[发明专利]具有可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具

说明书

本发明公开了具有可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具。旋转式切削工具包含工具主体，工具主体包含具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽的容屑槽部分。在一个方面中，可调谐振动吸收器组合件安置于在容屑槽部分中形成的腔内。在另一方面中，可调谐振动吸收器组合件安置于可更换切削头的腔内。在每一方面中，可调谐振动吸收器组合件包含一个或多个可调谐吸收器质量块、所述吸收器质量块与腔之间的弹性材料，以及用于防止所述可调谐吸收器质量块的相对角度位移的一个或多个连接部件。一个或多个可调谐吸收器质量块仅由弹性材料悬挂，进而使可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制旋转式切削工具的扭转振动。

技术领域

一般来说，本发明涉及旋转切削工具，且更具体地说，涉及具有用于抑制扭转振动的可调谐振动吸收器组合件的旋转式切削工具，例如扭曲钻头、模块化钻头及类似物。

背景技术

在金属切削操作期间，切削工具与工件之间的任何振动运动可能导致不合需要的切削性能，例如较差工件表面光洁度和超出公差的成品工件。此外，此类振动可以使切削工具或机床损坏。

具有螺旋形沟槽的钻头中的扭转振动会由于沟槽的螺旋形形状而在轴向方向上产生振荡，这又会造成切屑厚度变化，进而导致颤振。通常，由扭转(轴向)振动造成的自激振动以高频率发生且产生不合意的噪声。此问题在大直径模块化钻头中和具有大长度/直径(即，L/D)比率的旋转切割工具中特别关键。

因此，需要抑制或消除旋转切削工具中的扭转振动。

发明内容

抑制旋转式切削工具中的扭转模式的问题是通过提供一种具有一个或多个可调谐吸收器质量块的可调谐振动吸收器组合件来解决的，所述一个或多个可调谐吸收器质量块遵循旋转式切削工具中的沟槽的凸瓣的形状。所述可调谐吸收器质量块由弹性体或其它弹性支撑部件悬挂。选择支撑部件的材料性质，例如刚度、粘性阻尼及类似性质，其方式为使得可调谐质量块的扭转频率被设定为接近钻头主体的扭转频率。为了具有更好的性能，可调谐质量块稳固地彼此连接。在一个实施例中，可调谐质量块的数目等于沟槽的数目。

在一个方面中，一种旋转式切削工具包括：工具主体，其包含具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽的容屑槽部分；以及可调谐振动吸收器组合件，其安置于在容屑槽部分中形成的腔内。所述可调谐振动吸收器组合件包括一个或多个可调谐吸收器质量块、所述一个或多个吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述一个或多个可调谐吸收器质量块之间围绕切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件。所述一个或多个连接部件不接触所述工具主体以使所述一个或多个可调谐吸收器质量块能够仅由所述弹性材料悬挂，进而使所述可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。

在本发明的另一个方面中，一种旋转式切削工具包括：可更换切削头；工具主体，其包含用于保持所述可更换切削头的凹穴部分和具有由凸瓣分隔的多个螺旋形容屑槽的容屑槽部分；以及可调谐振动吸收器组合件，其安置于在所述可更换切削头中形成的腔内。所述可调谐振动吸收器组合件包括一个或多个可调谐吸收器质量块、所述一个或多个吸收器质量块与所述腔之间的弹性材料，以及用于防止所述一个或多个可调谐吸收器质量块之间围绕切削工具的中心纵向轴线的相对角度位移的一个或多个连接部件。所述一个或多个连接部件不接触所述可更换切削头以使所述一个或多个可调谐吸收器质量块能够仅由所述弹性材料悬挂，进而使所述可调谐振动吸收器组合件能够在切削操作期间被调谐到所需频率以用于抑制所述旋转式切削工具的扭转振动。