一种带有可变刚度吸振器的镗杆及工作方法

1.本发明涉及一种镗杆及工作方法，尤其适用于一种金属加工中使用的带有可变刚度吸振器的镗杆及工作方法。


背景技术：

2.在机械加工中，通常利用镗杆来进行孔加工。在镗削时，刀片与工件发生周期性的切入和切出，切削力的波动导致镗杆振动。在深孔镗削中，镗杆的长径比大、刚度低、振动剧烈，使得被加工表面的粗糙度达不到要求，影响了孔的加工质量。现有的减振镗杆，结构复杂且固有频率难以调节，适应性差，无法使吸振器发挥最优的吸振性能。


技术实现要素：

3.技术问题：针对现有技术的不足之处，提供一种带有可变刚度吸振器的镗杆及工作方法，能够快速调节bom个匹配镗刀工作时产生的激励频率，从而抵消镗刀工作时产生的激励频率。
4.技术方案：针对上述技术目的，本发明提供一种带有可变刚度吸振器的镗杆，包括端部设有中空腔体的镗杆杆体，镗杆杆体内的腔体为与镗杆杆体同心结构的吸振器空腔，吸振器空腔内设有通过吸收刀头振动从而在吸振器空腔内摆动以实现吸振的可变刚度吸振器，可变刚度吸振器包括悬浮设置在吸振器空腔内的阻尼块，阻尼块一端通过多股钢丝与镗刀尾端位置连接，阻尼块的另一端通过多股钢丝连接有设置在吸振器空腔尾端的旋钮上，旋钮为活动端盖结构相对吸振器空腔可以旋转，钢丝与阻尼块螺旋连接，当旋转旋钮后则会将钢丝缠绕在阻尼块侧面从而改变钢丝的松紧程度从而改变阻尼块吸收震动的频率，从而与工作时镗刀的震动频率调节匹配。
5.进一步，阻尼块为高阻尼环氧树脂柔性材料构成，阻尼块为柱状结构，其外侧设有螺旋纹，阻尼块通过螺旋纹使钢丝能够更牢固的缠绕在其表面上，防止滑脱。
6.进一步，钢丝共有四根，每根钢丝均沿镗杆周向互成90
°
角均匀布置缠绕在阻尼块外侧面，四根钢丝的两端也同样间隔90
°
角分别与镗刀以及旋钮连接，通过旋钮旋转从而使钢丝在松紧状态下调整以匹配镗刀的工作震动。
7.一种带有可变刚度吸振器的镗杆的工作方法，步骤为：开启镗刀的工作，吸振器吸收镗刀振动而摆动，之后旋转旋钮调整被钢丝缠绕的阻尼块的状态，通过改变钢丝的张拉长度使阻尼块快速调整到与镗刀工作时产生的震动频率匹配的状态，通过钢丝与阻尼块之间的摩擦阻尼效应消耗振动能量。
8.通过旋转镗杆尾部的旋钮从而带动四根钢丝卷绕阻尼块，钢丝在阻尼块上的卷绕力度越大，整个吸振器固有频率越高，反之刚度越小，吸振器固有频率越低。
9.有益效果：
10.针对不同的镗刀工作时产生的激励频率，旋转镗杆尾部旋钮，带动钢丝旋转，钢丝卷绕在阻尼块上，通过控制卷绕力度可以改变吸振器固有频率，如此，吸振器可在不同激励
频率下激发共振，以适应多种激励频率的吸振需求，其调节方便，可以在镗刀开启工作后直接调节，且可以根据工作状态中的镗刀工作频率快速调节到最佳工作状态，使用方便。
附图说明
11.图1是本发明带有可变刚度吸振器的镗杆的结构示意图。
12.图中：1-镗杆；2-钢丝；3-阻尼块；4-旋钮；
具体实施方式
13.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
14.如图1所示，本发明一种带有可变刚度吸振器的镗杆，包括镗杆1和可变刚度吸振器；所述的可变刚度吸振器设置在镗杆内部，为钢丝2环绕着阻尼块3的悬拉结构。
15.包括端部设有中空腔体的镗杆杆体1，镗杆杆体1内的腔体为与镗杆杆体1同心结构的吸振器空腔，吸振器空腔内设有通过吸收刀头振动从而在吸振器空腔内摆动以实现吸振的可变刚度吸振器，可变刚度吸振器包括悬浮设置在吸振器空腔内的阻尼块3，阻尼块3一端通过多股钢丝2与镗刀尾端位置连接，阻尼块3的另一端通过多股钢丝2连接有设置在吸振器空腔尾端的旋钮4上，旋钮4为活动端盖结构相对吸振器空腔可以旋转，钢丝2与阻尼块3螺旋连接，当旋转旋钮4后则会将钢丝2缠绕在阻尼块3侧面从而改变钢丝的松紧程度从而改变阻尼块3吸收震动的频率，从而与工作时镗刀的震动频率调节匹配。
16.阻尼块3为高阻尼环氧树脂柔性材料构成，阻尼块3为柱状结构，其外侧设有螺旋纹，阻尼块3通过螺旋纹使钢丝能够更牢固的缠绕在其表面上，防止滑脱。
17.其中，钢丝2共有四根，每根钢丝均沿镗杆周向互成90
°
角均匀布置缠绕在阻尼块3外侧面，四根钢丝2的两端也同样间隔90
°
角分别与镗刀以及旋钮4连接，通过旋钮旋转从而使钢丝2在松紧状态下调整以匹配镗刀的工作震动。
18.一种带有可变刚度吸振器的镗杆的工作方法，步骤为：开启镗刀的工作，吸振器吸收镗刀振动而摆动，之后旋转旋钮4调整被钢丝2缠绕的阻尼块3的状态，通过改变钢丝2的张拉长度使阻尼块3快速调整到与镗刀工作时产生的震动评率匹配的状态，通过钢丝2与阻尼块3之间的摩擦阻尼效应消耗振动能量。通过旋转镗杆尾部的旋钮4从而带动四根钢丝2卷绕阻尼块3，钢丝2在阻尼块3上的卷绕力度越大，整个吸振器固有频率越高，反之刚度越小，吸振器固有频率越低。
19.应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。


