專利名稱:一種非連續(xù)切削機(jī)床飛輪阻尼減振裝置的制作方法
本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
非連續(xù)切削機(jī)床、如銑床、滾齒機(jī)、花鍵滾床等，依靠多齒刀具對(duì)工件進(jìn)行切削加工。刀具在切削過(guò)程中，刀齒呈周期性的切入和切出，產(chǎn)生了波動(dòng)切削刀。當(dāng)?shù)毒咧圃炀群桶惭b精度不高時(shí)，更滲入了相當(dāng)大的偏心切削力，甚至較刀齒的波動(dòng)切削力更大。因此非連續(xù)切削機(jī)床有比一般的連續(xù)切削機(jī)床遠(yuǎn)為嚴(yán)重的波動(dòng)切削力，能激發(fā)機(jī)床產(chǎn)生更大的切削振動(dòng)。
怎樣減小機(jī)床的切削振動(dòng)，常是機(jī)械加工領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要研究課題。在非連續(xù)切削機(jī)床中，除改善機(jī)床的結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能外，人們?cè)捎眠^(guò)的一條途徑是在刀具傳動(dòng)鍵上增設(shè)一飛輪，提高刀具主軸在刀齒切削過(guò)程中的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，如高爾基銑床廠機(jī)床實(shí)驗(yàn)室1955年發(fā)表的《6H82T型銑床主軸在裝設(shè)飛輪和不裝飛輪條件下的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的研究》中所講的。但這樣處理的結(jié)果，減少了齒在切入過(guò)程中的柔度，即減少了刀齒在切入切出過(guò)程中的時(shí)間，加強(qiáng)了切削沖擊，反而會(huì)引起更大的切削波動(dòng)。
本發(fā)明針對(duì)上述的缺點(diǎn)與不足，提出一種非連續(xù)切削機(jī)床飛輪阻尼減振裝置。
本發(fā)明的要點(diǎn)在于，此裝置由一中空的飛輪殼體，并在殼體內(nèi)裝有一環(huán)狀飛輪塊，可為一薄壁鋼套內(nèi)灌入鋁，在飛輪殼體與飛輪塊之間有一間隙，間隙內(nèi)充滿潤(rùn)滑介質(zhì)，可為硅油。飛輪殼體端部用一飛輪殼體蓋蓋住，防止?jié)櫥橘|(zhì)外溢組成。整個(gè)裝置通過(guò)飛輪殼體的輪轂套裝在刀具主軸的鍵上。
當(dāng)主軸在非切削狀態(tài)下恒連旋轉(zhuǎn)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)飛輪殼體和蓋一起恒速旋轉(zhuǎn)，并且通過(guò)潤(rùn)滑介質(zhì)的阻尼力帶動(dòng)飛輪體一起同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)毒咔邢鞴ぜr(shí)，產(chǎn)生的波動(dòng)切削力使刀具主軸和飛輪殼體及蓋一起出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，即出現(xiàn)不平穩(wěn)的園周運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)飛輪塊由于自己的旋轉(zhuǎn)慣性量仍以恒速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，便與殼體和蓋之間形成一定的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，于是其間隙內(nèi)潤(rùn)滑油阻尼力對(duì)殼體，蓋和軸起緩沖和減振作用。
由于飛輪阻尼減振裝置直接設(shè)置在刀具主軸上，直接對(duì)刀齒的切削沖擊進(jìn)行緩沖，減小了波動(dòng)力，提高了刀具主軸的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，從而減輕了刀具傳動(dòng)鍵中齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中的間隙沖擊，降低了齒輪的嚙合噪聲。
