專利名稱：用于超聲波加工的夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種用于超聲波加工的夾具。
背景技術(shù)：
超聲波振動(dòng)系統(tǒng)主要包括換能器、變幅桿、工具，其作用是將由超聲波發(fā)生器輸出 的高頻電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械振動(dòng)能，并通過(guò)變幅桿使工具端面作小振幅的高頻振動(dòng)，以進(jìn)行 超聲加工。換能器的作用是將高頻電振蕩轉(zhuǎn)換成機(jī)械振動(dòng)。換能器組合體是超生加工的重 要組成部分，需要一種夾具對(duì)其進(jìn)行夾持。超聲波加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)清洗，金屬焊接，食品切割等領(lǐng)域，換能器和調(diào)幅 器是超聲加工設(shè)備中重要的組成部分，使用過(guò)程中需要專用夾具對(duì)它們進(jìn)行夾持固定，現(xiàn) 有同類產(chǎn)品都是采用上下半殼的方式進(jìn)行夾持，這種夾具分為上下兩個(gè)半殼，加工過(guò)程比 較復(fù)雜，需要在一塊長(zhǎng)方體零件上進(jìn)行鉆孔加工，孔的形狀能夠使換能器和調(diào)幅器放入其 中，再將零件一分為二，由于殘余應(yīng)力變形的影響，成型后的兩個(gè)部分對(duì)合起來(lái)后難以保證 以足夠的形狀精度來(lái)夾持換能器和調(diào)幅器，直接影響超聲加工質(zhì)量。此外，傳統(tǒng)超聲專用夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)際使用過(guò)程中操作繁瑣，需要用數(shù)個(gè)螺栓 來(lái)夾緊工件，有時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)工作空間的限制，操作螺栓很不方便。由于存在兩個(gè)定位圓柱面，且夾具剛性很大，同軸度難以保證，容易產(chǎn)生定位沖 突，定位不準(zhǔn)確，直接影響超聲振動(dòng)的傳播方向，進(jìn)而不能取得理想的加工效果。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，換能器組合體一般固定在分體結(jié)構(gòu)的夾具上，這種 夾具并不是一體的，每次使用時(shí)都要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整才能工作，換能器組合體的 同軸精度無(wú)法保證，至今沒有一種加持裝置或夾持方法可以快速，準(zhǔn)確地裝夾換能器組合 體，目前都是通過(guò)人工操作來(lái)進(jìn)行裝夾，每次使用都要重新定位、找正，重復(fù)勞動(dòng)，操作費(fèi)時(shí) 費(fèi)力，而且換能器組合體的同軸度無(wú)法保證，直接影響超生加工的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于超聲波加工的夾具，以取代 傳統(tǒng)的超聲加工夾具，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中操作更加快捷，夾持精度能夠得到保證，易于加工。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括座體以及分別活動(dòng)設(shè)置于座體 兩端的換能器中心調(diào)整塊和調(diào)幅器夾塊，其中所述的換能器中心調(diào)整塊的側(cè)面設(shè)有開口。所述的調(diào)幅器夾塊為半閉合結(jié)構(gòu)。所述的座體與調(diào)幅器夾塊相配合一端設(shè)有半圓形擋肩。所述的座體與換能器中心調(diào)整塊相配合一端的結(jié)合面設(shè)有三個(gè)螺紋孔。所述的座體的底部有兩組突出的矩形結(jié)構(gòu)，其中靠近換能器中心調(diào)整塊的一組3矩形結(jié)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)同軸的通孔。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，產(chǎn)生的有益效果是1)發(fā)明了一種專用夾具，可以在超聲加工設(shè)備中適用，方便裝夾，縮短了夾持調(diào)幅 器組合體的操作時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。2)本發(fā)明專利采用了具有獨(dú)創(chuàng)性的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，換能器中心調(diào)整塊與座體可以分 離，可以根據(jù)實(shí)際工況進(jìn)行調(diào)整定位，能夠滿足生產(chǎn)需要的夾持精度要求，解決了超聲加工 傳統(tǒng)夾持方法同軸度難以保證的問(wèn)題。3)本發(fā)明專利可以?shī)A持不同類型的換能器組合體，克服了傳統(tǒng)方法適應(yīng)性差的問(wèn) 題，經(jīng)過(guò)一次裝夾定位后即可多次反復(fù)裝夾，不必重新定位，操作簡(jiǎn)單易行。4)夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，節(jié)省了制造成本。


