一种摩擦式减振插铣刀刀杆的制作方法

本实用新型涉及一种摩擦式减振插铣刀刀杆，属于机械加工技术领域。

背景技术：

切削过程中刀具和工件的振动是影响加工精度，降低产品生产率和刀具使用寿命的“罪魁祸首”，特别是插铣加工中，切除工件余量大，受力大，产生的振动也大，很容易减少刀具寿命和机床寿命。因此，如何有效地预防和控制振动就显得十分重要。

摩擦减振原理通过刀体的摩擦部件与腔内附加的金属质量球产生摩擦阻尼，来吸收刀杆振动时的能量，具有非线性的特点。在常用的耗能元件中,摩擦阻尼器由于造价低廉,耗能能力较强而得到广泛的应用。由于摩擦阻尼器具有较好的库仑特性,摩擦耗能明显,可提供较大的附加阻尼,构造简单,取材容易,因而具有很好的应用前景。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决加工时的振动问题，提出了一种摩擦式减振插铣刀刀杆，以消除插铣加工中的颤振现象，提高金属切削质量。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，由刀座、托盘、摩擦组件、质量球、心轴组件和刀体构成。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，刀头设有空腔，刀体中部和尾部设有通孔，刀头与刀座通过螺纹连接；心轴小端位于刀头空腔中，心轴大端固定在刀体尾部内孔中，心轴穿过刀体中部的通孔。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，托盘与刀体之间通过螺纹连接固定，托盘一侧设有盲孔，用于放置永磁铁；摩擦底座上设有弧形凹槽，用于放置质量球。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，托盘由铜或者铝等非铁磁质材料制成，永磁铁由钕铁硼磁铁制成，刀座由硬质合金或工具钢制成。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，其刀体头部设有空腔，用于安装托盘、摩擦组件、质量球、六角螺母和防松垫片，刀体尾部内孔用于心轴大端的安装。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，其心轴的小端由尾部内孔插入，插入到刀头的空腔内，使用外六角扳手通过旋转心轴大端的六角沉头孔将心轴小端旋入六角螺母内，使心轴小端通过六角螺母固定，大端通过外螺纹与刀尾空腔的内螺纹连接固定，六角螺母与刀体之间设有防松垫片，六角螺母可以为刀体提供适当的压应力，显著提高刀体的刚度，降低刀体的振动幅度。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，其心轴组件安装完后将弹性件放入空腔与心轴接触，橡胶片放入空腔内，再将套筒、质量球以及摩擦底座置入空腔。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，其托盘包括六角沉头孔，托盘外螺纹和永磁铁，托盘一侧设有盲孔，用于放置永磁铁，另一侧设有六角沉头孔，周向设有托盘外螺纹，将托盘用外六角扳手通过六角沉头孔旋入刀体头部内孔，使托盘外螺纹与刀头空腔内螺纹配合，从而封住摩擦组件以及质量球。永磁铁用于给质量球提供适当的径向回复力，防止质量球由于长时间偏心而影响插铣刀的稳定性。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，其刀座与刀体头部通过刀座外螺纹与刀头内孔螺纹配合，刀体由工具钢或硬质合金制成。

一种摩擦式减振插铣刀刀杆，其摩擦底座由橡胶材料制成，一侧设有弧形凹槽，用于质量球的径向定位。质量球为圆形金属球，材料为钨钢。

本实用新型的有益效果是：

本摩擦阻尼器与传统阻尼器相比，不会产生冷粘或冷凝固，并且不会产生永久性偏移；不工作时不产生正压力，提高了阻尼器工作寿命。工作时还可根据滑动位置大小产生相应的摩擦力。同时，阻尼机构由廉价材料构成，无需密封，维护成本低；在不同转速下可有效抑制铣削加工中的颤振，可用于各种深孔深腔零件的加工。

附图说明

图1为本实用新型轴向剖视图。

图2为本实用新型刀体轴向剖视图。

图3为本实用新型摩擦底座左视图。

图4为本实用新型托盘左视图。

1-刀座 2-托盘 3-摩擦组件 4-质量球 5-心轴组件 6-刀体 101-刀座内螺纹孔 102-刀座外螺纹 201-六角沉头孔 202-托盘外螺纹 203-永磁铁 301-摩擦底座 302-套筒 303-橡胶片 304-弹性件 501-六角螺母 502-防松垫片 503-心轴504-六角沉头孔 505-心轴外螺纹。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型进行进一步详细说明。

插铣加工过程中，刀片与工件的相互作用，插铣刀杆因此受到周期性的冲击干扰。当刀杆受到轴向冲击力时，由于弹性件304有一定的弹性，质量球4和摩擦组件3能在轴向方向微量运动，对弹性件进行压缩，从而起到一定的减振作用。当插铣刀刀杆受到横向冲击力时，由于刀杆的一阶模态为弯模态，提高刀体6的刚度，降低刀体6的横向变形可有效抑制刀体切削振动。

所述的摩擦式减振插铣刀刀杆使用前先给心轴组件5施加一定的预紧力，心轴组件5对刀体6施加一定的压应力，刀体产生微量压缩变形，依据材料力学原理，压应力的作用可以较大的强化刀体静态刚度，提高刀体的疲劳强度，从而有效降低单位横向冲击载荷作用下刀体6的相对振动变量。

所述的摩擦式减振插铣刀刀杆的创新点在于刀头空腔内部摩擦组件3以及质量球4的应用，当刀杆受到冲击载荷作用时，质量球4由于自身惯性作用沿弧形凹槽滚动，质量球与上端的橡胶片和摩擦底座之间产生摩擦力，反作用于球形质量球，阻止其沿径向的运动，有效降低了径向冲击载荷。

当质量球4的球心偏离刀杆轴线时，在重力和永磁铁203施加磁场的联合作用下，使得质量球回归到刀杆轴线位置，即摩擦底座301的弧形凹槽中。刀杆在不同的空间位置时永磁体203都会对质量球4产生回复力矩。