CN105382745B - 一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具，步骤1加工波导法兰、销钉以及夹具；步骤2将夹具的导向柱装配在波导法兰的定位孔中，实现精确定位，使夹具与波导法兰组装在一起；步骤3将销钉按安装方向装入夹具对应的导向孔中；步骤4将销钉垂直压入波导法兰对应的销钉孔中；步骤5将夹具从波导上取下，销钉留在对应的销钉孔中，完成销钉的精密装配。采用精密定位装配夹具，能有效保证太赫兹波导法兰销钉与波导口的精确位置关系，以及销钉与法兰端面的垂直度，在波导的高频信号传输中有效发挥其精确定位功能，且操作方便。
Description
技术领域
本发明公开了一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具。
背景技术
在波导法兰销钉装配过程中，不能有效保证销钉相对波导口的精确位置要求，也不能有效保证销钉相对法兰面的垂直度要求。
现有方法，将销钉装夹在钻床(或压力机)的夹头上，将波导平稳放置在钻床的工作台上，然后手动操作钻床手柄，使夹头和销钉下降，并最终压入相应的销钉孔中，然后松开夹头，销钉留在销钉孔中。
由于销钉装夹在夹头上时存在安装偏差，操作手柄下压过程中，销钉与波导法兰面存在垂直度偏差，以及要依靠目视找正，受到人为因素影响等，导致安装后的销钉位置精度和垂直度偏差较大以及产品一致性较差，且生产效率低。
针对上述问题，需要开发一种具有可实际操作性的可实现精确定位的波导法兰销钉的安装方法及夹具，实现太赫兹波导法兰销钉的精密安装。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具，解决现有方法装配精度不高，法兰销钉装配后不能有效保证相互位置精度和垂直度的问题。采用精密定位装配夹具，能有效保证太赫兹波导法兰销钉与波导口的精确位置关系，以及销钉与法兰端面的垂直度，在波导的高频信号传输中有效发挥其精确定位功能，且操作方便。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于太赫兹波导法兰销钉装配的夹具，包括一个定位板，在所述的定位板设有与波导法兰上的定位孔进行配合的导向柱和与销钉进行配合的导向孔，所述的导向孔和导向柱位于以定位板为中心的同一个圆上。
进一步的，所述的导向柱和导向孔各包括两个，且在所述的圆上均匀分布。
进一步的，所述的导向柱与波导法兰的定位孔间隙配合。
进一步的，所述的导向孔与销钉间隙配合，且夹具的厚度与销钉装配后的外露长度相当。
进一步的，所述的导向柱和导向孔的位置及精度要求同波导法兰相对应的销钉孔和定位孔的精度要求一致，以保证装配过程中销钉的位置和垂直度偏差不会超过设计要求。
一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，包括以下步骤：
步骤1加工波导法兰、销钉以及夹具；
步骤2将夹具的导向柱装配在波导法兰的定位孔中，实现精确定位，使夹具与波导法兰组装在一起；
步骤3将销钉按安装方向装入夹具对应的导向孔中；
步骤4将销钉垂直压入波导法兰对应的销钉孔中；
步骤5将夹具从波导上取下，销钉留在对应的销钉孔中，完成销钉的精密装配。
所述步骤1中，所述夹具中导向柱和导向孔的位置及精度要求同波导法兰相对应的孔精度要求一致，以保证装配过程中销钉的位置和垂直度偏差不会超过设计要求。
所述步骤1中，所述夹具选用的金属材料包括各型钢、铜或铝合金。
所述步骤2中，夹具中的导向柱与波导法兰面上定位孔间隙配合，依靠夹具的导向柱和法兰面上的孔精密配合，沿波导轴向方向将夹具与波导装配在一起，确保装入到位，夹具的表面与波导法兰表面贴合紧密；
所述步骤3中，将销钉按安装方向装入夹具对应的孔中；
所述步骤4中，用平口钳或压力机将销钉垂直压入对应的销钉孔中，确保压力均匀，与夹具平面压平即可，导向孔与销钉间隙配合，此时销钉外露长度与夹具的平面厚度C相同；
所述步骤5中，将夹具从波导上取下，销钉留在对应的销钉孔中，完成销钉的精密装配。
本发明的有益效果如下：
