CN108788802B - 一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，包括锥槽芯轴、压紧机构和中心轴，所述锥槽芯轴的外表面设置有锥面槽，所述锥槽芯轴的上部螺纹连接有调整螺母，所述锥槽芯轴的下部轴向连接有压紧机构，所述压紧机构下部轴向连接有中心轴，所述中心轴的内部设置有中心轴校正机构，所述中心轴校正机构的下部输出端轴向连接有定位销，所述定位销的下部通过垫圈轴向连接有螺栓，整个装置保留了中心轴定位的有优点，能完全避免心轴定位过程中间隙大、加工精度低等缺点，有效的保证了轴孔相对于轴体上下表面及主轴承孔等重要加工面的位置精度，实现了以轴孔中心定位加工的方式，提高了定位精度。
Description
技术领域
本发明涉及雷达裂缝波导管天线领域，具体为一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具。
背景技术
随着我国国防事业的不断增强，雷达防御体系分布在全国各地，而波导裂缝天线是一种典型的平面阵列天线，因其具有辐射效率高、方向性强、结构紧凑、重量轻等诸多优点，广泛应用于雷达系统设计中，但是，目前雷达裂缝波导管天线生产用的定位夹具在使用过程中，还在存在以下不足之处：
例如，申请号为201710950054.8，专利名称为一种隧道仰拱多功能定位夹具的发明专利：
其定位夹具能够将止水带准确定位，避免止水带呈蛇形、不居中、不顺直，甚至埋设到仰拱及二衬混凝土之外，而且无需额外焊接对顶固定钢筋，节约材料，降低成本，结构简单，易于操作，提高施工效率并可重复循环利用，同时能够精确定位隧道仰拱衬砌的钢筋衬砌的钢筋，提高施工质量，并能够测量钢筋层间的间距，对钢筋层进行定位。
但是，现有的雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具存在以下缺陷：
(1)目前，定位夹具所使用的夹具以组合式柔性夹具为主，该夹具由不同部件组成套装，针对不同形状、不同规格的被测零件，相互组合构成夹持机构，都能做到灵活方便，夹持快捷，使测量效率大幅提高。然而，对于球类和空间管道类等异型结构零部件的测量，现有的组合夹具大都无法对其实现有效夹持与定位；
(2)现有的用于雷达裂缝波导管天线生产的定位夹具，大多存在在心轴定位过程中间隙大、加工精度低等缺点，实用性较差。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，包括锥槽芯轴、压紧机构和中心轴，所述锥槽芯轴的外表面设置有锥面槽，所述锥槽芯轴的上部螺纹连接有调整螺母，所述锥槽芯轴的下部轴向连接有压紧机构，所述压紧机构下部轴向连接有中心轴，所述中心轴的内部设置有中心轴校正机构，所述中心轴校正机构的下部输出端轴向连接有定位销，所述定位销的下部通过垫圈轴向连接有螺栓。
进一步地，所述锥面槽的内槽面上设置有压紧夹具，所述压紧夹具的轴向端连接有弹性定位滑块，所述压紧夹具的下部通过拉簧与压紧机构轴向连接，所述拉簧环绕在锥槽芯轴的外壁上，所述弹性定位滑块的上表面上通过螺钉螺纹连接有拉出块，所述弹性定位滑块的外表面上还设置有定位圈。
进一步地，所述压紧机构包括上压板和下压板，所述上压板和下压板之间通过锁紧螺栓螺旋连接，所述锁紧螺母的外圆上设置有垫块，所述垫块的另一端与弹性定位滑块内壁固定连接。
进一步地，所述中心轴校正机构包括电子测微仪和表杆，所述电子测微仪固定安装在中心轴的内壁上，所述电子测微仪的下部轴向连接有表杆，所述表杆的下部轴向连接有芯轴，所述芯轴的外表面上套接有中心定位套，所述中心定位套的下表面贯穿连接有上端盖，所述上端盖的两端固定安装在中心轴的内壁上，所述中心定位套的两端通过轴承与上端盖内壁相连接。
进一步地，所述中心定位套的外表面设置有外隔圈，所述芯轴的外壁上通过内隔圈与中心定位套外壁紧密连接，所述芯轴的下部通过锥面垫圈轴向连接有空心轴，所述空心轴的外壁上设置有球面垫圈，所述球面垫圈的外壁上还设置有止退圈，所述空心轴的下部还轴向连接有平键，所述平键的外壁上轴向连接有带轮，所述带轮的水平驱动端与中心轴内壁相连接。
进一步地，所述压紧夹具包括夹具底座和导向杆，所述夹具底座内壁上固定安装有夹具环支架，所述夹具环支架的内壁上设置有多个固定导杆，所述相邻固定导杆之间设置有导向弹簧，所述导向弹簧的下部轴向连接有导向杆，所述导向杆设置在夹具底座的内壁上。
