CN1867420A - 用于在工具机中阻尼振动的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种可被用来施行一工具机功能的工具机，包含可相互配合、以施行该工具机功能的元件。该工具机具有数个组成部分及数个由阻尼材料构成的板片。每一元件包含至少二个组成部分，而该板片被设置于该组成部分之间。该板片可阻尼该工具机执行工具机功能时的振动。

Description

用于在工具机中阻尼振动的装置和方法
技术领域
本发明关于工具机。
背景技术
已知有数种工具机可被用来施行下列的制程：转动、搪孔、钻孔、铰孔(reaming)、切螺纹(threading)、铣制(milling)、刨制(shaping)、刨切(planing)及拉孔(broaching)。一工具机通常被设计成可被用来施行一工具机功能，此功能包含一或多个在工件上移除材料的制程。就一典型的工具机而言，其数个元件以预先决定的方式来运作、以执行该工具机功能。当该元件被用来施行该功能时，其彼此之间可相对移动。
公知的工具机于运作时，通常会产生大量的振动。工具机的振动可大到造成许多问题，例如工具机的提早的故障、不佳的表面终饰(surface finish)、造成工具件的损坏、造成工具机本身的损坏等。
就这些为人所知的工具机而言，在设计上，每一部分被设计为具有尽可能地大的一整块的质量，此乃因为较大的质量有助于振动的吸收。为了达到此目的，该部分通常就必须经由铸造而制咸。但是，铸造相对地较昂贵且须较多的工时。
举例来说，一现有技术的工具机10被显示于图1A及1B(其余的三个附图显示本发明的工具机)。如图1A及1B所示，该现有技术的工具机10包含一基部12及一圆柱14。在现有技术中，该基部12及该圆柱14通常包括数个部分，这些部分是铸造件且尽量地具有大质量，以使该部分12、14的吸震能力最大化。
然而，已为人所知的，在运作中，包含上述铸造件的工具机仍会产生相对大量的振动，而可导致上述的缺点。
于是，就有须要一种具有减低的振动的改进的工具机。
发明内容
本发明提供可被用来施行一工具机功能的一种工具机。该工具机包含数个部分，这些部分可相互配合、以施行该工具机功能。该工具机具有数个组成部分及数个由阻尼材料构成的板片。每一部分包含至少二组成部分及一板片，而该板片被设置于该组成部分之间。当该工具机功能被施行时，该板片可限制该工具机的振动。
在另一实施例之中，每一组成部分包含一第一表面，该第一表面可与位于一与之相邻的组成部分的一第二表面相配合、以定义一凹槽。该板片可被容纳于该凹槽，以使该板片可被设置于该第一平面与该第二表面之间、以形成每一部分。
在又一实施例之中，每一由阻尼材料构成的板片大致呈平面。
在一可替代的实施例之中，每一板片大致上不具有任何的弹性。
在另一实施例之中，每一板片大致上为不可渗透的。
在又一实施例之中，每一由阻尼材料构成的板片是由聚氯乙烯所制成。
本发明亦包含一种工具机的减震方法。该工具机可被用来施行一工具机功能且包含多个部分，这些部分可相互配合、以施行该工具机功能。该方法包含下列四步骤：(a)对于每一部分提供至少二组成部分，(b)提供一由阻尼材料构成的板片，(c)以如此的方式来形成每一部分：将该由阻尼材料构成的板片设置于该组成部分之间，(d)最后，将该部分组装而成该工具机。
附图说明
图1A是现有技术的一工具机的一前方的等角视图，显示其基部部分及圆柱部分。
图1B是图1A的现有技术的工具机的一后方的等角视图。
图2是本发明的一工具机的一部分地分解的等角视图，显示被包含于一基部部分的一由阻尼材料构成的板片。
图3是图2的工具机的一横剖面图，显示该基部部分、一圆柱部分及被设置于其间的数个由阻尼材料构成的板片。
图4是图2的工具机的圆柱部的一部分地分解的等角视图，本图是较为放大图且显示数个由阻尼材料构成的板片被设置于该圆柱部分。
具体实施方式
