本實用新型屬于聲波傳輸用聚能定向管技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種聲波傳輸用聚能定向管加工工裝。

背景技術(shù)：

目前，在聲波傳播領(lǐng)域，如何能將發(fā)散傳播的聲音聚攏并進(jìn)行定向傳播，進(jìn)而實現(xiàn)聲波的有效定向傳播，是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。另外，頻率小于20Hz(赫茲)的聲波叫做次聲波。次聲波不容易衰減，不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長往往很長，因此能繞開某些大型障礙物發(fā)生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。某些頻率的次聲波由于和人體器官的振動頻率相近甚至相同，容易和人體器官產(chǎn)生共振，對人體有很強(qiáng)的傷害性，危險時可致人死亡。如何將次聲波發(fā)生器產(chǎn)生的次聲波進(jìn)行有效的聚能和定向，以使次聲波按著既定方向傳播，是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題，同時如何加工用于對聲波的聚能和定向的聚能定向管，也成為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種聲波傳輸用聚能定向管加工工裝。該聚能定向管加工工裝的結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)勰芏ㄏ蚬芘吡蠈崿F(xiàn)有效的裝配，方便了聚能定向管的加工。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：聲波傳輸用聚能定向管加工工裝，其特征在于：包括上夾具和下夾具，所述上夾具包括呈方形的上夾具基體，所述上夾具基體的下端面開設(shè)有定位凹槽和第一安裝槽，所述定位凹槽和第一安裝槽均沿上夾具基體的長度方向延伸，所述第一安裝槽的橫截面為半圓形，所述上夾具基體上開設(shè)有第一豎直安裝孔；所述下夾具包括呈方形的下夾具基體，所述下夾具基體的上端面開設(shè)有第二安裝槽和用于與伸入所述定位凹槽的定位凸臺，所述定位凸臺和第二安裝槽均沿下夾具基體的長度方向延伸，所述第二安裝槽的橫截面為半圓形，所述下夾具基體上開設(shè)有第二豎直安裝孔；所述上夾具和下夾具通過穿過所述第一豎直安裝孔和第二豎直安裝孔的螺栓相連接，所述第一安裝槽和第二安裝槽相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料的胚料圓槽。

上述的聲波傳輸用聚能定向管加工工裝，其特征在于：所述定位凹槽的橫截面為V形，所述定位凸臺的橫截面為梯形。

上述的聲波傳輸用聚能定向管加工工裝，其特征在于：所述定位凹槽的數(shù)量和定位凸臺的數(shù)量均為兩個，所述第一安裝槽位于兩個所述定位凹槽之間，所述第二安裝槽位于兩個所述定位凸臺之間。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、制作方便。

2、本實用新型通過第一安裝槽和第二安裝槽相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料的胚料圓槽，從而實現(xiàn)對聚能定向管胚料的有效定位。

3、本實用新型通過設(shè)置定位凹槽和定位凸臺的相互配合，進(jìn)而實現(xiàn)了第一安裝槽和第二安裝槽的精確位置對正，并且能夠確保上夾具和下夾具不會沿其寬度方向產(chǎn)生錯位。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實用新型聚能定向管加工工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為用于加工本實用新型的加工方法流程圖。

圖3為采用本實用新型加工成的聲波傳輸用聚能定向管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中A處的放大圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—管體； 2—聚能定向孔； 3—上夾具；

3-1—上夾具基體； 3-2—定位凹槽； 3-3—第一安裝槽；

3-4—第一豎直安裝孔； 4—下夾具； 4-1—下夾具基體；

4-2—定位凸臺； 4-3—第二安裝槽； 4-4—第二豎直安裝孔；

5—鎖緊螺母； 6—聚能定向管胚料； 7—螺栓。

具體實施方式

如圖1所示的一種在上述加工方法中使用的聚能定向管加工工裝，包括上夾具3和下夾具4，所述上夾具3包括呈方形的上夾具基體3-1，所述上夾具基體3-1的下端面開設(shè)有定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3，所述定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3均沿上夾具基體3-1的長度方向延伸，所述第一安裝槽3-3的橫截面為半圓形，所述上夾具基體3-1上開設(shè)有第一豎直安裝孔3-4；所述下夾具4包括呈方形的下夾具基體4-1，所述下夾具基體4-1的上端面開設(shè)有第二安裝槽4-3和用于與伸入所述定位凹槽3-2的定位凸臺4-2，所述定位凸臺4-2和第二安裝槽4-3均沿下夾具基體4-1的長度方向延伸，所述第二安裝槽4-3的橫截面為半圓形，所述下夾具基體4-1上開設(shè)有第二豎直安裝孔4-4；所述上夾具3和下夾具4通過穿過所述第一豎直安裝孔3-4和第二豎直安裝孔4-4的螺栓7相連接，所述第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料6的胚料圓槽。

