[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

说明书

本发明公开了一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，所述无质量偏心吸振器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。本发明可以减少刀具切削时的振动，提高刀具高速旋转切削加工时的稳定性。

技术领域

本发明涉及模具加工刀具技术领域，具体涉及一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法。

背景技术

在模具加工中经常涉及到模具型腔面的铣削加工，其遇到的问题是：

第一，模具型腔面的深度有时较深，导致刀具长度较长、刚性较差，铣削加工时容易引起刀具的横向振动，由此降低了模具型腔面的加工质量。

第二，大型模具的型腔面加工面积大、切削时间长，为了提高加工效率，需要采用刀具高速旋转铣削，但往往由于加工振动的原因导致加工的稳定性差，反过来影响了加工的效率。

因此，有必要针对上述问题，改进现有的加工方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器及吸振方法，旨在减少刀具切削时的振动，提高刀具高速旋转切削加工时的稳定性。具体的技术方案如下：

一种高速旋转刀具用无质量偏心吸振器，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。

优选的，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。

优选的，所述阻尼环的环壁上设置有用于阻尼液通过的阻尼孔，所述阻尼孔在所述阻尼环的环壁上均匀布置。

本发明中，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；

作为可选方案，所述重液也可用重介质代替。

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。

上述密度设置方法之二确保了阻尼环上任一位置处的轴向抽取圆柱密度相同。

所述轴向抽取圆柱密度的含义是：在阻尼环端面上的任一位置处沿轴向抽取出一圆柱，该抽取出的圆柱密度平均密度即为轴向抽取圆柱密度。

由于阻尼环本身的密度与阻尼液相同，且阻尼环上任一位置处的轴向抽取圆柱密度相同，因此当阻尼环因刀具切削部位的横向振动而往复运动并导致阻尼环处于偏心位置时，整个环形空腔内的物质(包括阻尼液+阻尼环)的重心位置不会有任何的改变，其始终位于刀具杆体的中心轴线上，从而不会产生额外的因偏心而引起的离心力，由此提高了刀具高速旋转的平稳性。

作为本发明中阻尼子环上下同轴对接的优选方案，所述阻尼子环的上下同轴对接为胶接或摩擦焊接。

为了进一步提高加工的稳定性，进一步的改进方案是：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。