一种被动式二级扭转减振镗杆的制作方法

本实用新型属于金属加工技术领域，涉及一种被动式二级扭转减振镗杆。

背景技术：

机械加工过程尤其是在深孔镗削中，切削振动和刀具刚性不足是影响产品加工表面质量，以及降低刀具寿命的重要因素。镗杆镗孔时处于半封闭状态，工作在工件内，加工条件恶劣。尤其是在深孔镗削加工时，镗杆悬伸很长，悬伸长度一般是其直径的4~10 倍，刚度也随之降低，因此极易引起振动，严重影响镗削的精度和加工效率。在一定力的作用下，镗杆的弯曲程度主要取决于镗杆的静刚度，而镗杆振动的幅度和频率取决于镗杆的静刚度和动刚度。

在目前镗杆减振技术中，主要分为被动式、半主动式、主动式减振镗杆。本实用新型为被动式减振镗杆，即在没有外界能量输入的情况下，没有信号采集和控制单元，仅仅依靠镗杆自身的弹性元件和阻尼来实现减振。半主动式减振镗杆是根据不同的加工工况，通过改变系统的某些特性，如系统刚度、阻尼来调节振动性能，该方法只需较小的外界能量输入。主动式减振镗杆是根据检测到的振动信号，应用控制策略，通过外界输入能量对振动进行主动的控制。主动式减振镗杆能够适应各种不同的振动环境，但其缺点是能量消耗大，有时还会出现稳定性问题。

被动式减振镗杆依靠自身的弹性元件和阻尼进行吸振，因其结构简单，无需外界能量输入，使其在镗杆减振技术中得到广泛应用，且通常是优先考虑的减振技术。

技术实现要素：

本实用新型针对旋转式镗杆，设计一种适应性强且能有效抑制振动的被动式二级扭转减振镗杆。

本实用新型技术方案：一种被动式二级扭转减振镗杆，包括减振单元、阻尼液、减振单元支架、刀头、刀杆。在刀杆前端有空腔，其中减振单元位于刀杆空腔内，由减振单元支架支撑，空腔内部充满阻尼液。

所述减振单元包括惯性质量、橡胶块、摩擦环，共同组成二级扭转减振单元。其中，二级扭转减振单元包括一级减振单元和二级减振单元，惯性质量包括一级减振惯性质量和二级减振惯性质量，橡胶块包括一级减振橡胶块和二级减振橡胶块。

一级减振单元由一个一级减振惯性质量和四个一级减振橡胶块组成。

二级减振单元由六个二级减振惯性质量和六个二级减振橡胶块组成。

所述一级减振惯性质量和二级减振惯性质量质量不一样，一级减振单元和二级减振单元所用橡胶块刚度不同。

所述一级减振单元和二级减振单元的差异，为了吸收加工过程不同频率振动，同时实现两个级别的减振。

所述惯性质量均通过橡胶块实现轴向和径向的固定。

所述惯性质量都能绕刀杆轴线转动一定角度。

在所述被动式二级扭转减振镗杆静止时，各个惯性质量均不产生圆周方向扭转。

在所述被动式二级扭转减振镗杆振动时，式各个惯性质量均可绕镗杆轴线产生圆周方向扭转。

本实用新型有益效果在于：两个级别的扭转减振性能不一样，适应两个不同频率振动，实现级别化减振，更好的实现振动过程的能量传递、吸收。本实用新型被动式二级扭转减振镗杆结构简单，便于安装、调试、维护和维修。

附图说明

图1是本实用新型镗杆的总体结构示意图。

图2是本实用新型镗杆的内部体结构局部放大示意图。

图3是本实用新型镗杆沿A-A线剖面结构示意图。

图4是本实用新型镗杆的一级减振惯性质量示意图。

图中标号含义如下：1-刀片；2-刀头；3-刀头连接件；4-减振单元支架；5-一级减振橡胶块；6-二级减振橡胶块；7-二级减振惯性质量；8-刀杆；9-摩擦环；10-一级减振惯性质量；11-油孔；12-刀柄；13-阻尼液。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所述被动式二级扭转减振镗杆做具体说明。

实施例一：结合图1详细的叙述本实用新型实施例。所述的被动式二级扭转减振镗杆包括减振单元、阻尼液13、减振单元支架4、刀头2、刀杆8。在镗杆的前端内部设置一个减振空腔。

所述空腔前端开口，空腔开口端与刀头2间设置有刀头连接件3，便于刀头2和刀杆8的连接和固定，同时前端开口便于减振单元的安装与调试。在空腔后端开有油口11，便于阻尼液13的添加。

所述减振单元包括惯性质量、橡胶块、摩擦环9，共同组成二级扭转减振单元。其中，二级扭转减振单元包括一级减振单元和二级减振单元，惯性质量包括一级减振惯性质量10和二级减振惯性质量7，橡胶块包括一级减振橡胶块5和二级减振橡胶块6。

实施例二：结合图3详细的叙述本实用新型实施例。

一级减振单元由一个一级减振惯性质量10和四个一级减振橡胶块5组成。

二级减振单元由六个二级减振惯性质量7和六个二级减振橡胶块6组成。

实施例三：结合图2和图4详细的叙述本实用新型实施例。一级减振惯性质量10内部圆柱部分通过一级减振橡胶块5和减振单元支架4内壁相连，减振单元支架4外侧对一级减振惯性质量10起支撑作用，二者可以产生相对滑动。空腔前端设置有密封圈，防止内部的阻尼液13泄露。

一级减振惯性质量10内部通过一级减振橡胶块5和所述减振单元支架4连接。

所述被动式二级扭转减振镗杆进行加工时，刀头2所产生振动通过刀杆8传递到空腔内部的减振单元支架4，使一级减振单元绕减振单元支架4发生扭转，完成一级减振。一级减振惯性质量10内壁和减振单元支架4外壁之间有摩擦环9，减少一级减振单元与减振单元支架4间的摩擦，同时具有限位作用，二者可以相互滑动。

一级减振单元的扭转变形传递至与一级减振惯性质量10外壳连接二级减振惯性质量7，并使二级减振单元发生二次扭转变形，实现二级减振。

在所述惯性质量扭转时，同时搅动腔内阻尼液13，将动能转化为热量散失掉。

所述被动式二级扭转减振镗杆，一级减振单元和二级减振单元中的惯性质结构和质量均不同，使用的橡胶刚度也不同，形成两个级别的减振效果。

应当指出的是，虽然本文参照了特定的实施方式来描述本实用新型，但这些实施例只是实用新型示例。在不脱离本实用新型原理的前提下，做出适当的修改和修饰都应视为在本实用新型的保护范围之内。本实用新型所述的核心原理组成部件依据现有技术均可实现。