采用此波导法兰销钉精密装配方法及夹具，解决现有方法装配精度不高，法兰销钉装配后不能有效保证相互位置精度和垂直度的问题。采用精密定位装配夹具，能有效保证太赫兹波导法兰销钉与波导口的相互位置关系，以及销钉与法兰端面的垂直度，在波导的高频信号传输中有效发挥其精确定位功能。在实现法兰销钉精密装配的同时，提高了生产效率、产品一致性以及成品率，经济和社会效益明显。
附图说明
本发明的一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明提供的一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具实现精密定位装配的流程图；
图2(1)、图2(2)为装配夹具的剖视图和侧视图；
图3(a)、图3(b)为待装配销钉的波导法兰的剖视图和侧视图；
图4(1)为销钉的结构图；
图4(2)为装配夹具的整体结构图；
图4(3)为波导法兰在装配状态的示意图；
图5为销钉装配完成的成品示意图。
图中：1销钉，2夹具，2-1定位板，2-2导向柱，2-3导向孔，3波导法兰，3-1销钉孔，3-2定位孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明的一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具作进一步详细说明。
如图1所示，图1为本发明提供的一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具实现波导法兰销钉精密装配的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤101：精密加工法兰销钉装配夹具，夹具结构特征为:
定位板2-1的厚度为C，在定位板2-1上设有两个导向柱2-2，导向柱2-2的尺寸Φa与波导法兰的定位孔3-2的尺寸ΦA间隙配合，配合间隙为0.015-0.025mm；导向孔2-3的尺寸ΦD与销钉1的尺寸Φb间隙配合，配合间隙为0.015-0.025mm；夹具的平面间的厚度C与装配后的销钉外露长度相当；夹具的导向柱2-2与导向孔2-3的位置精度与波导法兰上对应的孔的位置精度要求一致；
步骤102：装配夹具2与波导组装在一起；
步骤103：将销钉1装入夹具对应的导向孔中；
步骤104：将销钉1平稳压入波导法兰3销钉孔3-1中；
步骤105：取下夹具，完成销钉装配。
上述步骤101中，精密加工焊接夹具包括：选用金属材料进行加工，包括各种型号的钢、铜、铝合金等；
如图2(1)中，精密加工法兰销钉装配夹具，夹具的结构特征为包括一个定位板2-1，在所述的定位板2-1设有与波导法兰上的定位孔进行配合的导向柱2-2和与销钉进行配合的导向孔2-3，所述的导向孔2-1和导向柱2-2位于以定位板2-1为中心的同一个圆上。
导向柱2-2和导向孔2-1各包括两个，且在所述的圆上均匀分布。
导向柱2-2与波导法兰的定位孔3-2间隙配合。
定位板2-1的厚度为C，在定位板2-1上设有两个导向柱2-2，导向柱2-2的尺寸Φa与波导法兰的定位孔3-2的尺寸ΦA间隙配合，配合间隙为0.015-0.025mm；导向孔2-3的尺寸ΦD与销钉1的尺寸Φb间隙配合，配合间隙为0.015-0.025mm；夹具的平面间的厚度C与装配后的销钉外露长度相当；夹具的导向柱2-2与导向孔2-3的位置精度与波导法兰上对应的孔的位置精度要求一致；
上述步骤102中，将精密装配夹具以波导法兰上不装销钉的两个定位孔(ΦA)精确定位，将夹具装入波导；步骤为：夹具中导向柱与波导法兰面上定位孔间隙配合，依靠夹具的导向柱和法兰面上的孔精密配合，沿波导轴向方向将夹具与波导装配在一起，确保装入到位，夹具的表面与波导法兰表面贴合紧密；
上述步骤103中，将销钉装入夹具对应的定位导向孔中，步骤为：将销钉按安装方向装入夹具定位导向孔ΦD中，确保各销钉没有较大偏斜；
上述步骤104中，将销钉平稳压入波导法兰销钉孔中；
上述步骤105中，取下夹具，完成销钉装配。
基于图1所述的本发明的一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具流程图，以下结合具体的实施例对本发明作进一步详细说明。
本实施例中，一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具，下面结合具体的工艺示意图2进一步说明本发明的详细工艺方法和步骤；图2为本发明提供的一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法及夹具工艺流程图。