本實施例中，該聚能定向管加工工裝在使用時，通過第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料6的胚料圓槽，從而實現(xiàn)對聚能定向管胚料6的有效定位；通過設(shè)置定位凹槽3-2和定位凸臺4-2的相互配合，進(jìn)而實現(xiàn)了第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3的精確位置對正，并且能夠確保上夾具3和下夾具4不會沿其寬度方向產(chǎn)生錯位。該聚能定向管加工工裝能夠?qū)崿F(xiàn)對聚能定向管胚料6良好的位置固定，從而方便的實現(xiàn)了聚能定向管胚料6的切削以及直線度和圓度檢測。

本實施例中，所述定位凹槽3-2的橫截面為V形，所述定位凸臺4-2的橫截面為梯形。

本實施例中，在裝配上夾具3和下夾具4時，通過使上夾具3和下夾具4產(chǎn)生相對往復(fù)移動以使其緊密相連，通過V形定位凹槽3-2與梯形定位凸臺4-2的相互配合，即能在定位凸臺4-2和定位凹槽3-2進(jìn)行相對移動時，減少摩擦面，能夠使上述的相對移動能夠順利進(jìn)行。

如圖1所示，所述定位凹槽3-2的數(shù)量和定位凸臺4-2的數(shù)量均為兩個，所述第一安裝槽3-3位于兩個所述定位凹槽3-2之間，所述第二安裝槽4-3位于兩個所述定位凸臺4-2之間。

本實施例中，通過將第一安裝槽3-3設(shè)置在兩個所述定位凹槽3-2之間，以及通過將第二安裝槽4-3設(shè)置在兩個所述定位凸臺4-2之間，方便了在上夾具基體3-1上加工第一安裝槽3-3時對第一安裝槽3-3的定位，同理，也方便了在下夾具基體4-1上加工第二安裝槽4-3時對第二安裝槽4-3的定位。并且，兩個所述定位凹槽3-2和兩個所述定位凸臺4-2一一對應(yīng)配合，進(jìn)一步確保了上夾具3和下夾具4不會沿其寬度方向產(chǎn)生錯位。

如圖2所示的一種用于加工如上述聲波傳輸用聚能定向管的加工方法，包括以下步驟：

步驟1、選取聚能定向管胚料6：選取孔徑為0.15mm～0.25mm、外觀無損傷、無劃痕、管口圓正的不銹鋼冷拔管作為聚能定向管胚料6，并將所述聚能定向管胚料6截斷，使聚能定向管胚料6的長度為325mm～330mm，再將所述聚能定向管胚料6的兩端端口磨平；

本實施例中，從不銹管冷拔管中選取孔徑為0.15mm～0.25mm、外觀無損傷、無劃痕、管口圓正的管材來作為聚能定向管胚料6，由于這種不銹管冷拔管選材方便，為加工聚能定向管提供了充足的原材料，并且將聚能定向管胚料6截成每節(jié)長度為325mm～330mm，這個長度比成品的聚能定向管稍微長一些，進(jìn)而方便了后續(xù)的進(jìn)一步加工，同時，還將所述聚能定向管胚料6的端口進(jìn)行磨平，為后期的車床切削提供了對心找正的參考面。

步驟2、制作上夾具3：首先選取呈方形的上夾具基體3-1，然后在所述上夾具基體3-1的下表面開設(shè)定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3，所述定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3均沿所述上夾具基體3-1的長度方向延伸，并在所述上夾具基體3-1上開設(shè)第一豎直安裝孔3-3，所述第一安裝槽3-3的橫截面為半圓形；

步驟3、制作下夾具4：首先選取呈方形的下夾具基體4-1，然后在所述下夾具基體4-1的上表面開設(shè)用于與所述定位凹槽3-2相適配的定位凸臺4-2和用于與所述第一安裝槽3-3相配合以定位所述聚能定向管胚料6的第二安裝槽4-3，所述定位凸臺4-2和第二安裝槽4-3均沿所述下夾具基體4-1的長度方向延伸，并在所述下夾具基體4-1上開設(shè)第二豎直安裝孔4-4，所述第二安裝槽4-3的橫截面為半圓形；

本實施例中，制作好的上夾具3和下夾具4能夠?qū)勰芏ㄏ蚬芘吡?進(jìn)行良好的定位，并通過第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相互拼合構(gòu)成的用于定位聚能定向管胚料6的胚料圓槽，方便了后期對聚能定向管胚料6兩端端口切削時，所述聚能定向管胚料6不會發(fā)生變形，同時也確保在后期的圓度檢測和直線度檢測時，聚能定向管胚料6固定在上夾具3和下夾具4之間不會發(fā)生偏移，確保了檢測精度。

步驟4、聚能定向管胚料6的裝配：將長度為325mm～330mm的聚能定向管胚料6安裝在所述第一安裝槽3-3內(nèi)，并將上夾具3安裝在下夾具4的上方，使所述定位凸臺4-2伸入所述定位凹槽3-2內(nèi)，進(jìn)而使第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于盛裝所述聚能定向管胚料6的胚料圓槽，然后將螺栓7依次穿過第一豎直安裝孔3-4和第二豎直安裝孔4-4以將所述上夾具3和所述下夾具4連接，并通過鎖緊螺母5將所述螺栓7鎖緊；

本實施例中，通過定位凸臺4-2和定位凹槽3-2的定位作用，能夠確保上夾具3和下夾具4不會沿其寬度方向產(chǎn)生錯位，進(jìn)而確保了第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3能夠精確對齊，確保第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于定位聚能定向管胚料6的胚料圓槽。

步驟5、聚能定向管胚料6的端面切削：將所述上夾具3、下夾具4和聚能定向管胚料6整體安裝在車床的夾具上，以聚能定向管胚料6上已磨平的端面為基準(zhǔn)進(jìn)行對心找正，然后開啟車床，通過車刀從中心開始向外側(cè)延伸的方式分別對聚能定向管胚料6的兩端進(jìn)行切削，從而使聚能定向管胚料6的長度保持在290mm～320mm；

本實施例中，由于在步驟1中的端口磨平作業(yè)中，雖然確保了聚能定向管胚料6的端面平齊，但是會在聚能定向管胚料6的端面產(chǎn)生毛邊，在本步驟中，通過車刀從中心開始向外側(cè)延伸的方式分別對聚能定向管胚料6的兩端進(jìn)行切削，從而將聚能定向管胚料6的長度切割至最終目標(biāo)的長度。其中，所述車床的夾具采用四爪卡盤。

步驟6、聚能定向管胚料6的通孔的圓度和直線度檢測：采用小孔成像的方法，將放置在密閉盒子內(nèi)的白熾燈燈光從聚能定向管胚料6的通孔的一端射入，如果在聚能定向管胚料6的通孔另一端的屏幕上產(chǎn)生七色光環(huán)，則通過測量七色光環(huán)的圓度來檢測所述通孔的圓度，當(dāng)所述通孔的圓度為0.005mm～0.015mm，此時所述通孔的直線度也滿足-0.01mm～0.01mm的要求，則完成將聚能定向管胚料6加工成合格的聚能定向管，所述通孔即為聚能定向孔2。

本實施例中，通過采用小孔成像的方法，來實現(xiàn)對聚能定向管胚料6通孔的圓度進(jìn)行檢測，在具體檢測時，可以通過圓度儀來測量七色光環(huán)的直徑，進(jìn)而能夠分映出所述通孔的圓度。如果在采用小孔成像的過程中，在聚能定向管胚料6通孔另一端的屏幕上并沒有產(chǎn)生七色光環(huán)，則說明聚能定向管胚料6的通孔沒有達(dá)到直線度和圓度的要求，需要重新從不銹鋼冷拔管中再選取聚能定向管胚料6。

本實施例中，由于現(xiàn)有技術(shù)中的實驗數(shù)據(jù)顯示，白幟燈在一密閉盒子里放置，當(dāng)光線通過一個直徑為0.2mm左右的深孔時，在距離發(fā)光孔端1.5米的垂面屏幕上投射直徑0.6米的7色光環(huán)，則其深孔直線度誤差小于0.03mm。當(dāng)外環(huán)直徑圓度誤差小于-2mm～2mm，則該微孔直線度誤差小于0.01mm，則在本實施例中，通過用游標(biāo)卡尺或千分尺來測量七色光環(huán)外環(huán)直徑圓的誤差，當(dāng)外環(huán)直徑圓度誤差小于-2mm～2mm時，則能確保所述通孔直線度誤差小于0.01mm。

