一种带阻尼减振的微调精密镗刀的制作方法

1.本实用新型涉及切削加工技术领域，具体涉及镗刀。


背景技术：

2.由于深孔加工零件的特殊功能，深孔加工零件常常成为决定产品质量和效益的关键，而深孔加工因其大长径比、多干扰约束的独特性，产生了刚度系统差、冷却难、震动明显的固有劣势。加之深孔加工中刀具的旋转及进给，同时伴有高压冷却液的动载荷耦合作用，这导致深孔加工中的弯曲扭转振动频繁，并加剧了深孔加工刀具的磨损。这些工况对于镗刀的悬伸要求很长。这种情况下，普通刀杆及刀具由于其刚度低，切削振动强，导致无法满足加工精度及粗糙度要求，甚至无法完成金属切削材料的去除加工。虽然增大刀杆质量，可以在一定程度上减小振动，但是也仅仅只能解决部分问题。
3.因此，如何对现有的镗刀进行改进，使其克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提供一种针对长悬伸镗孔刀具，能降低其切削时的振动，实现高效、稳定的切削，以满足产品加工的精度及粗糙度要求的带阻尼减振的微调精密镗刀。
5.为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种带阻尼减振的微调精密镗刀，包括镗头总成、支撑底座、冷却管和阻尼减振模块；
6.所述冷却管后端固定设置于所述支撑底座上，所述冷却管前端固定连接所述镗头总成；所述冷却管可将冷却液输送至所述镗头总成；
7.所述阻尼减振模块沿轴向开设有通孔，所述阻尼减振模块套设于所述冷却管外部，所述阻尼减振模块两端分别密封连接所述镗头总成和所述支撑底座；且所述通孔内径大于所述冷却管外径，所述冷却管穿过所述通孔使所述阻尼减振模块和所述冷却管之间形成阻尼间隙，所述阻尼间隙内填充有阻尼油；
8.所述阻尼减振模块包括减振块和弹性体组件，所述减振块为刚性体，所述弹性体组件能发生弹性形变；所述减振块上至少一端密封连接有所述弹性体组件。
9.作为优选，所述减振块两端均设置有所述弹性体组件，两端的所述弹性体组件分别抵触所述镗头总成和所述支撑底座。双弹性体组件的设置能进一步保证减振性能。
10.作为优选，所述弹性体组件包括橡胶主体和橡胶盖，所述橡胶盖固定设置所述橡胶主体两端；且所述橡胶盖边缘向两侧延伸，用于盖合于所述减振块、所述镗头总成和所述支撑底座端面上。橡胶材料是性能优良的弹性材料，具有弹簧作用；另外，橡胶具有阻尼作用，适合作为弹性体组件的制造材料。而橡胶盖边缘向两侧延伸的设置便于安装定位及增加连接可靠性。
11.作为优选，所述支撑底座和所述冷却管一体成型，所述冷却管螺纹连接于所述镗
头总成上；所述支撑底座连同所述冷却管旋紧于所述镗头总成上，将阻尼减振模块压紧固定于所述镗头总成和所述支撑底座之间。上述结构具有安装方便，固定牢靠，密封可靠的优点。
12.作为优选，位于前端的所述弹性体组件和所述镗头总成设置有第一密封圈，位于后端的所述弹性体组件和所述支撑底座之间设置有第二密封圈，所述减振块和两端的所述弹性体组件之间分别设置有两个第三密封圈，所述镗头总成和所述冷却管之间设置有第四密封圈。多个密封圈的设置，配合前端镗头总成和后端支撑底座给弹性体组件及减振块施加轴向压紧力，使各个密封圈处密封，保证所述减振块与冷却管之间的阻尼油不会泄露。
13.作为改进，所述减振块上沿径向开设有贯穿至所述通孔的油孔。油孔的开设方便注入和排放阻尼油，便于产品的前期装配和后期维护。
