[发明专利]一种摩擦式减振铣刀刀杆

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦式减振铣刀刀杆，具体涉及一种金属铣削加工过程中的减振刀杆，属于机械加工领域。

背景技术

金属切削加工过程中，刀具与工件间常常会出现颤振现象。颤振影响加工精度，降低机床和刀具的使用寿命，同时，颤振还伴随着噪音，污染加工环境。颤振的消除除了选用合适的切削参数，还可以通过提高刀具系统或者机床的刚度、阻尼实现。将阻尼器应用于铣刀是一种很好的解决方案。

阻尼器主要分为主动、半主动、被动三种形式。主动和半主动形式的阻尼器通常需要外部能源的供给、复杂的控制算法和较大的空间，而铣刀由于运动状态和空间限制使得被动阻尼器相较主动、半主动更容易在铣刀上实现。

被动阻尼器又分为调谐式、冲击式、涡流式、电磁式、摩擦式等。铣刀旋转时产生远高于切削力的离心力，利用离心力产生的巨大摩擦力消耗振动能量，可以有效地降低铣刀振动。

铣刀长径比超过4时容易发生颤振现象，对于深腔结构件，现实中通常通过降低刀具切削参数来避免颤振现象的发生。而在铣刀中内置阻尼器可以在不牺牲加工效率的情况下提高工件的表面加工质量，具有广阔的应用前景。

摩擦阻尼器已在建筑工程领域取得了广泛的应用，而在铣削刀具中的应用尚且较少。传统的摩擦阻尼器主要分为普通摩擦耗能器、Pall摩擦阻尼器、Sumitomo摩擦阻尼器、摩擦剪切铰等。由于各类摩擦阻尼器摩擦力的来源主要依赖于预紧螺栓组件提供的压应力，故摩擦阻尼器结构通常偏大，难以实现小型化。另外，由于螺栓在高频振动环境下容易发生松动，加之摩擦接触表面的磨损，所以传统的摩擦阻尼器寿命短，可靠性低。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种摩擦式减振铣刀刀杆，以消除铣削加工中的颤振现象，提高金属切削质量。

一种摩擦式减振铣刀刀杆，包括刀座、挡圈、阻尼条、刀体、心轴；

刀体头部设有空腔，尾部设有接口，中部设有轴向内孔，内孔周向均匀分布导槽，阻尼条安装在导槽内，阻尼条的长度比导槽长，刀体内孔后端还设有刀尾内孔，刀尾内孔与接口连通；

心轴的一端为小端，另一端为大端，心轴的小端位于刀体头部空腔中，固定处设有挡圈，心轴的大端固定在刀尾内孔中，导槽的侧壁与心轴之间设有间隙；

刀座与刀体的空腔通过螺纹固定连接，刀座顶端设有端键，用于刀盘安装。

本发明的优点在于：

(1)本发明一种摩擦式减振铣刀刀杆摩擦阻尼大小取决于刀杆转速，因而无论刀具转速高低，都可以有效抑制铣削加工中的刀具颤振现象，适用于各种深腔，深孔零件的加工；

(2)本发明一种摩擦式减振铣刀刀杆结构简单，刀具阻尼可以通过调整心轴预紧力和阻尼条材料、数量在宽范围调整；

(3)本发明一种摩擦式减振铣刀刀杆利用铣刀高速旋转时产生的巨大离心力，实现了摩擦阻尼器的小型化，并进一步将之应用于铣刀减振；

(4)本发明一种摩擦式减振铣刀刀杆摩擦材料的耗损可以通过离心力自动补偿，无需反复拆卸，可靠性高，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的轴向剖视图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的左视图；

图4为本发明的右视图；

图5为本发明的径向剖视图；

图6为本发明另一种阻尼条形式的径向剖视图；

图7为本发明不同形式阻尼条的示意图。

图中：

1-刀座         2-紧固六角螺母      3-挡圈

4-阻尼条               5-刀体                6-心轴

101-紧定螺钉孔         102-端键              103-座底外圆

501-空腔               502-刀尾内孔          503-Capto接口

504-导槽               505-侧壁              601-心轴大端

602-六角沉头孔         603-心轴小端

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种摩擦式减振铣刀刀杆，轴向剖视如图1所示，主视图、左视图、右视图、径向剖视图分别如图2、3、4、5所示；

一种摩擦式减振铣刀刀杆，包括刀座1、紧固六角螺母2、挡圈3、阻尼条4、刀体5、心轴6。