[发明专利]一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法

权利要求书

1.一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器，其特征在于，包括用于设置在高速旋转刀具杆体上的环形吸振盒、设置在所述环形吸振盒内的环形空腔、活动设置在所述环形空腔内中心位置的阻尼环、充填在所述环形空腔内阻尼液，所述阻尼环的密度与所述阻尼液的密度相同。

2.根据权利要求1所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述阻尼环的上下端面与所述环形空腔的顶面与底面之间设置有所述阻尼液通过的阻尼间隙；所述阻尼环的内孔与所述所述环形空腔之间设置有所述阻尼液的填充空间，所述阻尼环的外圆与所述所述环形空腔之间设置有所述阻尼液的填充空间。

3.根据权利要求1所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述阻尼环的环壁上设置有用于阻尼液通过的阻尼孔。

4.根据权利要求1所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，实现所述阻尼环的密度与所述阻尼液的密度相同的方法采用以下两种密度设置方法中的一种：

密度设置方法之一：所述阻尼液为由两种以上不同密度的液体配制而成的重液；通过调整所述不同密度的液体配比，使得所述重液的密度与所述阻尼环的密度相同；

密度设置方法之二：所述阻尼环由两种以上不同密度的阻尼子环同轴对接形成，通过所述两种以上不同密度的阻尼子环的上下同轴对接，使得所述阻尼环的整体平均密度与所述重液的密度相同。

5.根据权利要求4所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述阻尼子环的上下同轴对接为胶接或摩擦焊接。

6.根据权利要求4所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述环形空腔内还设置有一固定磁环，所述阻尼环包非金属阻尼子环以及与所述非金属阻尼子环上下同轴对接的浮动磁性阻尼子环，所述固定磁环与所述浮动磁性阻尼子环之间相互同轴间隙套装设置，且所述固定磁环和浮动磁性阻尼子环均为辐射取向永磁环。

7.根据权利要求6所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述固定磁环与所述浮动磁性阻尼子环的磁极极性设置方法采用以下两种设置方法中的一种：

磁极极性设置方法之一：在所述固定磁环上与所述浮动磁性阻尼子环上相互正对的环形面的磁极极性相同，通过所述固定磁环与所述浮动磁性阻尼子环之间相同磁极极性的磁性力相互排斥作用，实现所述阻尼环的自动浮动定心；

磁极极性设置方法之二：在所述固定磁环上与所述浮动磁性阻尼子环上相互正对的环形面的磁极极性相反，通过所述固定磁环与所述浮动磁性阻尼子环之间相反磁极极性的磁性力相互吸引作用，实现所述阻尼环的自动浮动定心。

8.根据权利要求6所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述阻尼环包括一个非金属阻尼子环和两个浮动磁性阻尼子环，所述两个浮动磁性阻尼子环分别同轴对接在所述非金属阻尼子环的上下端位置。

9.根据权利要求6所述的一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，其特征在于，所述固定磁环在所述环形空腔中的位置设置方案采用以下两种位置设置方案中的一种：

固定磁环位置设置方案之一：所述固定磁环位于所述阻尼环的内孔中且与所述阻尼环内孔之间设置有用于充填阻尼液的间隙；

固定磁环位置设置方案之二：所述固定磁环位于所述阻尼环的外围且与所述阻尼环外圆之间设置有用于充填阻尼液的间隙。

10.一种采用根据权利要求1至9中任一项所述的高速旋转刀具用无质量偏心吸振器的吸振方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)安装：将带有无质量偏心吸振器的高速旋转刀具安装到数控机床或加工中心上；

(2)加工：开启数控机床或加工中心，使得刀具高速旋转；数控系统启用加工程序对工件进行高速切削加工；

(3)吸振：当高速切削加工中出现刀具横向往复振动时，一方面环形空腔内的阻尼环由于惯性作用而与环形吸振盒之间产生相对往复运动，使得阻尼环对于阻尼液产生一个与振动方向相反的反作用力从而起到消振或减振作用；另一方面在阻尼环挤压力(反作用)的作用下，阻尼液被迫从阻尼环上的阻尼孔和阻尼环上下端位置的阻尼间隙中以往复运动的方式挤压通过，从而使得刀具切削时的横向往复振动能量中的较大部分被转化为阻尼液的运动能量，从而起到良好的吸振作用。