[发明专利]基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具及其制造方法

说明书

本发明提供一种基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具及其制造方法，内部中空的刀杆及位于刀杆一端的刀头，导杆的内腔内设置有金属橡胶，空腔背离刀头一端具有冷却液进口，空腔的另一端朝向刀头方向延伸有冷却液出料通孔。当本使发明的刀具在切削工作中产生冲击振动时，圆柱金属橡胶和颗粒金属橡胶与刀杆内壁发生摩擦，产生摩擦阻尼；冷却液流经金属橡胶，并在金属橡胶多孔结构中流动，间隙中的流道复杂多变，当外部产生高频振动，冷却液和金属橡胶内部耦合作用使振动波幅发生变化，避免共振，同时对冷却液的流动具有节流阻尼效果，有效减轻振动且增加了冷却液与刀杆的接触面积，将刀具工作产生的热量带走。

技术领域

发明属于机械加工领域，具体涉及一种基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具及其制造方法。

背景技术

随着制造业的快速发展，对机械加工技术的要求越来越高，加工的速度和精度十分重要。而镗削加工中，高速加工导致镗刀承受较高温度，刀具与工件间也出现的剧烈的振动现象，容易导致刀片磨损，如何解决高温和振动的问题，成为提高加工性能的关键。

专利号为CN206065451U的发明发明了一种颗粒阻尼及磁流变复合减振镗刀，利用了颗粒阻尼效果，其结构复杂且磁流变技术尚不成熟；专利号为CN207188813U的发明发明了一种加工阀壳锥孔用减振镗刀，减振组件包括硬质合金棒和两个橡胶垫，无法达到较好的减振效果，在恶劣的加工环境中橡胶垫不耐用。

金属橡胶（metal rubber）是一种多孔结构的均质弹性金属材料，是由金属螺旋丝经过编织、模压等特殊工艺制备而成的。既具有金属特性，又具有橡胶的弹性和阻尼特性，处于冲击振动状态下的金属橡胶，通过金属丝之间相对滑移作用产生摩擦力来消耗一定程度的冲击振动能量，金属橡胶内部具有很多孔洞且所有的孔都是连通的，可供高压气体或冷却液通过。金属橡胶具有耐高温、高压、超低温等特点具有极强的环境适应性。

在目前的技术中，将金属橡胶应用在刀具方面还鲜有报道。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是现有的高速加工导致镗刀承受较高温度，刀具与工件间也出现的剧烈的振动现象，容易导致刀片磨损。

本发明的具体实施方案是：基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具，内部中空的刀杆及位于刀杆一端的刀头，所述导杆的内腔内设置有金属橡胶，所述空腔背离刀头一端具有冷却液进口，空腔的另一端朝向刀头方向延伸有冷却液出料通孔。

进一步的，所述冷却液进口处插入有截面呈环形的调节环，所述调节环与冷却液进口侧螺纹连接，调节环的外侧固定有环形螺母以利于调节调节环在空腔内的深度。

进一步的，所述金属橡胶包括纵向的圆柱形金属橡胶及颗粒状金属橡胶。

进一步的，所述空腔内的颗粒状金属橡胶位于圆柱形金属橡胶之间，所述圆柱形金属橡胶分别竖向位于冷却液进口及冷却液出料通孔内侧以防止颗粒状金属橡胶露出。

进一步的，位于冷却液出料通孔的一侧的圆柱形金属橡胶与导杆空腔内壁过盈配合。

进一步的，导杆一端具有嵌入刀头的缝口。

进一步的，所述颗粒状金属橡胶位于圆柱形金属橡胶之间。

本发明还包括一种基于金属橡胶的减振冷却镗刀刀具制造方法，包括以下步骤：

（1）制造圆柱形金属橡胶及颗粒金属橡胶：

制造圆柱形金属橡胶：将金属丝经过绕丝、拉伸、编织、冲压成型圆柱形金属橡胶，圆柱形金属橡胶内部金属丝相互嵌合勾连；

制造颗粒金属橡胶：经过绕丝、拉伸及编织制成直径为3~5mm左右的小球状颗粒形态；

（2）将若干颗粒金属橡胶填充在中空的刀杆中，不同填充密度具有不同效果，颗粒金属橡胶可有效降低振动响应3~8倍；