[发明专利]一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆

说明书

一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆，属于金属切削加工领域，本发明为现有应用颗粒阻尼技术的镗杆颗粒的有效碰撞率固定且不可调的问题。本发明方案：镗杆内设置阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元；阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元包括悬臂梁、阻尼颗粒、线圈、橡胶内壁和橡胶底座；橡胶内壁为圆筒形且设置于镗杆空腔内壁上，橡胶底座、橡胶内壁和刀头连接件围合成封闭区域；该封闭区域内设置有悬臂梁，该封闭区域内部分填充有阻尼颗粒；悬臂梁上沿周向绕制线圈，并通过导线引出至镗杆外后与控制单元连接；控制单元通过控制线圈中通入电流的电压值来调节悬臂梁电磁吸力大小，进而控制吸附阻尼颗粒的数量，以实现最优减振。

技术领域

本发明涉及镗杆的减振技术，属于金属切削加工领域。

背景技术

在金属切削加工中，内孔加工约占加工总量的33％。20世纪以前，超深孔加工技术多应用于保密的军工领域，且因加工难度大，加工成本高而闻名于整个制造业。进入21世纪后，随着科学技术的飞速发展，超深孔类零件在军用、民用领域得到了广泛的应用，其中多涉及关系国防与民生的军工、航空航天、能源装备等重大领域。

镗杆广泛应用于深孔加工。然而，由于镗杆悬臂梁结构的刚度较低，当镗杆长径比较大时，经常会发生振动。

颗粒阻尼技术是一种被动减振降噪技术，已成功应用于多个领域。但是其随着颗粒阻尼器中颗粒数目增加，结构减振效果先增强后减弱，颗粒阻尼技术应用于镗杆中，但是填入颗粒后，颗粒的有效碰撞率固定且不可调，对镗杆控制不利。

发明内容

针对现有应用颗粒阻尼技术的镗杆颗粒的有效碰撞率固定且不可调的问题，本发明提供一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆。

本发明所述一种阻尼颗粒吸附率可调式减振镗杆，包括镗杆3、阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元、控制单元11和电源10，电源10为控制单元11和阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元提供工作电源，控制单元11输出指令给阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元以实现镗杆的阻尼调节，以实现最优减振；

镗杆3设置有前端开口空腔，该空腔的前端开口处设置有刀头连接件2，空腔内设置阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元；

阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元包括悬臂梁8、阻尼颗粒5、线圈6、橡胶内壁4和橡胶底座7；

橡胶内壁4为圆筒形且设置于镗杆3空腔内壁上，橡胶内壁4的前端与空腔前端平齐，橡胶内壁4的后端与空腔后端存在间隙，橡胶底座7固定设置于橡胶内壁4后端开口处，橡胶底座7、橡胶内壁4和刀头连接件2围合成封闭区域；该封闭区域内设置有悬臂梁8，悬臂梁8的固定端设置于刀头连接件2内壁中心点，悬臂梁8的悬空端穿过橡胶底座7的中心孔；该封闭区域内部分填充有阻尼颗粒5；

悬臂梁8上沿周向绕制线圈6，并通过导线13引出至镗杆3外后与控制单元11连接；控制单元11通过控制线圈6中通入电流的电压值来调节悬臂梁电磁吸力大小，进而控制吸附阻尼颗粒的数量，以实现最优减振。

优选地，悬臂梁8的外圆周均布有多个线圈槽，线圈槽为周向凹槽，线圈槽中绕制有线圈6，所有线圈6通过导线13串联并引出至镗杆3外后与控制单元11连接。

优选地，悬臂梁8的外圆周还设置有轴向线槽，所述轴向线槽与所有线圈槽垂直且连通，轴向线槽用于容纳串联线圈的导线13。

优选地，镗杆3的空腔与镗杆尾端之间设置有进线通孔9，空腔中的阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元的所有导线13通过进线通孔9引出至镗杆3外。

优选地，阻尼颗粒5的填充数量占封闭区域的1/3至3/4。

优选地，还包括加速度传感器12，所述加速度传感器12贴设于靠近于刀头连接件2的镗杆3外侧壁，加速度传感器12用于监测镗杆3的振动情况，并结合阻尼颗粒吸附率调整悬臂梁单元的电磁吸力调节实现镗杆最优电压选择。

优选地，最优减振的调节过程为：