[发明专利]一种填充剪切增稠液的自适应减振镗杆

说明书

一种填充剪切增稠液的自适应减振镗杆，属于金属切削加工技术领域，本发明为解决现有技术中被动式减振镗刀镗杆调节范围小，调试难度大，且维修维护困难，主动式减振镗刀的镗杆系统复杂，维修维护麻烦，操作复杂的问题。本发明包括刀杆、刀头、刀片、n+1个弹簧、n个质量块和填充液体；在所述镗杆的内部，靠近其前端的位置设置有空腔，所述空腔的前端开口，所述空腔的开口端与刀头的后端相对密封设置，所述刀头用于装夹刀片；空腔内沿轴向直线排列多个质量块，质量块之间及质量块与空腔前端、后端均用弹簧连接，空腔内填充满剪切增稠液。本发明用于适用于多种工况的减振镗杆。

技术领域

本发明涉及镗杆的减振技术，属于金属切削加工技术领域。

背景技术

在切削加工中，内孔加工占加工总量的33％，进入21世纪后，深孔零件在军用、民用领域得到了广泛应用，其中多涉及关系国防与民生的军工、航空航天、能源装备等重大领域。

相比于其它加工方式，采用镗削进行深孔加工具有诸多优势，具体包括：加工尺寸范围大、加工效率高、经济性好、操作简便、易于排屑等。然而现有镗削技术存在先天不足，即镗杆需要深入零件内部进行悬臂式加工，镗杆的悬伸量大(最大超过15倍径)，使镗杆具有弱刚性特征，镗杆在加工中易发生变形并引起杆体振动，振动是影响加工质量与效率最为关键的因素。

为了提高切削质量，需要对镗杆的振动进行控制，减振的镗杆分为两种类型：主动式减振镗杆、被动式减振镗杆，其中主动式减振镗杆一般是通过变刚度、变阻尼等复杂结构实现主动减振目的，因此系统复杂。而被动式减振镗杆相对结构简单一些，但现有被动式减振镗杆一旦制作成型后，其能调节的刚度、阻尼范围就被固定下来了，即适合调节的振动范围被确定，调节范围小，调试难度大，且维护维修困难。

发明内容

本发明为了解决现有技术中被动式减振镗刀镗杆调节范围小，调试难度大，且维修维护困难，主动式减振镗刀的镗杆系统复杂，维修维护麻烦，操作复杂的问题，进而提供一种填充剪切增稠液的自适应减振镗杆。

本发明所述填充剪切增稠液的自适应减振镗杆，包括刀杆1、刀头2、刀片3、n+1个弹簧4、n个质量块5和填充液体6，n≥4；

在所述镗杆的内部，靠近其前端的位置设置有空腔，所述空腔的前端开口，所述空腔的开口端与刀头2的后端相对密封设置，所述刀头2用于装夹刀片3；

空腔内沿轴向直线排列多个质量块5，质量块5之间及质量块5与空腔前端、后端均用弹簧4连接，空腔内填充满剪切增稠液6。

优选地，镗杆空腔径向截面与质量块5径向截面保持一致。

优选地，镗杆空腔径向截面为圆形，质量块5为圆柱体。

优选地，镗杆空腔径向截面为方形，质量块5为立方体。

优选地，n个质量块5形状相同。

优选地，n个质量块5质量沿轴向从空腔前端至后端依次递减10％～25％。

优选地，通过厚度减薄实现质量递减。

本发明的有益效果：本发明镗杆静止时，各个质量块的重心几乎位于同一条直线上，在镗杆振动时，通过弹簧将振动传递给质量块5，质量块5产生振动，并对剪切增稠液产生冲击作用，使剪切增稠液内部颗粒间相互接触、碰撞和摩擦，从而耗散掉振动能量。镗杆振动越剧烈，质量块的振动也就越剧烈，对剪切增稠液的冲击越大，剪切速率越大，而剪切增稠液所受到的剪切速率越大时，剪切增稠液的粘度变得越粘稠，质量块受到的阻尼力越大，消耗的振动能量越多，从而实现自适应减振。同时，从空腔前端至后端，质量块质量递减，靠近刀头振动剧烈处，所设计的质量块质量大，吸收了更多的能量，提高了质量块整体的吸振效果。

采用本发明减振镗杆可根据实际加工工况，通过自身结构的特点，自适应调节减振性能，提高加工质量与效率。

附图说明