一种带导向分段式动力减振镗杆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种镗刀杆，特别是一种带导向分段式动力减振镗杆。
【背景技术】
[0002] 镗杆是镗床与相应的刀头的联接杆，在镗削加工过程中，镗杆处于悬伸状态，镗杆 的刚度相对较弱，尤其在加工的孔比较深时（悬伸比L/D达到20)，在不加导向支撑的情况 下，切削力很容易使镗杆变形。在深长孔镗削加工中，切削力多为不均匀，而镗杆的刚度又 比较弱，使得加工过程中镗杆很容易产生振动，加工表面的质量和精度很难得到保证，刀具 磨损严重，加工效率低。
[0003] 为了减小镗杆的振动，目前通用的解决方式方法是减少悬伸长度、在刀杆上嵌硬 质材料、在刀杆上增加阻尼层以及采用复合材料制作刀杆等。但对于深长孔零件来说，减少 悬深长度不可行，只改变镗杆的材料也有着一定的局限性。
[0004] 申请号为201010206962. 4,名为《内置式动力双减振镗杆》的中国专利公开了一种 内置式动力双减振镗杆，这种减振镗杆采用中间掏空，放置两个减振块和阻尼液，利用减振 块振动相位滞后来减小杆体的振动。这种结构镗杆虽然能有效的减小共振振幅，但杆体中 间腔体部分较长，掏空部分为深长孔结构，制造工艺有难度，很难实现。该结构镗杆放置两 个减振块，在装配时减振块位置会存在误差，在加工过程中两个减振块很难按理想位置运 动，实际减振性能会远低于理论。另外，该系统减振块轴向没有设置弹簧等弹性元件，减振 块不能够轴向运动来消耗镗杆本体的振动能量，减振性能有限。这种结构的杆体采用的是 Fe-Cr-Al或者Fe-Cr-Mo合金，这种材料虽有较高阻尼，但弹性模量较低，无法承受较大的 切削力，镗杆的静刚度比较弱。
[0005] 申请号为201320122009. 0，名为《减振刀杆》的中国专利公开了一种带导向的减振 镗杆，这种减振镗杆采用周向约束轴向导向，并加减振块的方式来抑制切削振动。但镗杆导 向端周向约束后，镗刀头无法进行径向进刀，也不能进行内孔镗槽，镗削的灵活性较弱。
[0006] 哈尔滨理工大学秦柏的一篇名为《阻尼动力减振镗杆动态特性仿真与优化设计研 究》博士论文和一篇名为《深孔加工动力减振镗杆的动力学仿真与参数优化分析》硕士论文 中都设计了一种动力减振镗杆，该镗杆中间采用减振块、环形橡胶加阻尼液的减振装置， 利用减振系统来吸收镗杆振动的能量，达到减振的目的。该减振镗杆减振块轴向没有设置 弹簧等弹性元件，减振块为轴向固定，减振块没法轴向移动来吸收更多振动的能量。并且杆 体中间腔体为深长孔结构，制造工艺有难度，很难实现。而且该减振镗杆直径为60_，不能 镗削直径较小的孔，且该镗杆悬伸长度L/d小于10,只能加工长径比较小的孔，有着一定的 加工局限性。
[0007] 东芝公司的减振镗杆应用三明治结构，将刚度和强度大的材料嵌在镗杆两边，提 高了镗杆的静刚度，但镗杆的质量受镶嵌在镗杆两侧的硬质材料和刀体粘接程度的影响比 较大，而且这种方法只能提高静刚度，很难抑制高频共振。国外还开发出了一种利用动力减 振器来对镗杆进行减振的镗杆，该镗杆是在振动系统上增加一个弹簧阻尼振动系统，用附 加的振动系统来消耗振动的能量，达到减振的目的。该镗杆一般在杆前端内腔中安装动力 减振块，这种结构的镗杆也叫做动力减振镗杆。该种结构镗杆能明显减少刀头的振动，提高 加工质量。但这种镗杆不加导向装置，加工深孔的长径比有限，不能加工长径比大于16的 深长孔。
【发明内容】
[0008] 本实用新型所解决的技术问题在于提供一种带导向分段式动力减振镗杆。