本實施例中，步驟4之前，在所述第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3內(nèi)涂刷含膠的銅粉，并在聚能定向管胚料6的端口貼敷保護(hù)膠帶。通過在第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3內(nèi)涂刷含膠的銅粉，進(jìn)而確保聚能定向管胚料6與第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3能夠緊密接觸，通過銅粉將聚能定向管胚料6與第一安裝槽3-3以及聚能定向管胚料6與第二安裝槽4-3之間的縫隙填充，使聚能定向管胚料6能夠牢固的固定在上夾具3和下夾具4之間。

本實施例中，在步驟4中，在用螺栓7連接所述上夾具3和下夾具4之前，使定位凸臺4-2在所述定位凹槽3-2內(nèi)進(jìn)行往復(fù)的相對移動，從而使上夾具基體3-1和下夾具基體4-1緊密的貼合在一起。通過定位凸臺4-2在所述定位凹槽3-2內(nèi)進(jìn)行往復(fù)的相對移動，使得上夾具基體3-1和下夾具基體4-1

本實施例中，步驟1中，在對聚能定向管胚料6進(jìn)行截取和端面磨平時，將所述聚能定向管胚料6包裹于毛氈和U形銅板之間，所述毛氈填充在聚能定向管胚料6的通孔內(nèi)。這樣通過毛氈和U形鋼板對聚能定向管胚料6進(jìn)行有效的保護(hù)，從而防止在聚能定向管胚料6的截取作業(yè)和端面磨平作業(yè)中引起聚能定向管胚料6的變形。

本實施例中，該加工方法通過選用不銹鋼冷拔管作為聚能定向管胚料6，然后對聚能定向管胚料6進(jìn)行定長截取和端面磨平，接下來將聚能定向管胚料6裝配在制作好的上夾具3和下夾具4之間，隨后再將聚能定向管胚料6的兩端面進(jìn)行切削，使聚能定向管胚料6兩端面的毛邊被切掉，并將聚能定向管胚料6確保在最終的目標(biāo)長度。然后再采用小孔成像的方法，來實現(xiàn)對聚能定向管胚料6通孔的圓度和直線度的檢測，滿足圓度和直線度要求的聚能定向管胚料6即為制成的聚能定向管。

本實施例中，所述上夾具基體3-1和下夾具基體4-1均由黃銅制成，所述上夾具基體3-1和下夾具基體4-1的高度均為15mm～25mm，寬度均為35mm～45mm，長度均為325mm～330mm。

如圖3和圖4所示的通過上述加工方法加工成的聲波傳輸用聚能定向管，包括管體1，所述管體1上開設(shè)有沿其長度方向延伸的聚能定向孔2，所述聚能定向孔2為圓孔，所述聚能定向孔2的一端為用于供聲波進(jìn)入其內(nèi)的聲波入口，所述聚能定向孔2的另一端為用于將其內(nèi)聚能后的聲波定向輸出的聲波出口，所述管體1的長度為290mm～320mm，所述聚能定向孔1的直線度為-0.01mm～0.01mm，所述聚能定向孔2的孔徑為0.15mm～0.25mm，所述聚能定向孔2的圓度為0.005mm～0.015mm。

本實施例中，該聚能定向管能夠?qū)β暡ㄟM(jìn)行有效的聚能和定向，即從所述聲波入口進(jìn)入聚能定向孔2的聲波在聚能定向孔2內(nèi)進(jìn)行不斷的反射和疊加，從而使聲強(qiáng)增大，起到了良好的聲波聚能作用，并且通過聚能定向孔2能夠?qū)β暡ㄟM(jìn)行聚攏和引導(dǎo)，起到了良好的定向作用。本實施例中，當(dāng)管體1的長度小于或大于290mm～320mm時，聚能定向孔2的直線度在-0.01mm～0.01mm范圍之外，所述聚能定向孔2的孔徑在0.15mm～0.25mm范圍之外，聚能定向孔2的圓度在0.005mm～0.015mm范圍之外時，該聚能定向管的聚能效果和定向效果均較差。并且，當(dāng)管體1的長度大于290mm～320mm時，對管體1的準(zhǔn)直度要求過高，并且聲波在聚能定向孔2內(nèi)的反射會出現(xiàn)紊亂，反而會使得聚能效果打折扣。本實施例中，當(dāng)管體1的長度為290mm～320mm、聚能定向孔2的直線度為-0.01mm～0.01mm、聚能定向孔2的孔徑為0.15mm～0.25mm、聚能定向孔2的圓度為0.005mm～0.015mm時，該聚能定向管的聚能、定向作用較佳。并且當(dāng)所述管體1的長度為300mm，所述聚能定向孔2的孔徑為0.2mm，所述聚能定向孔2的圓度為0.01mm時，該聚能定向管的聚能效果和定向效果最佳。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。