如图2(1)、图2(2)为精密加工的装配夹具，示意图2(2)中导向柱2-2的尺寸Φa与示意图3(b)中的波导法兰的定位孔3-2的ΦA尺寸对应配合，配合间隙为0.015-0.025mm；示意图2(2)中导向孔2-3的尺寸ΦD的与所装配的销钉对应配合，配合间隙为0.015-0.025mm；示意图2(1)中标识为C的厚度尺寸与装配后的销钉外露长度相当；装配夹具可重复使用。
如图3(a)、图3(b)为待装配销钉的波导示意图。
如图2中示意图c所示，图c为装配销钉的过程示意图，具体步骤为：将精密装配夹具与波导之间以导向柱Φa和定位孔ΦA间隙配合进行定位，组装在一起；销钉按安装方向装入定位导向孔ΦD中；用平口钳或压力机等施加压力将销钉压装入波导法兰对应的销钉孔中；然后平稳取下夹具。
如图5为销钉装配完成的成品示意图。
波导类零部件，包括直波导、弯波导、波导天线、定向耦合器等，是微波测试行业应用极其广泛的器件，随着测试频率的增加，进入毫米波及太赫兹频段，特别是在对接的校准和测试过程中，波导的传输性能和功效对整体的测试指标有非常大的影响，而在此过程中的器件连接完全依靠波导法兰销钉来进行精准定位。波导法兰销钉的装配作为波导类器件装配的重要一个环节，销钉装配的位置精度以及垂直度会影响对接的精度以及功率损耗。
我们在太赫兹微波测试系统中，应用到了太赫兹频段的直波导、弯波导、定向耦合器，在这些波导器件法兰销钉的安装过程中，由于销钉的安装位置存在偏差，且垂直度达不到设计要求，导致对接的精度不高，影响到后续的调试和测试校准，在该测试系统的应用过程中，对接精度也直接影响测试精度和准确性。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1. 一种太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1加工波导法兰、销钉以及夹具；所述的夹具包括一个定位板，在所述
的定位板设有与波导法兰上的定位孔进行配合的导向柱和与销钉进行配合的导向孔，所述的导向孔和导向柱位于以定位板为中心的同一个圆上；
步骤2将夹具的导向柱装配在波导法兰的定位孔中，实现精确定位，使夹具与波导法兰组装在一起；
步骤3将销钉按安装方向装入夹具对应的导向孔中；
步骤4将销钉垂直压入波导法兰对应的销钉孔中；
步骤5将夹具从波导法兰上取下，销钉留在对应的销钉孔中，完成销钉的精密装配。
2.如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于： 所述步骤1中，所述夹具选用的金属材料为各种型号的铝合金、钢或铜。
3.如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于：所述步骤2中，夹具中的导向柱与波导法兰面上定位孔间隙配合，沿波导法兰的轴向方向将夹具与波导法兰装配在一起，且夹具的表面与波导法兰表面贴合紧密。
4. 如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于： 所述步骤4中，用平口钳或压力机将销钉垂直压入对应的销钉孔中，确保压力均匀，且销钉与夹具平面压平即可。
5.如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于：所述的导向柱和导向孔各包括两个，且在所述的圆上均匀分布。
6.如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于：所述的导向柱和导向孔的位置及精度要求同波导法兰相对应的销钉孔和定位孔的精度要求一致。
7.如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于：所述的导向柱与波导法兰的定位孔间隙配合。
8.如权利要求1所述的太赫兹波导法兰销钉精密装配方法，其特征在于：所述的导向孔与销钉间隙配合，且夹具的厚度与销钉装配后的外露长度相当。
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