技术特征：
1.一种带有可变刚度吸振器的镗杆，其特征在于：包括端部设有中空腔体的镗杆杆体(1)，镗杆杆体(1)内的腔体为与镗杆杆体(1)同心结构的吸振器空腔，吸振器空腔内设有通过吸收刀头振动从而在吸振器空腔内摆动以实现吸振的可变刚度吸振器，可变刚度吸振器包括悬浮设置在吸振器空腔内的阻尼块(3)，阻尼块(3)一端通过多股钢丝(2)与镗刀尾端位置连接，阻尼块(3)的另一端通过多股钢丝(2)连接有设置在吸振器空腔尾端的旋钮(4)上，旋钮(4)为活动端盖结构相对吸振器空腔可以旋转，钢丝(2)与阻尼块(3)螺旋连接，当旋转旋钮(4)后则会将钢丝(2)缠绕在阻尼块(3)侧面从而改变钢丝的松紧程度从而改变阻尼块(3)吸收震动的频率，从而与工作时镗刀的震动频率调节匹配。2.根据权利要求1所述带有可变刚度吸振器的镗杆，其特征在于：阻尼块(3)为高阻尼环氧树脂柔性材料构成，阻尼块(3)为柱状结构，其外侧设有螺旋纹，阻尼块(3)通过螺旋纹使钢丝能够更牢固的缠绕在其表面上，防止滑脱。3.根据权利要求2所述带有可变刚度吸振器的镗杆，其特征在于：钢丝(2)共有四根，每根钢丝均沿镗杆周向互成90
°
角均匀布置缠绕在阻尼块(3)外侧面，四根钢丝(2)的两端也同样间隔90
°
角分别与镗刀以及旋钮(4)连接，通过旋钮旋转从而使钢丝(2)在松紧状态下调整以匹配镗刀的工作震动。4.一种使用权利要求1所述带有可变刚度吸振器的镗杆的工作方法，其特征在于步骤为：开启镗刀的工作，吸振器吸收镗刀振动而摆动，之后旋转旋钮(4)调整被钢丝(2)缠绕的阻尼块(4)的状态，通过改变钢丝(2)的张拉长度使阻尼块(4)快速调整到与镗刀工作时产生的震动频率匹配的状态，通过钢丝(2)与阻尼块(3)之间的摩擦阻尼效应消耗振动能量。5.根据权利要求4所述带有可变刚度吸振器的镗杆的工作方法，其特征在于：通过旋转镗杆尾部的旋钮(4)从而带动四根钢丝(2)卷绕阻尼块(3)，钢丝(2)在阻尼块(3)上的卷绕力度越大，整个吸振器固有频率越高，反之刚度越小，吸振器固有频率越低。

技术总结
本发明公开了一种带有可变刚度吸振器的镗杆及工作方法，适用于金属加工中使用，包括端部设有中空腔体的镗杆杆体，镗杆杆体内的腔体为与镗杆杆体同心结构的吸振器空腔，吸振器空腔内设有通过吸收刀头振动从而在吸振器空腔内摆动以实现吸振的可变刚度吸振器，可变刚度吸振器包括悬浮设置在吸振器空腔内的阻尼块，阻尼块一端通过多股钢丝与镗刀尾端位置连接，阻尼块的另一端通过多股钢丝连接有设置在吸振器空腔尾端的旋钮上，旋钮为活动端盖结构相对吸振器空腔可以旋转。通过调节旋钮改变吸振器的刚度可以适配不同的激励频率，降低零件加工中的振动，提高加工表面的质量。提高加工表面的质量。提高加工表面的质量。


技术研发人员：李烈 杨道龙 梁森 匡攀倪 张韫琦 沈宛烨
受保护的技术使用者：江苏师范大学
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/11/8