[发明专利]刚度阻尼可调式减振镗杆

说明书

刚度阻尼可调式减振镗杆，属于深孔加工领域，本发明为解决现有镗削加工时因振动而影响加工质量问题。本发明包括刀头、刀头连接件、镗杆、悬臂梁、质量块、阻尼调节单元、刚度调节单元和控制单元，镗杆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，空腔内设置阻尼调节单元和刚度调节单元；悬臂梁的固定端设置于刀头连接件内壁中心点，悬臂梁的悬空端连接质量块；控制单元通过阻尼调节单元来实现阻尼大小调节，控制单元通过刚度调节单元来实现悬臂梁刚度的调节。

技术领域

本发明属于深孔加工领域。

背景技术

在机械制造行业中，镗削加工是一种重要的零件加工方法，尤其是广泛应用于深孔加工，并且在航空航天、精密机械、仪器仪表和汽车制造等领域都得到了广泛应用。零件的精密程度直接影响了零件的使用性能和使用寿命。在镗削加工过程中，由于镗削有冲击，因此，当镗杆悬臂梁结构的刚度较低或镗杆长径比较大时，经常会导致镗削加工过程产生振动，从而降低了加工零件的表面质量。当满足了一定条件时还会产生颤振，颤振极大的影响了切削过程的稳定性。刀杆与工件之间的相对振动能够使加工表面产生振痕，降低零件精度，缩短刀杆寿命、甚至使切削加工无法进行。

发明内容

针对现有镗削加工时因振动而影响加工质量问题，本发明提供一种刚度阻尼可调式减振镗杆。

本发明所述刚度阻尼可调式减振镗杆，包括刀头1、刀头连接件2、镗杆3、悬臂梁4、质量块9、阻尼调节单元、刚度调节单元和控制单元18，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，空腔内设置阻尼调节单元和刚度调节单元；悬臂梁4的固定端设置于刀头连接件2内壁中心点，悬臂梁4的悬空端连接质量块9；

控制单元18通过阻尼调节单元来实现阻尼大小调节，控制单元18通过刚度调节单元来实现悬臂梁刚度的调节。

优选地，刚度调节单元包括电机19、螺纹杆13、滑块12、空心管11、联轴器15和活塞，镗杆3内部的前端和后端并列设置有前端开口空腔和后端开口空腔，空心管11穿过两个空腔的之间的公用侧壁，空心管11的前端与活塞连接，空心管11的后端与滑块12连接；

活塞具有两个圆形端板5和连接杆7，两个圆形端板5平行设置在前端开口空腔内，且由周向均布的多个连接杆固连在一起，质量块9位于活塞内部，前端的圆形端板5沿悬臂梁4前后滑动，空心管11与后端的圆形端板5连接且与活塞内部连通；

后端开口空腔的侧壁上沿轴向开有键槽28，滑块12外侧壁上开有对应的键槽，两个键槽28通过插入滑动键20完成键合，滑动键20轴向长度大于滑块12轴向长度，滑块12内部设置螺纹孔，螺纹杆13前端旋入该螺纹孔中，螺纹杆13后端通过联轴器15与电机19的主轴刚性连接；

控制单元18给电机19下达正反转运行指令，电机19带动螺纹杆13旋转，进而实现滑块12沿滑动键20轴向前进或后退，进而通过空心管11带动活塞轴向前进或后退，活塞沿悬臂梁4前后滑动实现了刚度大小的调节。

优选地，还包括电机壳14、后盖16，电机壳14套设在电机19外部，电机壳14的前端口与镗杆3的后端口螺纹连接，电机壳14的后端口与后盖16螺纹连接。

优选地，圆形端板5具有中心通孔25和周向均布的n个连接孔24，n大于或等于2，前端的圆形端板5的中心通孔25中插有悬臂梁4，后端的圆形端板5的中心通孔25插入空心管11前端；两个圆形端板5的连接孔24位置对应，前后每对连接孔24插入一个连接杆7并固连。

优选地，阻尼调节单元包括桶状铁芯6、线圈8、磁流变液21、密封装置22和导线10，桶状铁芯6的外圆周具有环状凹槽，该环状凹槽的前后侧壁上设置有成对的铁心通孔27，前后每对铁心通孔27穿过一个连接杆7，桶状铁芯6的前端开口并罩在质量块9外部，质量块9与桶状铁芯6之间空隙注满磁流变液21，并用密封装置22将桶状铁芯6的前端开口密封；