減振刀具的制作方法

本實(shí)用新型涉及金屬切削技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種減振刀具。

背景技術(shù)：

在金屬車削、鏜削以及銑削加工行業(yè)中，經(jīng)常遇到零件具有長(zhǎng)內(nèi)孔、深型腔等結(jié)構(gòu)，要求刀具的懸伸很大，有的零件加工長(zhǎng)徑比高達(dá)15倍甚至更高，因此在加工這種零件時(shí)刀具極易引起振動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致孔粗糙度增大，嚴(yán)重影響零件的尺寸精度及加工效率，因此在加工長(zhǎng)內(nèi)孔、深型腔等結(jié)構(gòu)的零件時(shí)，刀桿的振動(dòng)是影響加工精度和加工效率的主要因素。

專利號(hào)為CN202212591U的實(shí)用新型提出了一種刀柄包括刀柄殼體以及與刀柄殼體一體式設(shè)置的防振層、減振層、基礎(chǔ)層的減振刀具。其防振層為銅基合金，減振層為硬橡膠，基礎(chǔ)層為硬質(zhì)合金材料。山東大學(xué)公布一種由基體層、阻尼層和約束層組成的減振鏜刀。以上兩種方案中的刀桿為不同材質(zhì)的多層結(jié)構(gòu)，按照一定的層次結(jié)構(gòu)組成刀柄，因刀柄材質(zhì)組成復(fù)雜，各材質(zhì)層的結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)減振效果影響很大，各材質(zhì)層之間的融合關(guān)系很難控制，所以用此材料制作出減振效果很好的刀具控制因素太多。

專利號(hào)為CN1984737A的發(fā)明專利發(fā)明了一種采用化學(xué)脈沖離子鍍的方法將刀桿柄部置于銅、鈦、鋁、鎳離子電解液中形成1um-100um的多層覆蓋物，獲得高效的機(jī)械性能如靜剛度或彈性模量。此方法中電解液的成分、覆蓋物的層數(shù)以及單層的厚度對(duì)減振效果影響很大，減振效果難于控制，鍍層層數(shù)上千，鍍層層厚微米級(jí)，鍍層工藝控制復(fù)雜，生產(chǎn)耗時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種制作工藝簡(jiǎn)單、使用方便、減振效果好的減振刀具。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出的技術(shù)方案為：

減振刀具，包括刀桿鋼質(zhì)基體和設(shè)置在刀桿鋼質(zhì)基體首端的刀頭，所述刀桿鋼質(zhì)基體于外表面設(shè)有從首端延伸至尾端的減振合金層，所述減振合金層的外表面為所述刀具的裝夾面。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述減振合金層的減振系數(shù)大于20%。

所述減振合金層的內(nèi)表面與刀桿鋼質(zhì)基體的外表面緊貼，減振合金層的內(nèi)表面與刀桿鋼質(zhì)基體的外表面的表面粗糙度均在Ra0.4以上。

所述減振合金層的層厚為W，1mm≤W≤10mm。

還包括緊固件，所述減振合金層通過(guò)緊固件與刀桿鋼質(zhì)基體緊固連接。

所述減振合金層設(shè)置為管狀結(jié)構(gòu)，管狀結(jié)構(gòu)的減振合金層包覆在刀桿鋼質(zhì)基體的外表面。

所述減振合金層與刀桿鋼質(zhì)基體過(guò)盈配合。

所述減振合金層設(shè)置為條狀結(jié)構(gòu)，條狀結(jié)構(gòu)的減振合金層貼于刀桿鋼質(zhì)基體的外表面并通過(guò)緊固件與其緊固連接。

所述減振合金層包括多段減振段，各減振段沿刀桿鋼質(zhì)基體的首端向尾端布置并依次緊貼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型的減振刀具，在刀桿鋼質(zhì)基體的外表面設(shè)有從首端延伸至尾端的減振合金層，并且該減振合金層的外表面作為該減振刀具的裝夾面。當(dāng)?shù)毒咴谶M(jìn)行長(zhǎng)內(nèi)孔、深型腔操作時(shí)，刀具在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)刀桿鋼質(zhì)基體傳遞給刀桿鋼質(zhì)基體外表面的減振合金層，振動(dòng)被減振合金層消耗掉，從而達(dá)到理想的減振效果，實(shí)現(xiàn)零件精準(zhǔn)尺寸和表面加工質(zhì)量控制。該減振刀具是在刀桿鋼質(zhì)基體的外表面設(shè)有減振合金層，減振合金層能夠消耗掉刀具在加工過(guò)程中的振動(dòng)，具有制作工藝簡(jiǎn)單、使用方便、減振效果好的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例1的立體結(jié)構(gòu)局部剖切視圖。

圖2是實(shí)施例1的主視圖。

圖3是實(shí)施例1的A-A剖視圖。

圖4是實(shí)施例1中減振合金層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是實(shí)施例2的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是實(shí)施例2的主視圖。

圖7是實(shí)施例3的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說(shuō)明

1、刀頭；2、刀桿鋼質(zhì)基體；3、減振合金層；31、裝夾面；32、減振段；4、緊固件。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

