[發(fā)明專利]一種用于激光沖擊強(qiáng)化圓棒試樣的通用夾具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710342942.1
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107119182B
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯金忠;何肖瀟
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: C21D10/00
• 分類號: C21D10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種用于激光沖擊強(qiáng)化圓棒試樣的通用夾具，屬于機(jī)械技術(shù)及激光加工領(lǐng)域。主要由夾具體、可控調(diào)速電動機(jī)、墊圈、螺栓和連接法蘭組成。根據(jù)試樣的規(guī)格，調(diào)節(jié)夾具體夾緊，即可完成試樣的裝夾，然后將圓棒試樣軸線方向與激光束保持垂直，并且將待處理點(diǎn)置于激光束聚焦點(diǎn)上，對調(diào)速電動機(jī)進(jìn)行速度設(shè)定，使得試樣的旋轉(zhuǎn)速度與激光沖擊的頻率保持同步，完成激光沖擊強(qiáng)化。本夾具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，提高了用于激光沖擊強(qiáng)化圓棒試樣的裝夾效率和沖擊質(zhì)量，該夾具柔性較大，適用直徑為10mm到60mm。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到機(jī)械技術(shù)及激光加工領(lǐng)域，特指一種用于激光沖擊圓棒試樣的通用夾具，適合各種圓棒試樣的裝夾。

背景技術(shù)

激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)是利用強(qiáng)激光束產(chǎn)生的等離子沖擊波,在金屬表面引入殘余應(yīng)力來改進(jìn)金屬抗疲勞，抗腐蝕性能的一種高新技術(shù)。與傳統(tǒng)的噴丸技術(shù)相比，激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)有著以下特點(diǎn)：高能、高壓、超高應(yīng)變率；無機(jī)械和熱壓力損傷；影響層深；表面質(zhì)量好；可控性好；環(huán)保無污染。

在進(jìn)行激光沖擊強(qiáng)化試驗(yàn)時，通常需要將圓棒試樣先裝夾好，然后調(diào)整激光束與圓棒試樣的相對位置，在試樣表面涂覆吸收層，并用1-2mm的流水作為約束層，然后按照一定的軌跡對圓棒試樣進(jìn)行激光沖擊強(qiáng)化處理。

目前，用于激光沖擊強(qiáng)化圓棒試樣的夾具沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，并且存在適用范圍小、定位精度較差、缺乏柔性、裝夾效率低等不足。因此需要設(shè)計一種柔性較大的夾具，提高激光沖擊圓棒試樣的效率和精度。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種柔性較大、定位精度高、裝夾效率高的圓棒試樣的通用夾具。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)手段來實(shí)現(xiàn)的：

一種用于激光沖擊強(qiáng)化圓棒試樣的通用夾具，由夾具體、調(diào)速電動機(jī)、墊圈、螺栓和連接法蘭組成；所述的夾具體為一個可拆卸的三爪卡盤，夾具體通過第一連接法蘭與調(diào)速電動機(jī)的傳動軸連接，夾具體與第一法蘭之間通過螺栓連接并設(shè)有防松的墊圈。第一連接法蘭的底部與電動機(jī)的傳動軸以焊接的工藝連接固定。通過夾具體專用扳手調(diào)節(jié)夾具體的爪手對圓棒工件進(jìn)行夾緊。夾具體專用扳手的一端插入夾具體的調(diào)節(jié)口，旋轉(zhuǎn)扳手使得夾具體的爪手與圓棒試樣圓柱面接觸。圓棒試樣的圓柱面與夾具體的爪手接觸，使得試樣得以夾緊并限制一定的自由度。調(diào)速電動機(jī)與機(jī)械手通過第二連接法蘭連接，調(diào)速電動機(jī)與第二連接法蘭之間通過螺栓連接并配有防松的墊圈，第二連接法蘭通過螺栓可與機(jī)械手連接。

所述夾具體直徑為200mm，高為100mm。

所述第一連接法蘭、第二連接法蘭、傳動軸和調(diào)速電動機(jī)的高度自上而下分別為10mm、10mm、30mm和70mm。四個構(gòu)件的直徑自上而下分別為150mm、150mm、30mm和100mm。

所述兩個連接法蘭分別與夾具體之間和調(diào)速電動機(jī)之間均通過螺栓連接。所述第一連接法蘭與傳動軸之間通過焊接連接，并保證兩法蘭之間的平行度為0.1保證第一連接法蘭與傳動軸的垂直度為0.1，同軸度為0.1。所述的螺栓皆為標(biāo)準(zhǔn)件。

所述夾具體、第一連接法蘭、第二連接法蘭、螺栓、墊圈、傳動軸和調(diào)速電動機(jī)外殼均采用316L不銹鋼材料。

本發(fā)明的增益效果為：

1.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，拆裝容易，裝夾與拆卸圓棒試樣的時間不超過1分鐘，提高了激光沖擊圓棒試樣的效率。

2.本發(fā)明具有柔性大的特點(diǎn)，適用于直徑為10到60mm，單次裝夾下激光沖擊長度小于120mm的圓棒試樣。

3.本發(fā)明對圓棒試樣進(jìn)行夾緊，并限制一定的自由度，提高加工的精度，同時本發(fā)明設(shè)有第二連接法蘭，第二連接法蘭可與機(jī)械手相連接，通過機(jī)械手的精確運(yùn)動達(dá)到加工要求。