用于在波節處附接切割頭的桿形刀夾制造技術

本發明專利技術涉及具有長度（I）的桿形刀夾（1），用于附接至少一個加工切割頭（2）。所述刀夾（1）被構造成在第一端（4）處被夾緊并具有第二自由端（3），并且可選地具有位于夾緊點（4）和所述至少一個切割頭（2）之間的輔助支撐件。在操作中，所述刀夾以較高階的彎曲振蕩的形式圍繞位于從所述第一端延伸的曲線軸線（x）上的至少一個波節（6）振蕩。所述至少一個切割頭（2）朝所述第一端（4）大體定位在距所述自由端（3）一定距離的波節（6）處。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于在波節處附接切割頭的桿形刀夾
技術介紹
本專利技術涉及在機床中使用的桿形刀夾，特別是是用于去屑加工且在這方面尤其是用于大懸伸的內車削的桿形刀夾。在上下文中，術語懸伸通常指刀夾的附接點和切割頭的位置之間的距離。大懸伸例如在深工件的內加工中是需要的。本專利技術還可與使用桿形刀夾的其它形式的加工結合使用，并可用于保持多個切割頭的刀夾。在這種加工中，在桿中產生振蕩，這是有問題的，因為振蕩引起切割頭相對于待加工工件移動。這減小尺寸公差和可實現的表面光潔度，并且甚至可能導致噪音和失效。這種加工的典型應用是在汽車工業、飛機工業、能源部門和用于油氣回收設備內。
技術介紹
為了減少這種振動，通常是在桿中使用阻尼器，并且通過使用這種阻尼器，可增加懸伸長度，通常增加約高達12XD，其中D是桿直徑。對于特別大的懸伸，桿中的較高階的彎曲振蕩變得更主要，且這種振蕩難以抑制。在上下文中，較高階的彎曲振蕩指的是桿形刀夾圍繞中心線振蕩且在每個振蕩周期中在多個點處與該中心線交叉。這些點被稱為波節。這些振動引起刀夾的位移ιιω(χ，t)，該位移Uw(x,t)取決于沿X軸的位置、時間和振蕩模式，且該位移Uu(x，t)影響切割頭的位置。實際上，這限制了可利用的最大懸伸長度。
技術實現思路
通過根據本專利技術的建議定位切割頭，能夠在不減小加工可實現的尺寸公差或表面質量的情況下明顯增加懸伸長度。阻尼器可設置在切割頭的前部且可插入薄壁橫截面。切割頭可放置在第二共振頻率的波節處或其附近。在上下文中，第二共振頻率的波節指的是附接點之后的第一波節，在所述附接點處，刀夾軸線圍繞穿過刀夾的直線中心軸線振蕩。這是uu2(x，t)處于其最小值的點。這給出用于大懸伸的良好結果。阻尼器將作用于第一共振頻率且部分地作用于較高階的振蕩模式。用以附接切割頭的點能夠通過有限元分析進行分析計算，或者能夠使用模態分析來測量出來。模態分析測量可隨后執行，以便將波節準確地設置在切割頭的附接點處。因此，本專利技術限定具有長度I桿形刀夾，用于附接至少一個加工切割頭。刀夾被構造成具有在第一端處的主要附接點，并且可選地具有抵靠正被機加工的工件的輔助支撐件，且具有第二自由端。在操作中，刀夾以較高階的撓曲模式的形式圍繞位于從其第一端延伸的直線軸線(X)上的至少一個波節振蕩。所述至少一個切割頭朝第一端大體定位在距自由端一定距離的波節處。刀夾的第一端和所述至少一個切割頭之間的距離可為約O. 781-0. 911。該距離通常用于均質桿。然而，刀具可包括各種材料，且挖掘深度和許多因素都可影響實際值。換句話說，實際值可不同于上述值。振蕩阻尼器可設置在刀夾的自由端和所述至少一個切割頭之間。阻止支撐件可設置在所述至少一個切割頭和所述主要附接點之間。 所述至少一個切割頭可定位在二階振蕩的波節中。所述至少一個切割頭可定位在三階振蕩的波節中。所述至少一個切割頭可定位在四階振蕩的波節中。刀夾可具有直徑D，且所述至少一個切割頭可定位在距第一端或輔助支撐件至少IOXD距離處。刀夾還可包括在所述至少一個切割頭和第一端之間的輔助支撐件。所述至少一個切割頭可定位在距輔助支撐件至少IOXD的距離處。刀夾還可允許在每一個波節處設置一個或更多個切割頭。這種切割頭可在波節處 定位在圍繞刀具的周圍的不同位置中。刀夾可以以較高階的振蕩模式的形式操作，使得形成至少兩個波節。切割頭可定位在這些波節中的至少兩個波節處或其附近。