圖1至圖4示出了本實(shí)用新型減振刀具的第一種實(shí)施例，該減振刀具包括刀桿鋼質(zhì)基體2和設(shè)置在刀桿鋼質(zhì)基體2首端的刀頭1，刀桿鋼質(zhì)基體2于外表面設(shè)有從首端延伸至尾端的減振合金層3，減振合金層3的外表面為刀具的裝夾面31。減振合金是一種阻尼大，能使振動(dòng)迅速衰減的特種金屬材料，按照振動(dòng)衰減機(jī)理可以分為復(fù)相型減振合金、鐵磁性型減振合金、位錯(cuò)型減振合金以及孿晶型減振合金四種。復(fù)相型減振合金如片狀石墨鑄鐵，Al-Zn系合金等；鐵磁性型減振合金如Fe-Cr基、Fe-Al基合金等；位錯(cuò)型減振合金有如純鎂、Mg-Zr系合金等；孿晶型減振合金有如Mn-Cu系、Ni-Ti系合金等。這些合金具有良好的阻尼減振作用，應(yīng)用于汽車、鐵路、船舶等工業(yè)領(lǐng)域。在刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面從首端延伸至尾端貼附減振合金層3，減振合金層3的外表面作為刀具的裝夾面31。當(dāng)減振刀具在進(jìn)行長(zhǎng)內(nèi)孔、深型腔操作時(shí)，減振刀具在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞給刀桿鋼質(zhì)基體2外表面的減振合金層3，振動(dòng)被減振合金層3消耗掉，從而達(dá)到理想的減振效果，實(shí)現(xiàn)零件精準(zhǔn)尺寸和表面加工質(zhì)量控制。該減振刀具的減振合金層3貼附在刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面，且減振合金層3能夠消耗掉刀具在加工過(guò)程中的振動(dòng)，具有制作工藝簡(jiǎn)單、使用方便、減振效果好的特點(diǎn)。

本實(shí)施例中，減振合金層3的減振系數(shù)大于20%。減振系數(shù)大于20%的減振合金在刀具加工過(guò)程中減振效果明顯，本實(shí)施例中采用的減振合金材料為Mn-Cu系合金，減振系數(shù)為35%。

本實(shí)施例中，減振合金層3的內(nèi)表面與刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面緊貼，減振合金層3的內(nèi)表面與刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面的表面粗糙度均在Ra0.4以上。減振合金層3的內(nèi)表面直接與刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面緊貼，兩個(gè)貼合面具有較好的平整度和光潔度，貼合效果更好。

本實(shí)施例中，減振合金層3的層厚為W，1mm≤W≤10mm。根據(jù)刀具的振動(dòng)程度，使用不同厚度的減振合金層3可達(dá)到不同的減振效果，本實(shí)施例中，減振合金層3的厚度W為3mm。

本實(shí)施例中，減振刀具還包括緊固件4，減振合金層3通過(guò)緊固件4與刀桿鋼質(zhì)基體2緊固連接。減振合金層3與刀桿鋼質(zhì)基體2通過(guò)緊固件進(jìn)行緊固，制作工藝簡(jiǎn)單，刀具無(wú)需調(diào)試，用戶使用方便。

本實(shí)施例中，減振合金層3設(shè)置為管狀結(jié)構(gòu)，管狀結(jié)構(gòu)的減振合金層3包覆在刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面，形成刀桿的外表面，并作為刀桿的裝夾面31。刀具在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)刀桿鋼質(zhì)基體2傳遞給刀桿鋼質(zhì)基體2外表面的減振合金層3，振動(dòng)被減振合金層3消耗掉，達(dá)到減振的效果。

本實(shí)施例中，減振合金層3與刀桿鋼質(zhì)基體2過(guò)盈配合。減振合金層3以過(guò)盈配合的方式貼合在刀桿鋼質(zhì)基體2外表面，貼合更加緊密。

本實(shí)施例中，減振合金層3包括多段減振段32，各減振段32沿刀桿鋼質(zhì)基體2的首端向尾端布置并依次緊貼。因刀桿比較長(zhǎng)，為了安裝方便，在安裝過(guò)程中將減振合金層3分成多段，沿刀桿鋼質(zhì)基體2的首端向尾端熱裝在刀桿鋼質(zhì)基體2上，段與段之間直接接觸。本實(shí)施例中，減振合金分成4段，每段減振合金的長(zhǎng)度為80mm。

實(shí)施例2：

圖5至圖6示出了本實(shí)用新型減振刀具的第二種實(shí)施例，該實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于：本實(shí)施例中，減振合金層3設(shè)置為條狀結(jié)構(gòu)，條狀結(jié)構(gòu)的減振合金層3貼于刀桿鋼質(zhì)基體2的外表面并通過(guò)緊固件4與其緊固連接。減振合金層3的外表面為刀具的裝夾面31。裝夾系統(tǒng)與裝夾面31接觸，使用條狀的減振合金層3的刀具在加工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)通過(guò)刀桿鋼質(zhì)基體2傳遞給刀桿鋼質(zhì)基體2外表面的減振合金層3，振動(dòng)被減振合金層3消耗掉，達(dá)到減振的效果。本實(shí)施例中減振合金層3采用的減振合金材料為Mn-Cu系合金，減振系數(shù)為35%。減振合金層3的厚度為2mm。

實(shí)施例1和實(shí)施例2的刀具可以應(yīng)用在金屬車削、鏜削加工中。

實(shí)施例3：

圖7示出了本實(shí)用新型減振刀具的第三種實(shí)施例，該實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別在于：本實(shí)施例所示刀具可以應(yīng)用在銑削加工中。

上述只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制。雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。