14.作为改进，所述减振块包括位于前端的直线段和位于后端的倾斜段，所述直线段呈圆柱形，所述倾斜段呈从前往后直径逐渐减小的圆台形，且所述直线段和所述倾斜段平滑连接。上述结构设计使减振块重心前移，达到更好的减振效果。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：镗头总成由于切削力的作用，镗刀受到一个随机、交变的外载荷，使镗刀产生振动，镗刀静刚度越低，振幅越大，镗刀切削越不稳定；随机外载荷的频率与镗刀自身的固有频率相近时，产生共振，振动尤为剧烈，严重影响镗刀正常、稳定切削。因此，本方案给镗刀杆设置了一个阻尼减振模块(或者说阻尼减振模块作为镗刀杆的一部分)；阻尼减振模块的减振块与两端弹性体组件，再加上减振块和冷却管之间注有阻尼油，形成一个被动减振系统，将镗刀杆前端和中段的振动传递给减振系统后反馈一组控制力，控制镗刀杆的振动，达到减振的目的。
16.值得一提的是，阻尼减振模块中，由于两端支撑的直外圆与锥度相结合的减振块，它的振动形式主要为一阶平动和二阶的长度方向的摆动，与悬臂梁式镗刀杆本体的一阶和二阶振型相吻合，这种结构既保证减振块的质量又可以通过调节锥度的大小调整减振块的重心位置，又能与两端弹性体组件刚度大小的调整及阻尼油相结合，可以更好的拟合镗刀杆的一阶和二阶振型频率和振动，控制刀杆共振区域的振动，使其减小至最低。
17.综上，带阻尼减振的微调精密谈到可高效实现镗刀杆长度与镗刀杆直径比较大时的稳定切削，减缓了不同工况过程中产生的振动，具有稳定性高、精准度高的优点。
附图说明
18.图1是根据本实用新型的一个优选实施例的立体结构示意图；
19.图2是根据本实用新型的一个优选实施例的半剖视图；
20.图3是根据本实用新型的一个优选实施例的爆炸视图。
具体实施方式
21.以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位
置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
23.如图1至3所示，本实用新型一个优选实施例包括镗头总成1、支撑底座2、冷却管3和阻尼减振模块4。具体结构如下：
24.冷却管3后端固定设置于支撑底座2上，冷却管3前端固定连接镗头总成1；冷却管3可将冷却液输送至镗头总成1。
25.阻尼减振模块4沿轴向开设有通孔40，阻尼减振模块4套设于冷却管3外部，阻尼减振模块4两端分别密封连接镗头总成1和支撑底座2；且通孔40内径大于冷却管3 外径，冷却管3穿过通孔40使阻尼减振模块4和冷却管3之间形成阻尼间隙a，阻尼间隙a内填充有阻尼油。
26.阻尼减振模块4包括减振块41和弹性体组件42，减振块41为刚性体，弹性体组件42能发生弹性形变；减振块41两端均设置有弹性体组件42，两端的弹性体组件42分别抵触镗头总成1和支撑底座2。
27.其中，弹性体组件42包括橡胶主体421和橡胶盖422，橡胶盖422固定设置橡胶主体421两端；且橡胶盖422边缘向两侧延伸，用于盖合于减振块41、镗头总成1和支撑底座2端面上。支撑底座2和冷却管3一体成型，冷却管3螺纹连接于镗头总成1上；支撑底座2连同冷却管3旋紧于镗头总成1上，将阻尼减振模块4压紧固定于镗头总成1 和支撑底座2之间。
28.作为具体的密封结构，位于前端的弹性体组件42和镗头总成1设置有第一密封圈51，位于后端的弹性体组件42和支撑底座2之间设置有第二密封圈52，减振块 41和两端的弹性体组件42之间分别设置有两个第三密封圈53，镗头总成1和冷却管3 之间设置有第四密封圈54。
29.为了注方阻尼油方便，减振块41上沿径向开设有贯穿至通孔的两个油孔411。
30.另外，减振块41包括位于前端的直线段412和位于后端的倾斜段413，直线段 412呈圆柱形，倾斜段413呈从前往后直径逐渐减小的圆台形，且直线段412和倾斜段 413平滑连接。
31.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。