CN201944185U - 一种卧式铣床用新型磁流变液减振器 - Google Patents

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张雅芹
杜华
关铁鹰
李晓冬
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Abstract

一种卧式铣床用新型磁流变液减振器，其特征在于：主要包括轴承、轴承座、密封圈、刀套、控制导线、磁力线圈和保护套，轴承安装在轴承座两侧的内孔处，密封圈安装在轴承座与刀套的配合处，磁力线圈设在轴承座内，轴承座两端设有保护套，轴承座内设有磁流变液腔，磁流变液腔的注液孔处设有螺钉盖。本实用新型通过外部控制系统传感装置拾取刀杆的振动位移、速度和加速度信息，进而确定输出电压，通过输出电压的大小控制磁流变液的粘度。因为所采用的磁流变液具有可变阻尼，流变特性瞬间(10毫秒左右)改变和可逆，价格低廉、对污染不敏感、控制无级、精确和迅速和性能可靠稳定、功耗小等特点。利用将磁流变液这一智能工程材料应用到机床减振器的设计中，较好地解决了机床加工过程振动的实时控制。

Description

一种卧式铣床用新型磁流变液减振器
技术领域
本实用新型涉及普通卧式铣床加工用减振器，通过半主动控制明显减小卧式铣床刀杆的振动，从而改善零件加工质量和切削稳定性。
背景技术
在机械加工过程中常常有振动现象发生，它不但会在被加工表面上留下振纹，而且影响工件的加工质量，加剧刀具的磨损，降低机床的使用寿命。为了解决这个问题，国内外提出了许多方法，其中采用施加阻尼的方法控制加工振动，减振效果较好，而且它对各种振动类别均有减振作用。但由于阻尼值不能随着机床动态系统参数的改变而调整，其应用也受到一定的限制，为此必须寻找一种响应快、具有可控性的材料，将它应用到阻尼减振技术中，获得更好的减振效果。近年来兴起的磁流变液智能材料，利用它的磁流变效应对机床振动进行控制可解决一般阻尼控制的不足。磁流变液的主要成分是由在磁场下可极化的磁性颗粒和能使磁性颗粒均匀分散的溶剂组成。其特性是：在无磁场作用下，它表现为一般流体，在外部磁场作用下，它会迅速“固化”，而且“固化”效果随外加磁场的不同而不同。这种变化的特点是：变化速度快(10毫秒以内)、变化过程可逆、变化范围宽，所以用磁流变液做成的产品具有响应时间短、阻尼和刚度连续可调、能耗小和便于计算机控制等优点，具有广阔的工程应用前景。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、加工振动可实时控制且瞬间可逆，有利于改善零件加工质量和切削稳定性的一种卧式铣床用新型磁流变液减振器。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种卧式铣床用新型磁流变液减振器，其特征在于：主要包括轴承、轴承座、密封圈、刀套、控制导线、磁力线圈和保护套，轴承安装在轴承座两侧的内孔处，密封圈安装在轴承座与刀套的配合处，磁力线圈设在轴承座内，轴承座两端设有保护套，轴承座内设有磁流变液腔，磁流变液腔的注液孔处设有螺钉盖。
考虑到系统增加阻尼，提高减振效果，在磁流变液腔处设置等距离的垫片。
本实用新型通过外部控制系统传感装置拾取刀杆的振动位移、速度和加速度信息，进而确定输出电压，通过输出电压的大小控制磁流变液的粘度。因为所采用的磁流变液具有可变阻尼，流变特性瞬间(10毫秒左右)改变和可逆，价格低廉、对污染不敏感、控制无级、精确和迅速和性能可靠稳定、功耗小等特点。利用将磁流变液这一智能工程材料应用到机床减振器的设计中，较好地解决了机床加工过程振动的实时控制。
附图说明
图1是本实用新型的装配图；
图2是本实用新型垫片的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，轴承1、刀套2、铣床刀套3、铣床刀杆4、轴承5、密封圈6、螺钉盖7、螺钉9、控制导线8、磁力线圈10、磁流变液腔11、垫片12、保护套13，轴承安装在轴承座两侧的内孔处，密封圈安装在轴承座与刀套的配合处，磁力线圈设在轴承座内，轴承座两端设有保护套，轴承座内设有磁流变液腔，磁流变液腔的注液孔处设有螺钉盖。考虑到系统增加阻尼，提高减振效果，在磁流变液腔处设置4个等距离的垫片。
参照图2，垫片安装前为半环垫片，安装后为保证半环垫片固定不动，将相接触的2个半环垫片在A处焊接在一起。
使用时，将本装置的刀套与铣床的刀杆装配，机床加工过程中无振动或较小振动时，控制导线无外加电压，当检测装置检测到刀杆产生较大振动时，控制系统施加控制导线一定电压，磁力线圈在外加电压的作用下产生磁场，这时使得轴承座5内磁流变液腔与垫片中的磁流变液变成类固体，阻尼增大，刀杆振动会显著减小，达到减小振动的目的。当振动减小到一定值后，外加控制系统施加到线圈的电压为零，磁流变液又恢复到原来的流体状态。如此不断在线检测振动状态，实时调整线圈控制电压和磁流变液的粘度，达到减振目的。

Claims (2)

1.一种卧式铣床用新型磁流变液减振器，其特征在于：主要包括轴承、轴承座、密封圈、刀套、控制导线、磁力线圈和保护套，轴承安装在轴承座两侧的内孔处，密封圈安装在轴承座与刀套的配合处，磁力线圈设在轴承座内，轴承座两端设有保护套，轴承座内设有磁流变液腔，磁流变液腔的注液孔处设有螺钉盖。
2.根据权利要求1所述的一种卧式铣床用新型磁流变液减振器，其特征在于：在磁流变液腔处设置等距离的垫片。
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