抑制振動的可調諧鉆桿及其方法技術

公布了一種具有動態吸振器（３０）的可調諧刀桿（１０），其中利用至少一個沿縱向可移動的壓板（７５，８０）在兩個合成橡膠支承件（６５，７０）之間壓縮一個吸振器質量（５０），以動態地調諧刀桿（１０）。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
先前技術描述在金屬切削操作中，在切削刀具和工件之間的任何振動運動會導致不希望的切削性質，如不良的工件表面光潔度和最終工件的超差。另外，這種振動會造成切削刀具或機床工具的損壞。為了減少這些振動，可以降低金屬去除率。但是，這種方法影響生產率，并且僅輕微地減少振動量。消除鉆桿中振動的辦法還包括采用由整體硬質合金制造的鉆桿。由于其固有的高密度，整體硬質合金減小了傳給鉆桿的顫抖和振動。但是，整體硬質合金太貴。另外，雖然整體硬質合金的固有高密度減小了傳給鉆桿的顫抖和振動，振動還是會達到不能接受的量級。還有，整體硬質合金很脆，在使用或安裝時對鉆桿的很小沖擊會不小心損壞鉆桿。減少鉆桿振動的另一個辦法包括在鉆桿上或鉆桿內安裝一個動態吸振器，如美國專利號3,774,730中公布的吸振器，它包括一個支承在橡膠襯套上的高密度材料的圓柱形質量。當最佳調諧時，對鉆桿振動的響應引起的質量振蕩抵消了鉆桿振動?？梢詫ぜ蜚@桿振動速度、鉆桿長度和連接在鉆桿端的切削刀具類型調節吸振器的頻率來適應鉆桿。沿縱向推壓在圓柱形質量兩端的壓板來進行這種調節，由此壓縮橡膠襯套靠到質量上。同時偏移質量的位置和改變橡膠襯套的剛度，以改變圓柱形質量的動態特性。但是，即使采用這種現有的設計，在不同條件下每次使用鉆桿時，必須采用在車間現場可能有或沒有的復雜設備來調諧。美國專利號3,774,730一般性地介紹了具有一個動態吸振器的可調諧刀桿的設計，但是，這種刀桿也必須采用在車間現場可能有或沒有的復雜設備，每次在不同條件下使用時調諧這種刀桿。所以，本專利技術的目的是提供一種具有動態吸振器的可調諧鉆桿，能夠可靠地抑制振動和能夠調諧而不需要在每次切削條件改變時使用復雜的設備。專利技術概述本專利技術是指調諧一個直徑為D的刀桿的方法，其中以沿刀具不同的長度把刀桿支承到金屬加工機床上來確定不同的長度與直徑比。刀桿具有一個有一條縱向軸線的柄和一個在柄內沿軸線延伸的中心空腔。中心空腔確定了一個空腔壁。刀桿還具有一個適于接納切削刀具的刀桿頭。刀桿頭在柄的刀具端作為一個單件或與柄成整體地與柄連接。此外，刀桿具有一個可調諧的吸振器，一個吸振器質量插在中心空腔內。質量具有一個第一端、一個第二端和一個包圍每一端的合成橡膠支承件。最后，在靠近每個合成橡膠支承件的每個吸振器質量端上刀桿具有一個壓板，其中至少一個壓板可以沿縱向軸線移動，壓縮合成橡膠支承件靠到吸振器質量上。該方法包括以下步驟a)把至少一個可動壓板定位到一個基準位置，在該位置上每個合成橡膠支承件的壓縮量為已知，b)以自柄端的第一長度L1把柄支承在金屬加工機床上，確定第一長度與直徑之比，以及c)把壓板從基準位置移到一個預定的第一調諧位置，調節對每個合成橡膠支承件的壓縮量，由此使得以第一長度直徑比支承的刀具的振動最小。本專利技術還指一個外徑為D的可調諧刀桿，它可以沿刀具的不同長度L支承到金屬加工機床上來確定不同的長度與直徑比。刀桿具有一個有一條縱向軸線的柄，其中一個中心空腔沿軸線在柄內延伸，以及其中中心空腔確定了一個空腔壁。刀桿還具有一個刀桿頭，它適于接納一個切削刀具并且在刀具端作為一個單件或成整體地與刀桿連接。刀桿還具有一個可調諧的吸振器，它具有一個插在中心空腔內的吸振器質量，其中質量具有一個第一端、一個第二端和一個包圍每一端的合成橡膠支承件。此外，在靠近每個合成橡膠支承件的每個吸振器質量端上刀桿具有一個壓板，其中至少一個壓板可以沿縱向軸線移動，壓縮合成橡膠支承件靠到吸振器質量上。此外，刀桿具有一個定位件，用于沿縱向軸線從一個位置到另一個位置移動可動壓板。最后，刀桿具有調諧指示器，用于指示至少一個可動壓板沿縱向軸線的位置。附圖簡述考慮到結合附圖閱讀的詳細描述，本專利技術及其目的和優點將會更明顯，其中附圖說明圖1是先前技術并說明了一個刀桿的剖視圖；圖2按照本專利技術一個實施例，說明了圖1中用II標記的放大截面部分的替代實施例；圖3按照本專利技術第二個實施例，說明了圖1中箭頭III-III所強調部分的俯視圖；以及圖4按照本專利技術第三個實施例，說明了刀桿端的一個替代實施例的剖視圖。本專利技術的詳細描述本專利技術是指一個刀桿10，為了便于討論，這里是一個用于在工件中鉆深孔的鉆桿。