垫片，4-拉紧油缸，5-刀头连接孔，6-刀头连接齿，7-刀杆连接齿，8-刀杆连接孔，9-拉紧油缸活塞杆，10-垫圈，11-刀片，12-圆环状轴向端面，13-拉紧油缸安装腔。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

一种铣刀的减振方法，其特征在于，如图1-图3所示，图2为图1中的铣刀沿A-A线的剖视图，图3为图1中的铣刀沿B-B线的剖视图，铣刀包括刀头1，刀杆2，刀片11，刀头1与刀杆2均为圆柱结构，刀头1与刀杆2截面均为圆环截面，刀头1与刀杆2同轴设置。刀头1尾部连接于刀杆头部，若干刀片11周向设置于刀头头部，所述减振方法包括以下步骤：

S1：在刀头1尾部加工出刀头连接齿6，若干刀头连接齿6沿刀头1尾部圆环截面周向间隔分布，任意一刀头连接齿6的相邻两侧为刀头连接槽。

S2：在刀杆2头部加工出刀杆连接齿7，若干刀杆连接齿7沿刀杆2头部圆环截面周向间隔分布，任意一刀杆连接齿7的相邻两侧为刀杆连接槽。

S3：在刀头上加工出刀头连接孔5，刀头连接孔5沿刀头轴线方向贯穿设置于刀头1内，在刀杆2轴心位置沿刀杆轴线，自刀杆2尾部向刀杆2头部加工长度为L的拉紧油缸安装腔13，自拉紧油缸安装腔13靠近刀杆头部端加工刀杆连接孔8，并使刀杆连接孔8贯穿至刀杆头部，刀杆连接孔8与拉紧油缸安装腔同轴设置。

S4：将刀头1尾部与刀杆2头部插接配合，刀头连接齿6插接于刀杆连接槽，刀杆连接齿7插接于刀头连接槽。插接后，任意刀头连接齿6的两侧为刀杆连接齿7，任意刀杆连接齿7的两侧为刀头连接齿6。插接后相邻的刀头连接齿6和刀杆连接齿7侧面有间隙，间隙内放置阻尼垫片3。

S5：在刀杆上的拉紧油缸安装腔13内安装拉紧油缸4，其中拉紧油缸缸体置于拉紧油缸安装腔13内，拉紧油缸活塞杆9依次穿过刀杆连接孔8、刀头连接孔5，拉紧油缸施加拉紧力F，将刀头1拉紧于刀杆2。为保证阻尼垫片在切向铣削力达到峰值时刻附近进行压缩阻尼，削减切向铣削力峰值，根据铣削加工中切向铣削力产生的切向铣削力矩，确定拉紧油缸施加的拉紧力F大小，使切向铣削力达到峰值附近时，切向铣削力矩超过拉紧力产生的最大静摩擦力矩，刀头1与刀杆2产生相对转动，相邻刀头连接齿6和刀杆连接齿7挤压间隙内的阻尼垫片3，从而抑制铣刀的冲击振动。

所述拉紧力F大小确定方法包括如下步骤：

S51：确定刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动时，拉紧力F与切向铣削力矩的关系。

刀头连接齿与刀杆连接齿连接配合处的轴向端面，在拉紧力作用下产生静摩擦力矩，通过控制拉紧力的大小来控制其产生的最大静摩擦力矩M_f大小为M_f=0.8M_{F_max}，M_{F_max}为切向铣削力矩最大值。即切向铣削力矩超过0.8倍切向铣削力矩最大值M_{F_max}时，刀头连接齿6和刀杆连接齿7产生相对转动，压缩阻尼垫片3进行阻尼，使阻尼垫片3在切向铣削力达到峰值时刻附近可靠压缩阻尼，精确削减切向铣削力峰值，减小冲击，减少刀片11崩刃的风险，同时打乱铣削力的频率，避免切削颤振的发生。

由于阻尼垫片在压缩的初期具有最优阻尼效果，而铣削加工中的切向铣削力信号近似正弦波的绝对值，且其峰值在实际加工过程中存在一定波动，故使切向铣削力矩达到0.8M_{F_max}时，也即切向铣削力达到0.8倍切向铣削力最大值时，阻尼垫片开始阻尼，以便稳定可靠地削减切向铣削力峰值。拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间存在函数关系：F=f(M_f)。

则刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动时，拉紧力与切向铣削力矩的关系为：F=f(0.8M_{F_max})。

S52：求解拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间的函数关系F=f(M_f)。

求解方法包括以下步骤：

S521：计算刀头圆环截面中圆环面微元所受的摩擦力矩。

如图4所示，刀头圆环截面外圆半径为R，刀头圆环截面内圆半径为R'，刀头圆环截面的圆环面微元内圆半径为r，宽度为dr，dM为刀头圆环截面中半径为r宽度为dr的圆环面微元所受的摩擦力矩，其中dr趋近于无穷小；

圆环面微元所受的摩擦力矩为：dM=rμdF，其中μ为摩擦系数，dF为圆环面微元所受的正压力；

圆环面微元所受的正压力为：dF=PdS，其中P为圆环面所受的压强，dS为微元面积；

微元面积公式为：dS=2πrdr；

圆环面所受的压强为：P=F/π(R²−R'²)，其中F为拉紧力，R为刀头圆环截面外圆半径，R'为刀头圆环截面内圆半径；

则计算可得dM=2r²μFdr/(R²−R'²)。

S522：对刀头圆环截面中圆环面微元所受的摩擦力矩dM积分，计算刀头与刀杆间拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f。

刀头与刀杆间拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f为：

其中R为刀头圆环截面外圆半径，R'为刀头圆环截面内圆半径。则可得出拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间的函数关系F=f(M_f)=1.5(R²−R'²)M_f/μ(R³−R'³)。

S53：示教加工确定铣削加工中切向铣削力矩最大值M_{F_max}。

S531：铣刀半径固定，为铣削加工中切向铣削力的力臂，因此可以用切向铣削力矩代替切向铣削力来反映切向方向的冲击载荷；拉紧油缸施加最大拉紧力，使得刀头与刀杆在铣削加工过程中不发生相对转动，在相同的工件、轴向切深、径向切深、主轴转速、进给速度情况下，通过在夹持铣刀的刀柄上安装扭矩传感器，以500Hz的采样频率采集铣刀铣削加工中切向铣削力矩值；

S532：读取刀具旋转一周4个刀片分别切入切出工件一次产生的4个切向铣削力矩峰值，对4个切向铣削力矩峰值求取平均值即为M_{F_max}，则可得出铣削加工中切向铣削力矩最大值M_{F_max}与拉紧力F间的函数关系F=1.2(R²−R'²)M_{F_max}/μ(R³−R'³)。

工作原理：铣刀旋转铣削时，刀头1头部周向上的刀片11切入工件，受到工件对其施加的铣削力，其中切向铣削力产生扭矩，使刀头1与刀杆2间产生相对转动的趋势。拉紧油缸活塞杆9提供的轴向预紧力使刀头1与刀杆2的连接配合处的圆环状轴向端面产生阻止相对转动的静摩擦力矩。当切向铣削力产生扭矩正常增长，超出最大静摩擦力矩时，刀头1与刀杆2产生瞬时微小的相对转动，刀杆连接齿与刀头连接槽之间产生瞬时微小的相对转动，相邻刀头连接齿6和刀杆连接齿7挤压间隙内的阻尼垫片3，进行阻尼，从而抑制铣刀的冲击振动，减少刀片11崩刃的风险，同时打乱铣削力的频率，避免切削颤振的发生。