如果本发明以相关于附图的方式来说明，则较容易为人所了解。
首先，请参见图2至4，该附图显示根据本发明的一工具机，该工具机被赋予标号20。该工具机20具有一工具机功能，如图2所示，该工具机包含二部分22、24，该二部分可相互配合、以施行该工具机的功能，这将被说明于下文。该部分22包含组成部分26、28，而一由阻尼材料构成的板片30被设置于该二部分26、28之间、以限制当该工具机的功能被施行时该工具机20的振动。
图3显示该圆柱部分24包含二组成部分32、34，而一由阻尼材料构成的板片36被设置于或夹在该二部分32、34之间。同样地，一组成部分38是毗邻于该组成部分34，而一由阻尼材料40构成的板片被夹在其间。
如图3所示，该二组成部分32、34分别具有表面42、44，该二表面相互配合而定义一凹槽46，而该板片36可被容纳于该凹槽之内。
我们将可了解到，形成该部分的其它的组成部分亦可具有表面，而这些表面可与相邻的组成部分其他表面相互配合而定义凹槽。例如，如图3所示，该圆柱部分24包含数个由阻尼材料构成的板片48、50、52、54、56、58，60、62。我们将可了解到，在每一例子中，该由阻尼材料构成的板片被设置于组成部分之间。
如图4所示，十分重要的是，在每一例子中，该板片必须被设置于该组成部分之间，以阻止该组成部分相互之间的接触。
以举例的方式来说明：该板片48被设置于或夹在二组成部分64、66之间，而该板片50则被设置于或夹在二组成部分68、70之间。同样地，该板片58被夹在组成部分72、74之间，而该板片60则被夹在二组成部分76、78之间。
另外的例子有：板片80被设置于二组成部分84、86之间，而板片82被设置于二组成部分88、86之间。该板片80、82及该组成部分84、86、88亦被显示于图4。图4亦显示数个额外的此类例子：即由阻尼材料构成的板片被设置于组成部分之间、以形成该部分24。
为了维持稳定运作所须的刚性(stiffness)，该由阻尼材料所构成的板片应大致上不具有任何的弹性。又，该板片应不容许各种化合物(如油、脂、机器的冷却剂及溶剂)的渗透，因为这些化合物可能会与该阻尼材料板片相接触。因为这原因，在该较佳实施例之中，该板片是由聚氯乙烯所制成。
最好，该由阻尼材料构成的板片的厚度是在0.01英寸与0.02英寸之间。该相邻的组成部分以该阻尼材料板片被设置于其间的方式被固定在一起。最好，螺栓可被使用，该螺栓以如此的方式被设置：定位于凿穿于该组成部分且形成于该阻尼材料板片的对齐孔。又，其它的合适的方法亦可被使用，来将该组成部分以该阻尼材料板片被设置于其间的方式固定在一起。
在使用上，该工具机20的每一部分至少由二组成部分所构成。该组成部分具有表面。当一组成部分适当地被设置于邻近于与其配对的组成部分的位置时，该组成部分的表面即呈对向、且相互平行。此表面定义一凹槽，而一由阻尼材料构成的板片可被容纳于该凹槽之内。该阻尼材料具有可阻止该对组成部分的直接接触的形状。该阻尼材料可减低由一组成部分至与其配对的组成部分之间的振动的传导，于是，该工具机20所产生的振动可有效地被阻尼。
最好，该组成部分由钢所构成且具有相当程度的刚性(substantially rigid)。该工具机20的优点之一在于机制的(machined)钢件可被用为组成部分、而不须用铸件：因机制的钢件的造价较铸件的造价为低，
该工具机20的这种结构可减低因运作而产生的振动、且可提供运作所须的刚性(stiffness)。又，工具机20运作所产生的噪音最多可被减少五分之一。
熟知本技术的人士可了解到，本发明可具有不同形式，而这些形式乃被包函于本发明的范围之内，本发明的范围乃由以下的申请专利范围所定义。于是，以上的叙述不应被视为对于以下的申请专利范围的精神及范围具有任何的限定性。

Claims (21)

1.一种具有工具机功能的工具机，包含多个可相互配合，以施行该工具机功能的元件，该工具机具有：
