一种长悬伸车刀柔性抑振装置及适应性抑振方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115740525A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211601923.3(22)申请日2022.12.13(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路２号(72)发明人孙玉文闫舒洋齐书韬(74)专利代理机构辽宁鸿文知识产权代理有限公司21102专利代理师许明章王海波(51)Int.Cl.B23B27/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种长悬伸车刀柔性抑振装置及适应性抑振方法(57)摘要本发明公开了一种长悬伸车刀柔性抑振装置及适应性抑振方法，该装置包括调频器、刀座和连接板三部分；连接板内置叠放的双楔形块，通过旋拧其上的光学螺栓即可推动楔形块，进而调整刀具中心高；刀座固定于连接板上，内部装有阻尼管，长悬伸刀具尾部插在阻尼管内进而固定在刀座上，此装夹结构提升了刀具的阻尼特性；调频器通过过盈配合的方式安装在刀具悬伸端尾部，用来调整刀具频率、提升刀具刚度；依据给定的刀具参数与切削参数优化调频器几何尺寸，使刀具的动力学特性始终最优匹配于切削工况，进而避免加工颤振，提升切削表面质量。本发明提供的柔性抑振装置可旋转，可调心，可调频，通用性好，无需改造刀具结构即可适用于多种切削工况。CN115740525ACN115740525A权利要求书1/2页1.一种长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，该长悬伸车刀柔性抑振装置包括调频器(2)、刀座(5)和连接板(7)三部分；所述调频器(2)主要由聚氨酯橡胶管(22)和硬质合金管(21)组成，聚氨酯橡胶管(22)嵌套在硬质合金管(21)内；所述刀座(5)的截面为倒T形，其竖直段内部设有圆形通孔，通孔内壁周向均布内矩形切口槽(52)，竖直段的侧面及顶面设有多个安装螺纹孔(51)；刀座(5)的水平段的上表面设有弧形槽(53)；所述连接板(7)顶面设有安装孔(72)、第一螺纹孔(73)和矩形凹槽(74)，侧面设有第二螺纹孔(71)；当所用刀具的抗振性能无法满足切削工况要求时，首先将柔性抑振装置的各部分组装在一起；螺钉穿过连接板(7)上的安装孔(72)并与车床溜板上的螺钉孔配合，将连接板(7)固定在车床溜板上；将下楔形块(9)和上楔形块(8)顺次置于连接板(7)的矩形凹槽(74)内，光学螺栓(6)穿过连接板(7)上的第二螺纹孔(71)并与下楔形块(9)的侧面接触；将刀座(5)置于连接板(7)上表面，安装螺钉(10)穿过刀座(5)的弧形槽(53)并与第一螺纹孔(73)配合，进而将刀座(5)固定在连接板(7)上；利用过盈配合的方法将内阻尼管(4)套在内圆车刀(1)尾部，其外部均布周向环槽(41)；同样地，利用过盈配合的方法在内阻尼管(4)外部安装外阻尼管(3)，并将外阻尼管(3)置于刀座(5)的圆形通孔内；外阻尼管(3)外壁与圆形通孔内壁接触，调整两者相对位置，使其上的外矩形切口槽(31)与内矩形切口槽(52)位置相对，形成矩形通孔；螺钉穿过刀座(5)上的安装螺纹孔(51)并与外阻尼管(3)接触，进而将外阻尼管(3)固定在刀座(5)的圆形通孔内；由于内圆车刀(1)与外阻尼管(3)固连在一起，因此内圆车刀(1)也同时固定于刀座(5)内；完成上述操作后，利用过盈配合将调频器(2)安装在内圆车刀(1)的悬伸端，其安装位置与刀座(5)相邻；随后减小安装螺钉(10)的预紧力，使刀座(5)和连接板(7)之间可以发生相对运动；调整刀座(5)与连接板(7)间的相对转角，完成车刀切削主偏角设定；调节光学螺栓(6)在连接板(7)上的相对位置，推动下楔形块(9)在矩形凹槽(74)内水平移动，利用楔形块间的配合关系将刀座(5)顶起，直至达到最佳刀具中心高；待调节完成后，增大安装螺钉(10)的预紧力，将刀座(5)重新固定在连接板(7)上。2.根据权利要求1所述长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，所述聚氨酯橡胶管(22)的外径与硬质合金管(21)的内径相等，两者通过过盈配合的方式嵌套在一起。3.根据权利要求1所述长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，所述刀座(5)圆形通孔的内径与外阻尼管(3)的外径相同。4.根据权利要求1所述长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，所述外阻尼管(3)的材料为聚氨酯橡胶。5.根据权利要求1所述长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，所述内阻尼管(4)的材料为聚氨酯橡胶。6.根据权利要求1所述长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，所述刀座(5)与连接板(7)之间的相对转角调整范围为[0,15°]。7.根据权利要求1所述长悬伸车刀柔性抑振装置，其特征在于，所述下楔形块(9)的宽度与矩形凹槽(74)的宽度相同。2CN115740525A权利要求书2/2页8.一种长悬伸车刀适应性抑振