刀头1高度在不干涉切削过程的情况下尽可能的小，以增大刀具刚度。

优选地，所述刀头连接孔5和刀杆连接孔8直径比拉紧油缸活塞杆9直径大1mm~2mm。

优选地，所述刀头连接齿6和刀杆连接齿7为大小相同，横截面为扇形，沿周向均匀分布，可以相互插入的凸凹齿，连接齿高度为20mm~30mm。

优选地，所述刀头连接齿6和刀杆连接齿7互相插入后的侧面间隙为1mm~2mm，以放入阻尼垫片3。

优选地，所述阻尼垫片3材料采用阻尼合金或橡胶。

优选地，所述刀头1和刀杆2材料采用工具钢或硬质合金。

优选地，所述拉紧油缸活塞杆9和垫圈10材料采用碳钢或不锈钢。

根据本申请的一个实施例，参考图1-图4，以下将对上述步骤进行详细描述。

工件材料为TC4钛合金，轴向切深为0.5mm，径向切深为15mm，进给速度为1500mm/min，主轴转速为1200r/min，刀头和刀杆材料采用工具钢，工具钢之间在有润滑情况下的摩擦系数为0.1，圆环状轴向端面的外径为19mm，圆环状轴向端面的内径为7mm，刀头连接齿和刀杆连接齿均为大小相同的5个齿，拉紧油缸活塞杆的直径为6mm，采用示教加工测得的切向铣削力矩随刀具旋转角度的变化如图5所示，即M_{F_max}=11.6N·m，且切向铣削力矩波峰与波峰之间的相位为90°，容易引起切削颤振。

将上述具体数值带入F=1.2(R²−R'²)M_{F_max}/μ(R³−R'³)，可以求解得到拉紧力F=6639N，拉紧油缸以6639N的拉紧力拉紧拉紧油缸活塞杆9，得到采用铣刀减振方法铣削加工的切向铣削力矩随刀具旋转角度的变化如图6所示，铣削加工中的切向铣削力矩最大值为10.8N·m，且由于铣刀在铣削过程中超过指定扭矩，刀头和刀杆产生相对位移压缩阻尼垫片，造成在单个刀片切入切出工件时的切向铣削力矩出现多个波峰，打乱了切向铣削力矩波峰与波峰之间标准的90°相位，即打乱了切向铣削力的频率，从而抑制切削颤振的发生。

上述结果表明，本发明设计的一种铣刀的减振方法，通过合理设置拉紧油缸的拉紧力的大小，使铣刀在铣削过程中超过特定扭矩时，刀头和刀杆产生相对位移压缩阻尼垫片，抑制刀具的冲击振动，减少刀片崩刃的风险；同时可以打乱铣削力的频率，抑制切削颤振的发生，从而提高加工质量，此外，针对特定冲击进行阻尼在保证减振效果的同时延长了阻尼垫片的使用寿命。

虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (6)

1.一种铣刀的减振方法，其特征在于，铣刀包括刀头，刀杆，刀片，刀头与刀杆均为圆柱结构，刀头与刀杆截面均为圆环截面，刀头与刀杆同轴设置；刀头尾部连接于刀杆头部，若干刀片周向设置于刀头头部；

S1：在刀头尾部加工出刀头连接齿，若干刀头连接齿沿刀头尾部圆环截面周向间隔分布，任意一刀头连接齿的相邻两侧为刀头连接槽；

S2：在刀杆头部加工出刀杆连接齿，若干刀杆连接齿沿刀杆头部圆环截面周向间隔分布，任意一刀杆连接齿的相邻两侧为刀杆连接槽；

S3：在刀头上加工出刀头连接孔，刀头连接孔沿刀头轴线方向贯穿设置于刀头内，在刀杆轴心位置沿刀杆轴线，自刀杆尾部向刀杆头部加工长度为L的拉紧油缸安装腔，自拉紧油缸安装腔靠近刀杆头部端加工刀杆连接孔，并使刀杆连接孔贯穿至刀杆头部，刀杆连接孔与拉紧油缸安装腔同轴设置；

S4：将刀头尾部与刀杆头部插接配合，刀头连接齿插接于刀杆连接槽，刀杆连接齿插接于刀头连接槽；插接后，任意刀头连接齿的两侧为刀杆连接齿，任意刀杆连接齿的两侧为刀头连接齿；插接后相邻的刀头连接齿和刀杆连接齿侧面有间隙，间隙内放置阻尼垫片；

S5：在刀杆上的拉紧油缸安装腔内安装拉紧油缸，其中拉紧油缸缸体置于拉紧油缸安装腔内，拉紧油缸活塞杆依次穿过刀杆连接孔、刀头连接孔，拉紧油缸施加拉紧力F，将刀头拉紧于刀杆；为保证阻尼垫片在切向铣削力达到峰值时刻附近进行压缩阻尼，削减切向铣削力峰值，根据铣削加工中切向铣削力产生的切向铣削力矩，确定拉紧油缸施加的拉紧力F大小，使切向铣削力达到峰值附近时，切向铣削力矩超过拉紧力产生的最大静摩擦力矩，刀头与刀杆产生相对转动，相邻刀头连接齿和刀杆连接齿挤压间隙内的阻尼垫片，从而抑制铣刀的冲击振动。

