可换头刀具的可调阻尼刀杆的制作方法

1.本发明属于铰刀刀杆减振技术领域，尤其涉及一种可换头刀具的可调阻尼刀杆。


背景技术：

2.目前机床深度加工过程，刀具和刀杆会出现振动现象，导致产生很大的刺耳噪音，同时使机床系统稳定性降低，使刀具严重磨损导致损坏，还影响零件的加工精度。
3.为了减小刀具和刀杆出现振动对零件加工精度的影响，很多研发人员是在刀杆上或者刀具与刀杆之间设置阻尼装置、颗粒球、石墨垫等等手段来实现减小振动，虽然可以在一定程度上减小振动，但是对于刀杆本身较长的情况下效果并不是很明显。
4.对于铰刀在精加工来讲，整个机床加工系统误差不能超过0.001mm，而对于刀具和刀杆振动带来的误差要求就更高了，上述传统振动方式远远不能满足要求，同时还容易导致铰刀加剧磨损，缩短刀具的使用寿命；因此急需设计一种可换头刀具的可调阻尼刀杆。


技术实现要素：

5.鉴于现有技术的不足，本发明公开了一种可换头刀具的可调阻尼刀杆，本发明采用分体式不同材质刀杆，以及在刀杆头部与刀杆柄部之间设有可调节减震阻尼，具有成本很低、满足刀杆狭小空间布局、以及满足加工不同零件时可调节阻尼效果等优点。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种可换头刀具的可调阻尼刀杆，包括：
8.刀杆头部，其与刀具固定连接；
9.刀杆柄部，其与机床固定连接，所述刀杆头部与刀杆柄部嵌入式可拆卸固定连接，且刀杆头部与刀杆柄部采用不同材质，以使刀杆头部与刀杆柄部振动频率不同，达到两者振动相互抵消；所述刀杆头部与刀杆柄部之间设有可调节减震阻尼，以根据加工环境不同可调节阻尼松紧，达到较好的阻尼减震效果。
10.作为上述技术方案的进一步描述：
11.所述刀具为铰刀，且铰刀与刀杆头部可更换连接。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述刀杆头部与刀杆柄部通过螺纹可拆卸固定连接，使刀杆头部与刀杆柄部之间存在间隙，达到抑制振动的效果。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述刀杆头部靠近刀杆柄部的端面设有安装孔，所述刀杆柄部在靠近刀杆头部的一端为凸起结构，所述刀杆柄部的凸起伸入安装孔内，且与刀杆头部螺纹配合连接。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述可调节减震阻尼包括设置在刀杆头部安装孔内的阻尼块，阻尼块的一端与刀杆头部之间设有弹性元件，阻尼块的另一端抵在刀杆柄部的凸起上，且刀杆柄部设有可调节阻尼块压缩弹性元件的调节装置，以根据加工环境不同可调节阻尼块与刀杆头部的松
紧，实现更好的抑制铰刀加工不同零件时铰刀给刀杆头部带来的不同频率的振动。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述阻尼块与刀杆头部的安装孔间隙配合，且所述阻尼块与刀杆头部之间设有至少一个胶圈，通过胶圈可吸收、抑制阻尼块和刀杆头部带来的部分振动，同时还可以实现定心效果，保障阻尼块、刀杆头部和刀杆柄部同心设置。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.所述弹性元件为弹簧、胶圈、磁铁、气缸、软木中的一种或者几种组合。
22.作为上述技术方案的进一步描述：
23.所述刀杆柄部在凸起的一端设有倒l形调节孔，所述调节装置包括设置在倒l形调节孔内用于推动阻尼块的推杆，推杆两端均设有球体，其中一个球体抵在阻尼块上，所述刀杆头部在倒l形调节孔设有与其螺纹配合的调节杆，所述调节杆的末端外表面为锥形面，且其锥形面与另一个球体接触配合连接，通过旋转调节杆，使调节杆上下移动，从而带动球体与推杆左右移动，实现调节阻尼块与刀杆头部的松紧，即调节阻尼系数的大小，从而实现刀具给刀杆头部带来的振动，通过弹性元件抑制、缓冲一部分振动能量，同时通过阻尼块与刀杆头部振动频率不同达到减振效果；优选的球体为钢珠。