例如，如果存在三個波節，則切割頭可定位在這些波節中一個、兩個或可能全部三個波節處。通常，切割頭將被定位在離刀夾的自由端最近的波節處，以便允許以最大可能的懸伸執行加工。而且，可在每個波節處定位兩個、三個或更多個切割頭。例如，當具有三個波節且在每個波節處具有三個切割頭時，存在總共九個切割頭。然而，不需要在每個波節處具有相同數量的切割頭。附圖說明圖I示出根據本專利技術的保持切割頭的刀夾；圖2是在第一橫向振蕩模式中的刀夾的示意圖；圖3示出了在第二橫向振蕩模式中的刀夾；圖4示出了在第三橫向振蕩模式中的刀夾；圖5示出了在第四橫向振蕩模式中的刀夾；以及圖6示出了根據本專利技術的在第二橫向振蕩模式中且具有輔助支撐件的刀夾。具體實施例方式參考附圖的本專利技術詳述在圖I中，示出了在第一端4、支撐件5和第二自由端3之間延伸的桿形刀夾1，在第一端4處，刀夾I被夾緊到機床，支撐件5抵靠工件(未示出)，而在第二自由端3處，刀夾沒有被緊固。圖I示出了當沒有在操作時的刀夾I的構造，該構造具有軸向中心軸線。切割頭2在距自由端3向內一定距離處附接到刀夾I。自由端3可包括振蕩阻尼器且可具有套筒的形式。在該情形中，切割頭將附接在第一端4和阻尼器之間。振蕩阻尼器例如可以是具有柔性緊固的阻尼質量的阻尼器，或者可以是有源阻尼器，例如，包括壓電或電動元件。然而，刀夾的自由端還可僅包括質量塊。該質量塊可為固定的重物質量塊或者可包括可更換的重物，以進行組件的調節或“調整”。自由端3和切割頭之間的距離也可通過移動切割頭或者通過在切割頭和自由端3之間形成可調節長度的組件來進行調節。該組件還可包括用于在操作期間進行調節的裝置且可包括用于使質量塊沿自由端3和切割頭之間的軸線移動的致動器。可替換地，切割頭2和自由端3之間的距離可借助于一個或更多個致動器來調節。例如，可使用傳感器，比如加速度計、載荷傳感器或應變儀，以確定波節并因此確定切割頭的附接點。桿形刀夾I還可包括多個切割頭。例如，如果刀夾以三階自然振蕩模式的形式振蕩，使得形成兩個波節，則切割頭可被定位在這些波節處。圖2是刀夾的示意圖，其作為在第一端4處被夾緊的均勻懸臂梁來說明。刀夾I具有長度I并且在第一偏轉模式ω I中示出。在該第一偏轉模式中，本專利技術不能被使用，因為該偏轉模式不展現任何波節。直線軸線X從第一端4處的夾緊點延伸。圖3示出了類似于圖2中的刀夾的刀夾1，該刀夾I被描述為在第一端4處夾緊并具有自由端3的長度為I的均勻梁。刀夾被示出處于第二偏轉模式ω 2中，其在O. 781處呈現波節6，對于該情形，該波節6將適合于放置切割頭。(距離O. 781是從刀夾被夾緊的第一端4到切割頭2的位置進行測量得到的。)如果刀夾I包括不同的材料和/或具有異質結構或輔助支撐件，則波節6將與所示的值O. 781的位置略微不同。圖4是與圖2和3中的刀夾類似的在三階偏轉模式ω3中的刀夾I的示意圖，該刀夾I具有長度I并在第一端4處被夾緊且具有自由端3，對于此模式，在刀夾I上存在兩個波節6。這些波節6適合于附接切割頭。第一波節位于O. 501處，而第二波節位于O. 871 處。通常，切割頭將位于最外面的波節處。圖5是與圖2、3和4中的刀夾類似的刀夾I的示意圖，該刀夾I具有長度I并在第一端4處被夾緊且具有自由端3。刀夾I被示出處在四階偏轉模式ω4中，對于該模式，存在分別位于O. 361,0. 641和O. 911處的三個波節6。通常，切割頭將定位在O. 911處的最外面的波節上。圖6示出在第二橫向偏轉模式中的根據本專利技術的刀夾I。刀夾I被示出為具有第一夾緊端4并包括輔助支撐件5、第二自由端3和在波節6處的切割頭2。該圖略微夸大地示出了刀夾I的形狀在操作中的改變。抵靠工件的支撐件5使波節6朝自由端3移動。這可被看到，因為刀夾I的第二橫向偏轉模式在第一端4和支撐件5之間產生了較少受模式本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：埃文·倫德，馬丁·賽特博伊，托馬德·延森，
申請(專利權)人：蒂尼斯公司，
類型：
國別省市：