[0009] 实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种带导向分段式动力减振镗杆，包括 导向装置和镗杆本体，所述导向装置位于镗杆本体的末端，该导向装置包括导向外套、弹性 卡片、轴颈和滑块，导向外套通过弹性卡片轴向定位在轴颈细端上，该导向外套能相对轴 颈自由旋转，轴颈的粗端径向开有扁槽，滑块的一端与扁槽的形状相对应并能径向插入扁 槽中，滑块的另一端与镗杆本体相固连。
[0010] 优选的，所述镗杆本体中设置切削液管，该镗杆本体包括减振部分和实心杆体， 其中减振部分包括刀头，该刀头的顶端与滑块相固连，刀头的另一端与空心杆体相连接， 空心杆体内部装有减振块，该减振块的一端通过第一弹性定位件径向设置在空心杆体的内 壁，减振块的另一端通过第二弹性定位件径向设置在空心杆体的内壁，第一弹性定位件与 刀头之间设置第一密封件，第二弹性定位件与实心杆体之间设置第二密封件，第二弹性定 位件的内部设置弹簧，该弹簧的一端与减振块相连，弹簧的另一端与第二密封件相连，减振 块与空心杆体之间装有阻尼液。
[0011] 优选的，减振块的轴心处设置通切削液管的管孔，实心杆体的轴心处设置通切削 液管的管孔，刀头内部设置通切削液管的管孔，该管孔的末端通向刀尖。
[0012] 优选的，第一密封件的外环面与空心杆体的内壁过盈配合，第一密封件的内环面 与切削液管的外壁过盈配合，第二密封件的外环面与空心杆体的内壁过盈配合，第二密封 件的内环面与切削液管的外壁过盈配合。
[0013] 优选的，减振块的两端均为凸台状。
[0014] 优选的，轴颈的扁槽为凹凸型扁槽。
[0015] 优选的，刀头、空心杆体和实心杆体的材料相同，均为硬质合金。
[0016] 优选的，刀头的另一端与空心杆体为螺纹连接，二者同时通过第一定位螺钉周向 定位；空心杆体与实心杆体之间为螺纹连接，二者同时通过第二定位螺钉周向定位。
[0017] 优选的，镗杆本体的直径为16mm，长径比为20。
[0018] 本实用新型与现有技术相比，其显著优点为：（1)本实用新型的镗杆为分段式结 构，制造工艺上容易实现，镗杆主体采用弹性模量较大的硬质合金材料，受力变形小，配合 导向头能够加工长径比L/D大于15的深长孔。（2)减振块可压缩弹性定位件，作径向运动， 此时减振块、弹性定位件和阻尼液构成了一个附加的弹簧阻尼减振系统，减振块运动可以 吸收振动的能量，减小振动。（3)减振块可压缩弹簧作轴向运动，此时减振块、弹簧和阻尼液 构成了一个附加的弹簧阻尼减振系统，减振块作轴向运动也可以吸收振动的能量，减小振 动。（4)导向部分和刀头采用可拆卸方式连接，可以根据需要加工安装不同尺寸的导向头， 大大增加了加工的实用性。（5)导向部分采用导向外套和轴颈连接的方式，外套随工件内壁 转动能够大大减少与工件的摩擦力，避免了导向部分带给刀杆附加的扭矩。（6)导向部分只 限制了刀杆Y(竖直）方向的自由度，刀杆可进行径向进刀，导向部分的支撑可使镗杆加工 更深的孔，同时又不影响径向进刀和轴向移动，减振镗杆在加工时既可以镗孔也可以镗内 齿槽，大大的增加了加工的灵活性。（7)轴颈中的扁槽为凹凸型扁槽，使得轴颈和滑动轴向 同步移动，同时又不影响滑块径向移动。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型的镗杆的总体结构示意图。
[0020] 图2A是本实用新型的镗杆前端减振部分局部剖开结构示意图。
[0021] 图2B是沿图2A中的A-A线的断面结构示意图。
[0022] 图3是导向部分三维总体结构示意图。
[0023] 图4是本实用新型实施实例减振镗杆内