使用本裝置可減小刀具在切削過(guò)程中的波動(dòng)切削力，從而可減小機(jī)床的切削振動(dòng)，提高刀具的耐用度，提高工件的加工表面質(zhì)量，或在維持原有切削振動(dòng)的狀態(tài)下，可以提高刀具的切削速度，即提高了機(jī)床的切削生產(chǎn)率。
最佳實(shí)施例如附圖1，即飛輪阻尼減振裝置結(jié)構(gòu)，圖中〔1〕是飛輪殼體，〔2〕是飛輪塊〔3〕是間隙，〔4〕是飛輪殼體蓋，〔5〕是主軸，〔6〕是鍵，〔7〕是薄壁鋼套。
附圖2是一臺(tái)臥式滾齒機(jī)上刀具以不同轉(zhuǎn)速作m＝1mm，S＝0.2mm／rey，一次成形切削時(shí)動(dòng)態(tài)切削力PZ的頻譜圖，并且隨著刀具轉(zhuǎn)速的增大，切削刀具有更大的譜峰值，能激發(fā)機(jī)床更大的振動(dòng)，更大地影響著刀具的耐用度，工件的加工表面質(zhì)量和機(jī)床的切削生產(chǎn)率。
附圖3是刀具主軸在裝設(shè)飛輪阻尼減振裝置后，動(dòng)態(tài)切削刀頻譜圖，其切削條件與附圖2完全一樣，從二者對(duì)比可看出，主切削力PZ在機(jī)床刀具主軸采用飛輪阻尼減振裝置后，各頻率分量都有明顯降低。這一阻尼減振的效果當(dāng)?shù)毒咿D(zhuǎn)速越高時(shí)更大。
這是由于飛輪阻尼減振裝置直接設(shè)置在刀具主軸上，直接對(duì)刀齒的切削沖擊進(jìn)行緩沖，減小了波動(dòng)力，提高了刀具主軸的旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，從而減輕了刀具傳動(dòng)中齒輪在傳動(dòng)過(guò)程中的間隙沖擊，降低了齒輪的嚙合噪聲。
附圖4是一臥式滾齒機(jī)上分別采用、a)普通結(jié)構(gòu)飛輪和b)有阻尼減振裝置飛輪，并將前者裝在刀具主軸的前一傳動(dòng)軸上和后者直接接裝設(shè)在刀具主軸上，近場(chǎng)測(cè)量刀具在切削過(guò)程中齒噪聲信號(hào)的諧波分析的結(jié)果。由圖可見(jiàn)，后者噪聲譜值有了明顯的降低，在所有切削條件相同的情況下，噪聲水平降低了3dB(A)，并且人的主觀感受比前者較為柔和。
權(quán)利要求
1.一種非連續(xù)切削機(jī)床的飛輪阻尼減振裝置，其特征在于它由中空的飛輪殼體<1>并在飛輪殼體內(nèi)裝有一環(huán)狀飛輪塊<2>，在飛輪殼體與飛輪塊之間有一間隙<3>，間隙內(nèi)充滿粘性阻尼介質(zhì)使飛輪塊在飛輪殼體內(nèi)浮動(dòng)，飛輪殼體端部有一飛輪殼體蓋<4>，防止粘性阻尼介值外溢組成，整個(gè)裝置通過(guò)飛輪殼體的輪轂套裝在刀具主軸<5>的鍵<6>上。
2.按照權(quán)利要求
1所述的非連續(xù)切削機(jī)床飛輪阻尼減振裝置，其特征在于所述的飛輪塊由一薄壁鋼套〈7〉并在鋼套內(nèi)灌入鉛組成。
3.按照權(quán)利要求
1、2所述的非連續(xù)切削機(jī)床飛輪阻尼減振裝置，其特征在于所述的粘性阻尼介質(zhì)為硅油。
專利摘要
一種非連續(xù)切削機(jī)床飛輪阻尼減振裝置，它由中空的飛輪殼體，環(huán)狀飛輪塊，飛輪殼體蓋組成。在飛輪殼體與飛輪塊之間有一間隙，并在間隙內(nèi)充滿潤(rùn)滑介質(zhì)，整個(gè)裝置通過(guò)輪轂套裝在刀具的主軸上。設(shè)計(jì)合理，工藝簡(jiǎn)單，能大大減小機(jī)床切削振動(dòng)，從而提高了機(jī)床的切削生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)B23Q11/00GK87209250SQ87209250
公開(kāi)日1988年2月17日 申請(qǐng)日期1987年6月15日
發(fā)明者周繼洛, 王寧 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan