帶支撐分段復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振鏜桿的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種鏜刀桿，特別是一種帶支撐分段復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振鏜桿。
【背景技術(shù)】
[0002]鏜桿是對孔進(jìn)行粗精加工的一種廣泛使用的工具，在鏜削加工過程中，由于鏜刀處于半封閉狀態(tài)，鏜桿的結(jié)構(gòu)尺寸受到較大的限制，一般為細(xì)長結(jié)構(gòu)，鏜桿的剛度相對較弱。鏜刀頭與鏜刀桿構(gòu)成懸臂梁，尤其是懸伸量比較大(懸伸比L/D達(dá)到15)時(shí)，不加支撐，切削力很容易使鏜桿產(chǎn)生變形，導(dǎo)致讓刀的產(chǎn)生。在深長孔鏜削加工中，切削力多為不均勻，而鏜桿的剛度又比較弱，使得加工過程中很容易產(chǎn)生振動，加工表面的質(zhì)量和精度很難得到保證，刀具磨損嚴(yán)重，加工效率低。
[0003]為了減少鏜桿的振動和受力變形，目前通用的解決方法是減少懸伸長度、選用高彈性模量材料制造刀桿、在刀桿上嵌高強(qiáng)度材料、在刀桿上增加阻尼層和采用附加質(zhì)量塊特殊結(jié)構(gòu)的動力減振鏜桿。但對于深長孔零件來說，減少懸深長度不可行，只改變鏜桿的材料也有著一定的局限性，采用動力減振鏜桿等復(fù)雜結(jié)構(gòu)參數(shù)上不易實(shí)現(xiàn)。
[0004]東芝公司的減振鏜桿應(yīng)用三明治結(jié)構(gòu)，將剛度和強(qiáng)度大的材料嵌在鏜桿兩邊，提高了鏜桿的靜剛度，但鏜桿的質(zhì)量受鑲嵌在鏜桿兩側(cè)的硬質(zhì)材料和刀體粘接程度的影響比較大，而且這種方法只能提高靜剛度，很難抑制高頻共振。目前還有一種利用動力減振器來對鏜桿進(jìn)行減振的鏜桿，該鏜桿是在振動系統(tǒng)上增加一個彈簧阻尼振動系統(tǒng)，用附加的振動系統(tǒng)來消耗振動的能量，達(dá)到減振的目的。該鏜桿一般在桿前端內(nèi)腔中安裝動力減振塊，這種結(jié)構(gòu)的鏜桿也叫做動力減振鏜桿。該種結(jié)構(gòu)鏜桿能明顯減少刀頭的振動，提高加工質(zhì)量。但這種鏜桿不加支撐，不能承受較大的切削力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種帶支撐分段復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振鏜桿。
[0006]實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)解決方案為:一種帶支撐分段復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振鏜桿，包括復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分、背向支撐部分和刀頭部分，其中復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分位于背向支撐部分和刀頭部分之間，減振鏜桿的內(nèi)部設(shè)置切削液管；
[0007]所述復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分包括桿芯、復(fù)合材料和金屬套筒，所述桿芯的外周包裹復(fù)合材料，金屬套筒套在復(fù)合材料的外周，金屬套筒與復(fù)合材料之間設(shè)置用于將二者相互固定的橡膠粘劑；
[0008]背向支撐部分包括支撐桿體、滾珠和支撐滑塊，支撐桿體的側(cè)面開有軸向凹槽，支撐滑塊設(shè)置在軸向凹槽內(nèi)，支撐滑塊上裝有可滾動的滾珠；所述支撐桿體與桿芯的一端螺紋連接，二者通過第二定位螺釘周向鎖死；
[0009]刀頭部分包括刀頭，所述刀頭與桿芯的另一端螺紋連接，二者通過第一定位螺釘周向鎖死。
[0010]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:(I)本實(shí)用新型的鏜桿為分段式結(jié)構(gòu)，制造工藝上容易實(shí)現(xiàn)，鏜桿主體采用彈性模量較大的硬質(zhì)合金材料，受力變形小配合支撐部分能夠加工長徑比L/D達(dá)到15的深長孔。(2)背向支撐采用支撐滑塊在支撐桿體滑槽中可滑動的形式，鏜桿徑向退刀時(shí)，支撐滑塊可先沿滑槽軸向取出，在鏜桿徑向進(jìn)刀完成后，支撐滑塊再沿滑槽軸向進(jìn)入起到支撐作用，不但可以鏜孔，可以實(shí)現(xiàn)鏜內(nèi)齒槽加工，大大提高了加工的靈活性。(3)背向支撐部分采用滾珠與工件內(nèi)壁接觸的方式，能夠大大減少與工件內(nèi)壁的摩擦力，避免了支撐部分帶給刀桿附加的扭矩。(4)復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料包裹硬質(zhì)合金桿芯，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料阻尼和彈性模量都較大，既能減少受力變形又能減少振動。(5)復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料阻尼較大，硬質(zhì)合金彈性模量較大，復(fù)合結(jié)構(gòu)能夠互相彌補(bǔ)材料的缺陷，提高鏜桿的綜合性能。(6)復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部采用金屬套筒套在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料阻尼層的外面，能夠很好的保護(hù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料阻尼層，防止碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料刮傷或破壞。
(7)支撐桿體兩側(cè)銑成平面，平面可以保證鏜桿周向固定，不會發(fā)生轉(zhuǎn)動，方便裝夾定位。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型鏜桿的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2A是本實(shí)用新型鏜桿的總體剖面圖。
[0013]圖2B是沿圖2A中的A-A線的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2C是沿圖2A中的B-B線的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)號含義如下:1-刀頭；2-桿芯；3_金屬套筒；4_橡膠粘劑；5_復(fù)合材料；6切削液管；7_支撐桿體；8-滾珠；9_支撐滑塊；10-1-第一定位螺釘；10-2-第二定位螺釘。
【具體實(shí)施方式】
[0016]結(jié)合附圖，本實(shí)用新型的一種帶支撐分段復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振鏜桿，包括復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分、背向支撐部分和刀頭部分，其中復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分位于背向支撐部分和刀頭部分之間，減振鍵桿的內(nèi)部設(shè)置切削液管6 ；
[0017]所述復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分包括桿芯2、復(fù)合材料5和金屬套筒3，所述桿芯2的外周包裹復(fù)合材料5，金屬套筒3套在復(fù)合材料5的外周，金屬套筒3與復(fù)合材料5之間設(shè)置用于將二者相互固定的橡膠粘劑4 ;
[0018]背向支撐部分包括支撐桿體7、滾珠8和支撐滑塊9，支撐桿體7的側(cè)面開有軸向凹槽，支撐滑塊9設(shè)置在軸向凹槽內(nèi)，支撐滑塊9上裝有可滾動的滾珠8 ;所述支撐桿體7與桿芯2的一端螺紋連接，二者通過第二定位螺釘10-2周向鎖死；
[0019]刀頭部分包括刀頭1，所述刀頭I與桿芯2的另一端螺紋連接，二者通過第一定位螺釘10-1周向鎖死。
[0020]所述桿芯2的中心設(shè)有通切削液管6的管孔，支撐桿體7的中心設(shè)有通切削液管6的管孔，刀頭I的內(nèi)部設(shè)有通切削液管6的管孔，切削液管6的末端通向刀頭I的刀尖處。
[0021]所述復(fù)合材料5為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，復(fù)合材料5的外表面為圓柱狀。
[0022]所述金屬套筒3的形狀為中空圓柱。
[0023]所述支撐桿體7為圓柱形桿體，軸向凹槽的橫截面為矩形，圓柱形支撐桿體7的外周對稱銑有兩個相互平行的用于夾持的平面，該兩個平面與軸向凹槽的側(cè)面平行。
[0024]所述支撐滑塊9與軸向凹槽配合部分的形狀與軸向凹槽的形狀相對應(yīng)。
[0025]所述滾珠8的數(shù)量為4個。
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例:
[0028]如圖1是本實(shí)用新型的帶支撐分段復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振鏜桿的總體結(jié)構(gòu)示意圖，它主要適用于直徑較小的深長孔鏜削及鏜內(nèi)齒槽加工。鏜桿的長徑比為15:1，刀桿主體直徑為20mm。鏜桿由復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分、背向支撐部分和刀頭部分組成。背向支撐部分給鏜桿提供支撐，防止鏜桿受徑向力變形，復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分可以增加鏜桿系統(tǒng)的阻尼，減小了鏜桿的共振振幅。
[0029]復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分主要由桿芯2、復(fù)合材料5、橡膠粘劑4和金屬套筒3組成如圖2A、2C所示。復(fù)合結(jié)構(gòu)阻尼減振部分長度為100mm，復(fù)合材料5包裹在桿芯2外面，復(fù)合材料5為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，它彈性模量較大，受力變形小，且阻尼較大，能夠很好的減小振動。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的厚度為3.5mm，