圖1說明了先前技術的鉆桿10，這是本專利技術方法要著手解決的一種鉆桿類型。將討論這種設計的變化和提供對這種裝置的本專利技術的幾個實施例。如鑲裝刀片15的切削刀具可以以常規方式裝到鉆桿頭20上，鉆桿頭在柄的一端27與鉆桿柄25連接。在金屬加工操作中采用鉆桿10將產生振動，振動通過鉆桿10影響切削過程的穩定性。為此，鉆桿10上設有一個可調諧的吸振器30，來阻尼在鉆桿10產生的頻率振動。鉆桿10具有一個中心空腔35，從鉆桿端27向內延伸到空腔底部36。鉆桿10支承在柄25的端45上。按照本專利技術，鉆桿10可以具有從八分之三英寸到九英寸的外徑。可調諧吸振器30為大致圓柱形的吸振器質量50，它具有一個帶端區57的第一端55和一個帶端區62的第二端60。把吸振器質量50插入鉆桿柄25的中心空腔35內。每個端區分別具有一個面向外的錐面58，61。錐面58，61與平行于縱向軸線L的線形成一個40一90度的角A。第一合成橡膠支承件65和第二合成橡膠支承件70分別包圍了吸振器質量50第一端55上的錐面58和第二端60上的錐面61。一個第一壓板75和一個第二壓板80位于中心空腔35內，靠近吸振器質量50的兩端55，60。第一壓板75具有一個面向內的錐面77，而第二壓板80也具有一個面向內的錐面82。錐面77，82與平行于縱向軸線L的線形成一個40-90度的角B。每個壓板75，80環繞著一個合成橡膠支承件65，70，使得壓板75，80的面向內的錐面77，82推動每個合成橡膠支承件65，70靠到吸振器質量50第一端55和第二端60的相關錐面58，61上。第一壓板75可沿著縱向軸線L在中心空腔35內移動。如一個調節螺釘的定位件85可用于調節合成橡膠支承件65，70靠到吸振器質量50上的壓縮量。作為定位件，調節螺釘85從鉆桿10外表面延伸通過一個孔90與第一壓板75接觸。調節螺釘85與孔90螺紋配合，使得在螺釘頭87上調節螺釘85的轉動推動調節螺釘85的接觸端89靠近或離開第一壓板75，由此沿著縱向軸線L移動第一壓板75來增加或減少合成橡膠支承件65，70的壓縮量。在過去，為了調諧這個鉆桿10，需要同時監測鉆桿10的振動和擰緊或擰松調節螺釘85，由此調節合成橡膠支承件靠到吸振器質量50上的壓縮量。但是，這個方法很麻煩，申請者意識到可以預先確定合成橡膠支承件靠到吸振器質量上所需的壓縮量，使得在不同刀具條件下振動最小。這樣，機床操作者可以簡單地調節合成橡膠支承件65，70的壓縮量來預先確定調諧的量級。具體地說，申請人發現一個包括以下步驟的調諧刀桿的方法。把至少一個可動壓板75定位到一個基準位置，其中每個合成橡膠支承件65，70的壓縮量為已知。在離開切削鑲片15尖端的第一長度L1上，把直徑為D的柄25支承在一個金屬加工機床上，以確定一個第一長度直徑比(L/D)。然后把壓板75從基準位置移到一個預定的第一調諧位置來調節每個合成橡膠支承件65，70的壓縮量，由此使得支承在第一長度L1上支承的刀桿振動最小。該方法還可以包括在離開本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于調諧外徑為Ｄ的刀桿的方法，其中刀桿可以以刀具的不同長度Ｌ支承到金屬加工機床上，來確定不同的長度與直徑比，其中刀桿具有 ｉ）一個有一條縱向軸線的柄，其中一個中心空腔沿軸線在柄內延伸，以及其中中心空腔確定了一個空腔壁， ｉｉ）一個刀桿頭，它適于接納一個切削刀具并且在柄的刀具端與柄連接， ｉｉｉ）一個可調諧的吸振器，它具有一個插在中心空腔內的吸振器質量，其中質量具有一個第一端、一個第二端和一個包圍每一端的合成橡膠支承件， ｉｖ）一個壓板，在靠近每個合成橡膠支承件的每個吸振器質量端上，其中至少一個壓板可以沿縱向軸線移動，壓縮合成橡膠支承件靠在吸振器質量上。其中方法包括以下步驟： ａ）把至少一個可動壓板定位到一個基準位置，在該位置上每個合成橡膠支承件的壓縮量為已知； ｂ）以自柄端的第一長度Ｌ１把柄支承在金屬加工機床上，確定第一長度與直徑之比；以及 ｃ）把壓板從基準位置移到一個預定的第一調諧位置，調節對每個合成橡膠支承件的壓縮量，由此使得以第一長度直徑比支承的刀具的振動最小。

【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：斯科特A埃特林，埃利奧特L斯藤，
申請(專利權)人：鈷碳化鎢硬質合金公司，設計與制造方案有限公司，
類型：發明
國別省市：US[美國]