圖1為本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明主要部件換能器中心調(diào)整塊的三維結(jié)構(gòu)圖。圖3為本發(fā)明主要部件調(diào)幅器夾塊的三維結(jié)構(gòu)圖。圖4本發(fā)明主要部件座體的三維結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。如圖1所示，本實(shí)施例包括座體1以及分別活動(dòng)設(shè)置于座體1兩端的換能器中心 調(diào)整塊3和調(diào)幅器夾塊2，其中所述的座體1的一側(cè)設(shè)有圓形靠肩，另一側(cè)底部的突出結(jié)構(gòu)有一組對(duì)稱的通孔。所述的調(diào)幅器夾塊2為半閉合結(jié)構(gòu)，包括半圓環(huán)狀主體體和位于其一端的開口 槽，其中半圓環(huán)狀主體與座體1活動(dòng)連接。所述的活動(dòng)連接是指通過(guò)定位銷卡簧組合體5進(jìn)行連接，所述的定位銷卡簧組合 體5由標(biāo)準(zhǔn)件銷釘和卡簧組成。所述的換能器中心調(diào)整塊3采用內(nèi)六角螺釘4與座體1固定連接。所述的換能器中心調(diào)整塊3的側(cè)面設(shè)有開口，該開口是在整個(gè)圓孔結(jié)構(gòu)周圍的實(shí) 體部分挖除一定厚度的實(shí)體，開口的上下表面分別設(shè)有一組用于夾緊的同軸螺紋孔。在實(shí)際使用過(guò)程中，先將標(biāo)準(zhǔn)試樣放入此夾具中，合上調(diào)幅器夾塊并固定此端，調(diào) 整換能器中心調(diào)整塊，與圓柱試樣同軸，并擰緊三個(gè)內(nèi)六角螺栓固定好，到此為止，換能器 中心調(diào)整塊位置固定，松開調(diào)幅器夾塊，此夾具處于預(yù)備安裝狀態(tài)，通過(guò)端面的三個(gè)內(nèi)六角 螺釘保持換能器中心調(diào)整塊與座體相對(duì)位置不變，保證了足夠的同軸度要求，調(diào)幅器夾塊 起到夾緊的作用。而后，將換能器組合體從換能器中心調(diào)整塊一端套入本專用夾具，合上調(diào)幅器夾 塊并夾緊，再把換能器中心調(diào)整塊夾緊，最后，將整個(gè)夾具安裝到超聲加工設(shè)備中，這樣，就 完成了整個(gè)的安裝過(guò)程。
在傳統(tǒng)的超生加工過(guò)程中，對(duì)換能器組合體的夾持主要是根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)， 調(diào)整換能器組合體與基座的同軸度，至少需要10分鐘，且夾持精度不高，當(dāng)再次使用時(shí)需 要根據(jù)實(shí)際工況重新調(diào)整換能器組合體，操作可靠性和夾持精度難以保證。采用本發(fā)明專 利的專用夾具后，由于基座、換能器中心調(diào)整塊、調(diào)幅器夾塊的獨(dú)特設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和裝夾方式， 能夠保證夾持換能器組合體的同軸度要求，而且只需經(jīng)過(guò)一次對(duì)該夾具的方位、同軸度的 調(diào)整即可保持正常工作狀態(tài)，在以后的使用過(guò)程中無(wú)需人工重復(fù)調(diào)整，直接裝夾換能器組 合體，然后將該夾具固定在工作位置，即可進(jìn)入超生加工狀態(tài)，整個(gè)夾持過(guò)程不超過(guò)5分 鐘，通過(guò)對(duì)實(shí)際操作效果的比較，使用該發(fā)明專利的專用夾具夾持換能器組合體比傳統(tǒng)夾 持方法節(jié)約時(shí)間90%以上，間接提高生產(chǎn)效率達(dá)到45%。
權(quán)利要求
1.一種用于超聲波加工的夾具，其特征在于，包括座體以及分別活動(dòng)設(shè)置于座體兩 端的換能器中心調(diào)整塊和調(diào)幅器夾塊，其中所述的調(diào)幅器夾塊為半閉合結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的換能器中心調(diào)整 塊的側(cè)面設(shè)有開口，該開口的上下表面分別設(shè)有一組用于夾緊的同軸螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的調(diào)幅器夾塊包括 上半環(huán)和開口，其中上半環(huán)與座體活動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的活動(dòng)連接是指通 過(guò)定位銷卡簧組合體進(jìn)行連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的定位銷卡簧組合 體由標(biāo)準(zhǔn)件銷釘和卡簧組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的換能器中心調(diào)整 塊采用內(nèi)六角螺釘與座體固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的座體與調(diào)幅器夾 塊相配合一端設(shè)有半圓形擋肩；座體與換能器中心調(diào)整塊相配合一端的結(jié)合面設(shè)有三個(gè)螺 紋孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于超聲波加工的夾具，其特征是，所述的座體的底部有兩 組突出的矩形結(jié)構(gòu)，其中靠近換能器中心調(diào)整塊的一組矩形結(jié)構(gòu)上設(shè)有兩個(gè)同軸的通孔。
全文摘要
一種機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域的用于超聲波加工的夾具，包括座體以及分別活動(dòng)設(shè)置于座體兩端的換能器中心調(diào)整塊和調(diào)幅器夾塊，本發(fā)明取代傳統(tǒng)的超聲加工夾具，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中操作更加快捷，夾持精度能夠得到保證，易于加工。
文檔編號(hào)B25B11/00GK102049743SQ20101052832
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日
發(fā)明者周宏建, 李煒, 胡月, 邵華 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué), 上海驕成機(jī)電設(shè)備有限公司