24.作为上述技术方案的进一步描述：
25.所述刀杆头部与刀杆柄部之间可设置铜垫圈，即刀杆头部、刀杆柄部和铜垫圈三者材质不同，使刀杆头部、刀杆柄部和铜垫圈振动频率不同，可使刀杆头部与刀杆柄部振动相互抵消，即刀杆头部出现振动波峰时，刀杆柄部出现波谷，使整个刀杆抑制振动，提高铰刀在精加工时的加工精度，满足铰刀在加工时的精度要求。
26.本发明具有如下有益效果：
27.1、本发明采用不同材质的分体式刀杆，即刀杆头部和刀杆柄部两者材质不同，使刀杆头部与刀杆柄部振动频率不同，可使刀杆头部与刀杆柄部振动相互抵消，即刀杆头部出现振动波峰时，刀杆柄部出现波谷，使整个刀杆抑制振动，提高铰刀在精加工时的加工精度，满足铰刀在加工时的精度要求；同时避免刀具在振动时导致快速磨损，以提高刀具的使用寿命，从而节约成本。
28.2、本发明采用不同材质的分体式刀杆，即从减振意义来讲，缩小了传统刀杆的长度，即保障了整个刀杆的振动频率，大大减小刀杆与刀具接触端的振幅，实现减小刀具的振幅，保障了零件的加工精度。
29.3、本发明在刀杆头部与刀杆柄部之间设有可调节减震阻尼，即本发明在加工不同材质零件时，通过调节减震阻尼与刀杆头部的松紧，来更好地抑制在不同刀具转速情况下刀具给刀杆头部带来振动。
30.4、本发明采用分体式不同材质刀杆，以及在刀杆头部与刀杆柄部之间设有可调节减震阻尼，具有成本很低、满足刀杆狭小空间布局、以及满足加工不同零件时可调节阻尼效果等优点。
附图说明
31.图1为本发明提供的一种可换头刀具的可调阻尼刀杆的结构示意图；
32.图2为本发明提供的一种可换头刀具的可调阻尼刀杆的刀杆柄部的结构示意图；
33.图3为本发明提供的一种可换头刀具的可调阻尼刀杆的刀杆头部的结构示意图。
34.附图标记：1-刀杆头部；2-刀杆柄部；3-胶圈；4-阻尼块；5-球体；6-推杆；7-铜垫圈；8-弹性元件；9-调节杆；10-倒l形调节孔；11-钢珠。
具体实施方式
35.下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.对于铰刀在精加工来讲，整个机床加工系统误差不能超过0.001mm，而对于刀具和刀杆振动带来的误差要求就更高了，上述传统减小误差的方式远远不能满足要求，因此急需设计一种可换头刀具的可调阻尼刀杆。
38.如图1-3所示，一种可换头刀具的可调阻尼刀杆，包括刀杆头部1和刀杆柄部2。
39.刀杆头部1与刀具固定连接，即刀杆头部1与铰刀固定连接。刀杆柄部2与机床固定连接。
40.刀杆头部1与刀杆柄部2嵌入式可拆卸固定连接，值得注意的是，刀杆头部1与刀杆柄部2同轴设置，即嵌入部分与刀杆头部1或者刀杆柄部2同轴设置。
41.刀杆头部1与刀杆柄部2采用不同材质，以使刀杆头部1与刀杆柄部2振动频率不同，达到两者振动相互抵消；也就是说，本发明采用不同材质的分体式刀杆，即刀杆头部1和刀杆柄部2两者材质不同，使刀杆头部1与刀杆柄部2振动频率不同，可使刀杆头部1与刀杆柄部2振动相互抵消，即刀杆头部1出现振动波峰时，刀杆柄部2出现波谷，使整个刀杆抑制振动，提高铰刀在精加工时的加工精度，满足铰刀在加工时的精度要求；同时避免刀具在振动时导致快速磨损，以提高刀具的使用寿命，从而节约成本。
42.另外，本发明采用不同材质的分体式刀杆，即从减振意义来讲，缩小了传统刀杆的长度，即保障了整个刀杆的振动频率，大大减小刀杆与刀具接触端的振幅，实现减小刀具的振幅，保障了零件的加工精度。
43.刀杆头部1与刀杆柄部2之间设有可调节减震阻尼，以根据加工环境不同可调节阻尼松紧，达到更好的阻尼减震效果，即本发明在加工不同材质零件时，通过调节减震阻尼与刀杆头部1的松紧，来更好地抑制在不同刀具转速情况下刀具给刀杆头部1带来振动。