多个组成部分；
多个由阻尼材料制成的板片；及
每一该元件包括至少二个该组成部分以及至少一该板片，该至少一板片被设置于该至少二个组成部分之间，以限制该工具机执行工具机功能时的振动。
2.根据权利要求1所述的工具机，其中，每一该组成部分包括至少一第一表面，此表面可与相邻的另一组成部分的至少一第二表面相互配合而定义一凹槽，而该至少一板片可被容纳于该凹槽之内，该至少一板片被设置于该至少一第一表面与该至少一第二表面之间，以形成该元件，
3.根据权利要求1所述的工具机，其中每一该板片大致呈平面。
4.根据权利要求1所述的工具机，其中每一该板片大致上不具有任何的弹性。
5.根据权利要求1所述的工具机，其中每一该板片大致上为不可渗透的。
6.根据权利要求5所述的工具机，其中每一该板片包含聚氯乙烯。
7.根据权利要求2所述的工具机，其中该至少一第一表面及该至少一第二表面以大致相互平行的方式被设置、以定义该凹槽。
8.根据权利要求1所述的工具机，其中每一该组成部分具有相当程度的刚性。
9.根据权利要求8所述的工具机，其中每一该组成部分包含钢。
10.一种用来执行一工具机功能的工具机，包括多个元件，该元件可相互配合、以施行该工具机功能，该工具机具有：
多个组成部分；
多个衬件，以阻尼该工具机在执行所述工具机功能的过程中所产生的振动；
每一该元件包括至少两个该组成部分及被夹在其间的至少一该衬件：及
该至少二组成部分的一组成部分具有至少一第一配合表面，该第一配合表面可与该至少二组成部分的另一组成部分的至少一第二配合表面相配合、以定义一凹槽，该凹槽用于容纳该至少一衬件，该至少一衬件如此设置：当该至少一衬件被设置于该至少一第一配合表面及该至少一第二配合表面之间时，可保持与该至少一第一配合表面及该至少一第二配合表面的接触，以便当该工具机功能被执行时该工具机的振动可被该至少一衬件所阻尼。
11.根据权利要求10所述的工具机，其中每一该衬件大致呈平面。
12.根据权利要求11所述的工具机，其中当该组成部分及该衬件被组装、以形成该元件时，该至少一第一配合表面及该至少一第二配合表面以大致相互平行的方式被设置。
13.根据权利要求10所述的工具机，其中每一该衬件大致上不具有任何的弹性。
14.根据权利要求13所述的工具机，其中每一该衬件大致上为不可渗透的。
15.根据权利要求14所述的工具机，其中每一该衬件包含聚氯乙烯。
16.根据权利要求10所述的工具机，其中每一该组成部分具有相当程度的刚性。
17.根据权利要求16所述的工具机，其中每一该组成部分包含钢。
18.一种工具机的减震方法，该工具机可被用来执行一工具机功能，该工具机包括多个工具机元件，该元件可相互配合、以施行该工具机功能，该方法包括下列步骤：
(a)对于每一该元件提供至少二组成部分；
(b)对于每一该元件提供至少一由阻尼材料所制成的板片；
(c)以如此的方式来形成每一该元件：将该至少一由阻尼材料所制成的板片设置于该至少二组成部分之间：及
(d)将该元件组装而成该工具机，从而，当该工具机运作时，该至少一由阻尼材料所制成的板片可阻尼该工具机的振动。
19.根据权利要求18所述的方法，其中每一该由阻尼材料制成的板片包含聚氯乙烯。
20.根据权利要求18所述的方法，其中每一该组成部分包含钢。
21.一种可被用来施行一工具机功能的工具机，该工具机包含多个元件，该元件可相互配合、以执行该工具机功能，改进之处在于：每一该部分包含至少二组成部分；该至少二组成部分的一组成部分具有至少一第一表面，该至少二组成部分的另一组成部分具有至少一第二表面，该至少一第二表面以平行于该至少一第一表面的方式被设置、以限定一位于其间的孔，而至少一由阻尼材料制成的板片可被容纳于位于该至少一第一表面与该至少一第二表面之间的该孔、以被夹于其间，以阻尼该工具机的振动。
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