減振刀具的制作方法

本實用新型涉及金屬切削技術領域，尤其涉及一種減振刀具。

背景技術：

在金屬車削、鏜削以及銑削加工行業中，經常遇到零件具有長內孔、深型腔等結構，要求刀具的懸伸很大，有的零件加工長徑比高達15倍甚至更高，因此在加工這種零件時刀具極易引起振動，將會導致孔粗糙度增大，嚴重影響零件的尺寸精度及加工效率，因此在加工長內孔、深型腔等結構的零件時，刀桿的振動是影響加工精度和加工效率的主要因素。

專利號為CN202212591U的實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置的防振層、減振層、基礎層的減振刀具。其防振層為銅基合金，減振層為硬橡膠，基礎層為硬質合金材料。山東大學公布一種由基體層、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的多層結構，按照一定的層次結構組成刀柄，因刀柄材質組成復雜，各材質層的結構尺寸對減振效果影響很大，各材質層之間的融合關系很難控制，所以用此材料制作出減振效果很好的刀具控制因素太多。

專利號為CN1984737A的發明專利發明了一種采用化學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、覆蓋物的層數以及單層的厚度對減振效果影響很大，減振效果難于控制，鍍層層數上千，鍍層層厚微米級，鍍層工藝控制復雜，生產耗時。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種制作工藝簡單、使用方便、減振效果好的減振刀具。

為解決上述技術問題，本實用新型提出的技術方案為：

減振刀具，包括刀桿鋼質基體和設置在刀桿鋼質基體首端的刀頭，所述刀桿鋼質基體于外表面設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。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述減振合金層的減振系數大于20%。

所述減振合金層的內表面與刀桿鋼質基體的外表面緊貼，減振合金層的內表面與刀桿鋼質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緊固件與刀桿鋼質基體緊固連接。

所述減振合金層設置為管狀結構，管狀結構的減振合金層包覆在刀桿鋼質基體的外表面。

所述減振合金層與刀桿鋼質基體過盈配合。

所述減振合金層設置為條狀結構，條狀結構的減振合金層貼于刀桿鋼質基體的外表面并通過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基體的首端向尾端布置并依次緊貼。

與現有技術相比，本實用新型的優點在于：

本實用新型的減振刀具，在刀桿鋼質基體的外表面設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。當刀具在進行長內孔、深型腔操作時，刀具在加工過程中產生的振動通過刀桿鋼質基體傳遞給刀桿鋼質基體外表面的減振合金層，振動被減振合金層消耗掉，從而達到理想的減振效果，實現零件精準尺寸和表面加工質量控制。該減振刀具是在刀桿鋼質基體的外表面設有減振合金層，減振合金層能夠消耗掉刀具在加工過程中的振動，具有制作工藝簡單、使用方便、減振效果好的特點。

附圖說明

圖1是實施例1的立體結構局部剖切視圖。

圖2是實施例1的主視圖。

圖3是實施例1的A-A剖視圖。

圖4是實施例1中減振合金層的結構示意圖。

圖5是實施例2的立體結構示意圖。

圖6是實施例2的主視圖。

圖7是實施例3的立體結構示意圖。

圖例說明

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

具體實施方式

以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本實用新型作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。

實施例1：

圖1至圖4示出了本實用新型減振刀具的第一種實施例，該減振刀具包括刀桿鋼質基體2和設置在刀桿鋼質基體2首端的刀頭1，刀桿鋼質基體2于外表面設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，能使振動迅速衰減的特種金屬材料，按照振動衰減機理可以分為復相型減振合金、鐵磁性型減振合金、位錯型減振合金以及孿晶型減振合金四種。復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，應用于汽車、鐵路、船舶等工業領域。在刀桿鋼質基體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。當減振刀具在進行長內孔、深型腔操作時，減振刀具在加工過程中產生的振動傳遞給刀桿鋼質基體2外表面的減振合金層3，振動被減振合金層3消耗掉，從而達到理想的減振效果，實現零件精準尺寸和表面加工質量控制。該減振刀具的減振合金層3貼附在刀桿鋼質基體2的外表面，且減振合金層3能夠消耗掉刀具在加工過程中的振動，具有制作工藝簡單、使用方便、減振效果好的特點。

本實施例中，減振合金層3的減振系數大于20%。減振系數大于20%的減振合金在刀具加工過程中減振效果明顯，本實施例中采用的減振合金材料為Mn-Cu系合金，減振系數為35%。

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

本實施例中，減振合金層3的層厚為W，1mm≤W≤10mm。根據刀具的振動程度，使用不同厚度的減振合金層3可達到不同的減振效果，本實施例中，減振合金層3的厚度W為3mm。

本實施例中，減振刀具還包括緊固件4，減振合金層3通過緊固件4與刀桿鋼質基體2緊固連接。減振合金層3與刀桿鋼質基體2通過緊固件進行緊固，制作工藝簡單，刀具無需調試，用戶使用方便。

本實施例中，減振合金層3設置為管狀結構，管狀結構的減振合金層3包覆在刀桿鋼質基體2的外表面，形成刀桿的外表面，并作為刀桿的裝夾面31。刀具在加工過程中產生的振動通過刀桿鋼質基體2傳遞給刀桿鋼質基體2外表面的減振合金層3，振動被減振合金層3消耗掉，達到減振的效果。

本實施例中，減振合金層3與刀桿鋼質基體2過盈配合。減振合金層3以過盈配合的方式貼合在刀桿鋼質基體2外表面，貼合更加緊密。

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

實施例2：

圖5至圖6示出了本實用新型減振刀具的第二種實施例，該實施例2與實施例1基本相同，區別在于：本實施例中，減振合金層3設置為條狀結構，條狀結構的減振合金層3貼于刀桿鋼質基體2的外表面并通過緊固件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的刀具在加工過程中產生的振動通過刀桿鋼質基體2傳遞給刀桿鋼質基體2外表面的減振合金層3，振動被減振合金層3消耗掉，達到減振的效果。本實施例中減振合金層3采用的減振合金材料為Mn-Cu系合金，減振系數為35%。減振合金層3的厚度為2mm。

實施例1和實施例2的刀具可以應用在金屬車削、鏜削加工中。

實施例3：

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

上述只是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型。因此，凡是未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本實用新型技術方案保護的范圍內。