[发明专利]可调阻尼和刚度的电流变减振抑颤刀柄及减振抑颤方法

摘要

本发明涉及一种可调阻尼和刚度的电流变减振抑颤刀柄及减振抑颤方法。目前机械加工领域，在薄壁件切削过程中极易出现刀具颤振，产生振纹，严重影响加工表面质量。本发明组成包括：电流变减振抑颤刀柄（11），所述的电流变减振抑颤刀柄包括刀柄本体（1），所述的刀柄本体尾部具有圆形环槽，所述的圆形环槽顶部安装有凹形橡胶环（2），所述的凹形橡胶环的凹槽内安装有正电极板（10），所述的正电极板内、外侧面分别装有内电流变液层（3）、外电流变液层（9），所述的内电流变液层、外电流变液层下方分别安装有O型密封圈（4），所述的O型密封圈下方安装有密封胶垫（5）。本发明用于可调阻尼和刚度的电流变减振抑颤刀柄。

主权项

1.一种可调阻尼和刚度的电流变减振抑颤刀柄的减振抑颤方法，其特征是：该方法包括如下步骤：首先是电流变减振抑颤刀柄是以电流变阀控制的颤振抑制装置，刀柄内部正电极板与刀柄腔体内壁之间的缝隙为2mm，间隙内充满了电流变材料，即内电流变液层、外电流变液层，当刀柄的振幅使电流变材料处于屈服前状态，此时电流变材料提供阻尼力和弹性力，而当刀柄的振幅使电流变材料处于屈服后状态时，其提供阻尼力来抑制振动；在外部通过电流变阀对正电极板的电压进行可调性控制，刀柄内部正电极板与其金属外壁之间会产生电场，使腔体内部的电流变材料发生固化，刀柄腔体内的电流变液的屈服剪应力就会抑制刀柄的振动，通过调整外部电流变阀的电场强度，能够调整刀柄内部的阻尼参数、刚度参数；在刀具的加工过程中，如果有颤振发生，刀柄壁将带动正电极板做弯曲运动，将会迫使刀柄内部正电极板与刀柄腔体内壁之间的电流变液承受拉压作用，利用调节电极之间的电场强度改变电流变液的拉伸和压缩屈服极限，增加刀柄弯曲振动阻力，从而对刀柄动态特性的在线实时调控；所述的可调阻尼和刚度的电流变减振抑颤刀柄，其组成包括：电流变减振抑颤刀柄，所述的电流变减振抑颤刀柄包括刀柄本体，所述的刀柄本体尾部具有圆形环槽，所述的圆形环槽顶部安装有凹形橡胶环，所述的凹形橡胶环的凹槽内安装有正电极板，所述的正电极板内、外侧面分别装有内电流变液层、外电流变液层，所述的内电流变液层、外电流变液层下方分别安装有O型密封圈，所述的O型密封圈下方安装有密封胶垫；所述的刀柄本体中间具有通孔并且上方是圆锥形状，用于连接机床主轴，所述的刀柄本体底部通过紧固螺钉与密封端盖连接，所述的密封端盖上部与所述的密封胶垫贴合，所述的刀柄本体下方通过螺纹与刀柄端盖连接；所述的电流变减振抑颤刀柄底部中间位置安装有刀具，所述的刀具下方是待加工工件，所述的待加工工件侧面分别安装有加速度传感器、电荷放大器，所述的加速度传感器与数据采集装置连接，所述的数据采集装置分别与计算机、所述的电荷放大器连接，所述的待加工工件固定在工作台上。