2.根据权利要求1所述的一种铣刀的减振方法，其特征在于，拉紧力F大小确定方法包括如下步骤：

S51：确定刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动时，拉紧力F与切向铣削力矩的关系；

刀头连接齿与刀杆连接齿连接配合处的轴向端面，在拉紧力作用下产生静摩擦力矩，通过控制拉紧力的大小来控制其产生的最大静摩擦力矩M_f大小为M_f=0.8M_{F_max}，M_{F_max}为切向铣削力矩最大值；即切向铣削力矩超过0.8倍切向铣削力矩最大值M_{F_max}时，刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动，压缩阻尼垫片进行阻尼，使阻尼垫片在切向铣削力达到峰值时刻附近可靠压缩阻尼；

拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间存在函数关系：F=f(M_f)；

则刀头连接齿和刀杆连接齿产生相对转动时，拉紧力与切向铣削力矩的关系为：F=f(0.8M_{F_max})；

S52：求解拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间的函数关系F=f(M_f)；

求解方法包括以下步骤：

S521：计算刀头圆环截面中圆环面微元所受的摩擦力矩；

刀头圆环截面外圆半径为R，刀头圆环截面内圆半径为R'，刀头圆环截面的圆环面微元内圆半径为r，宽度为dr，dM为刀头圆环截面中半径为r宽度为dr的圆环面微元所受的摩擦力矩，其中dr趋近于无穷小；

圆环面微元所受的摩擦力矩为：dM=rμdF，其中μ为摩擦系数，dF为圆环面微元所受的正压力；

圆环面微元所受的正压力为：dF=PdS，其中P为圆环面所受的压强，dS为微元面积；

微元面积公式为：dS=2πrdr；

圆环面所受的压强为：P=F/π(R²−R'²)，其中F为拉紧力，R为刀头圆环截面外圆半径，R'为刀头圆环截面内圆半径；

则计算可得dM=2r²μFdr/(R²−R'²)；

S522：对刀头圆环截面中圆环面微元所受的摩擦力矩dM积分，计算刀头与刀杆间拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f；

刀头与刀杆间拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f为：

其中R为刀头圆环截面外圆半径，R'为刀头圆环截面内圆半径；则可得出拉紧力产生的最大静摩擦力矩M_f与拉紧力F间的函数关系F=f(M_f)=1.5(R²−R'²)M_f/μ(R³−R'³)；

S53：示教加工确定铣削加工中切向铣削力矩最大值M_{F_max}；

S531：拉紧油缸施加最大拉紧力，使得刀头与刀杆在铣削加工过程中不发生相对转动，在相同的工件、轴向切深、径向切深、主轴转速、进给速度情况下，通过在夹持铣刀的刀柄上安装扭矩传感器，以500Hz的采样频率采集铣刀铣削加工中切向铣削力矩值；

S532：读取刀具旋转一周4个刀片分别切入切出工件一次产生的4个切向铣削力矩峰值，对4个切向铣削力矩峰值求取平均值即为M_{F_max}，则可得出铣削加工中切向铣削力矩最大值M_{F_max}与拉紧力F间的函数关系F=1.2(R²−R'²)M_{F_max}/μ(R³−R'³)。

3.根据权利要求2所述的一种铣刀的减振方法，其特征在于，刀头高度在不干涉切削过程的情况下尽可能的小，以增大刀具刚度。

4.根据权利要求3所述的一种铣刀的减振方法，其特征在于，刀头连接孔和刀杆连接孔直径比拉紧油缸活塞杆直径大1mm~2mm。

5.根据权利要求4所述的一种铣刀的减振方法，其特征在于，阻尼垫片材料采用阻尼合金或橡胶。

6.根据权利要求5所述的一种铣刀的减振方法，其特征在于，刀头和刀杆材料采用工具钢或硬质合金，拉紧油缸活塞杆和垫圈材料采用碳钢或不锈钢。

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