44.在本实施例中，如图3所示，刀具为铰刀，且铰刀与刀杆头部1可更换连接；值得注意的是，这里可更换连接包括通过钢珠11定位连接、或者其他方式，其具体的方式不限制本发明的保护范围；这里采用钢珠11定位连接以减小铰刀与刀杆的安装误差，即缩小铰刀零件加工误差。
45.在本实施例中，刀杆头部1与刀杆柄部2通过螺纹可拆卸固定连接；所述刀杆头部1靠近刀杆柄部2的端面设有安装孔，所述刀杆柄部2在靠近刀杆头部1的一端为凸起结构，所
述刀杆柄部2的凸起伸入安装孔内，且与刀杆头部1螺纹配合连接。
46.在一些实施例中，刀杆头部1与刀杆柄部2的螺纹连接部分通过填充ab胶进行锁紧；由于刀杆头部1与刀杆柄部2的螺纹连接，使刀杆头部与刀杆柄部之间存在间隙，即实现两者振频和振幅不同达到抑制振动的效果；同时在间隙中通过填充ab胶，既可以实现吸收振动又能实现两者锁紧的效果。
47.在本实施例中，可调节减震阻尼包括设置在刀杆头部安装孔内的阻尼块4，阻尼块4的一端与刀杆头部1之间设有弹性元件8，阻尼块4的另一端抵在刀杆柄部2的凸起上，且刀杆柄部2设有可调节阻尼块压缩弹性元件8的调节装置，以根据加工环境不同可调节阻尼块4与刀杆头部1的松紧，实现更好的抑制铰刀加工不同零件时铰刀给刀杆头部1带来的不同频率的振动。
48.在本实施例中，阻尼块4与刀杆头部1的安装孔间隙配合，且所述阻尼块4与刀杆头部1之间设有至少一个胶圈3，通过胶圈3可吸收、抑制阻尼块4和刀杆头部1带来的部分振动，同时还可以实现定心效果，保障阻尼块4、刀杆头部1和刀杆柄部2同心设置。
49.在一些实施例中，胶圈3为两个，且可以采用橡胶圈、硅胶圈等等，此处对胶圈的选择不限制本发明的保护范围。
50.在一些实施例中，阻尼块4的材质本发明不进行限定；优选的，阻尼块4的材质可以为重金属或者硬质合金材质，其重金属或者硬质合金材质的比重较大，在同等阻尼效果情况下，阻尼块4体积更小，容易加工、减小制造成本，更实用于刀杆狭小空间的排布。
51.在一些实施例中，弹性元件8为弹簧、胶圈、磁铁、气缸、软木中的一种或者几种组合，通过弹性元件8抑制、缓冲一部分振动能量。
52.在一些实施例中，刀杆柄部2在凸起的一端设有倒l形调节孔10，所述调节装置包括设置在倒l形调节孔10内用于推动阻尼块的推杆6，推杆6两端均设有球体5，其中一个球体5抵在阻尼块4上，所述刀杆头部2在倒l形调节孔设有与其螺纹配合的调节杆9，所述调节杆9的末端外表面为锥形面，且其锥形面与另一个球体5接触配合连接，通过旋转调节杆9，使调节杆9上下移动，从而带动球体5与推杆6左右移动，实现调节阻尼块4与刀杆头部1的松紧，即调节阻尼系数的大小，从而实现刀具给刀杆头部1带来的振动，通过弹性元件8抑制、缓冲一部分振动能量，同时通过阻尼块4与刀杆头部1振动频率不同达到减振效果；优选的球体为钢珠。
53.在一些实施例中，刀杆头部2与刀杆柄部1之间可设置铜垫圈7，优选的为黄铜垫片，即刀杆头部1、刀杆柄部2和铜垫圈7三者材质不同，使刀杆头部1、刀杆柄部2和铜垫圈7振动频率不同，可使刀杆头部1与刀杆柄部2振动相互抵消，即刀杆头部1出现振动波峰时，刀杆柄部2出现波谷，使整个刀杆抑制振动，提高铰刀在精加工时的加工精度，满足铰刀在加工时的精度要求。
54.本发明采用分体式不同材质刀杆，以及在刀杆头部与刀杆柄部之间设有可调节减震阻尼，具有成本很低、满足刀杆狭小空间布局、以及满足加工不同零件时可调节阻尼效果等优点。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗
示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
57.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。