进一步地，所述夹具环支架的内壁上还对称设置有两个弹性环，所述弹性环的上部密封连接有顶盖，所述顶盖的内部设置有支撑顶杆，所述支撑顶杆的左侧面上设置有推动齿，所述推动齿的下部固定安装在顶盖的内壁上，所述支撑顶杆的右侧面上通过锁紧齿环连接有锁紧齿，所述锁紧齿的下部固定安装在顶盖的内壁上。
进一步地，所述锁紧齿的上部设置有推动齿环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，保留了中心轴定位的有优点，能完全避免心轴定位过程中间隙大、加工精度低等缺点，有效的保证了轴孔相对于轴体上下表面及主轴承孔等重要加工面的位置精度，实现了以轴孔中心定位加工的方式，提高了定位精度；
(2)本发明的雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，使用密集型多点支撑，使被夹工件表面轮廓尽可能与夹具支撑部位轮廓相一致、贴合，从而起到支撑作用，而夹具支撑部分轮廓形状可以随被测工件表面轮廓的变化而改变，达到柔性夹具的要求，具有广泛的使用范围，有效保证定位可靠性，提高了定位精度，实用性强。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的压紧机构结构示意图；
图3为本发明的中心轴校正机构结构示意图；
图4为本发明的压紧夹具结构示意图。
图中标号：
1-锥槽芯轴；2-压紧机构；3-中心轴；4-锥面槽；5-弹性定位滑块；6-压紧夹具；7-定位销；8-垫圈；9-螺栓；10-调整螺母；
201-拉簧；202-上压板；203-垫块；204-下压板；205-锁紧螺栓；
301-中心轴校正机构；
3011-电子测微仪；3012-表杆；3013-芯轴；3014-中心定位套；3015-上端盖；3016-轴承；3017-外隔圈；3018-内隔圈；3019-空心轴；30110-带轮；30111-平键；30112-锥面垫圈；30113-球面垫圈；30114-止退圈；
501-拉出块；502-定位圈；503-螺钉；
601-夹具底座；602-顶盖；603-弹性环；604-导向杆；605-导向弹簧；606-固定导杆；607-锁紧齿；608-锁紧齿环；609-推动齿环；610-支撑顶杆；611-推动齿；612-夹具环支架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，本发明提供了一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，包括锥槽芯轴1、压紧机构2和中心轴3，所述锥槽芯轴1的外表面设置有锥面槽4，所述锥槽芯轴1的上部螺纹连接有调整螺母10，所述锥槽芯轴1的下部轴向连接有压紧机构2，所述压紧机构2下部轴向连接有中心轴3，所述中心轴3的内部设置有中心轴校正机构301，所述中心轴校正机构301的下部输出端轴向连接有定位销7，所述定位销7的下部通过垫圈8轴向连接有螺栓9。
本实施例中，本发明保留了中心轴定位的有优点，有效的保证了轴孔相对于轴体上下表面及主轴承孔等重要加工面的位置精度，实现了以轴孔中心定位加工的方式，提高了定位精度。
所述锥面槽4的内槽面上设置有压紧夹具6，所述压紧夹具6的轴向端连接有弹性定位滑块5，所述压紧夹具6的下部通过拉簧201与压紧机构2轴向连接，所述拉簧201环绕在锥槽芯轴1的外壁上，所述弹性定位滑块5的上表面上通过螺钉503螺纹连接有拉出块501，所述弹性定位滑块5的外表面上还设置有定位圈502。
本实施例中，用压紧夹具6将垫块固定到弹性定位滑块5上，分别安装到锥槽芯轴1的定位锥面槽4内，用拉簧201拉紧弹性定位滑块5，使弹性定位滑块5紧紧贴合到锥面槽4定位面上，通过向下旋紧调整螺母10，向弹性定位滑块5端面施加一定的压力，使弹性定位滑块5向下运动，同时，由于锥槽芯轴1和弹性定位滑块5属于锥面配合，在弹性定位滑块5向下运动的同时，直径方向逐渐增大，直至与定位管轴孔的孔壁接触，继续施加一定的扭矩，弹性定位滑块5完全涨紧，达到夹紧管轴孔的目的。
本实施例中，用锥面定位锥槽芯轴1与锥面弹性定位滑块5配合的方式，通过轴向的运动，实现径向涨开的目的，在锥槽芯轴1上均布加工3个锥面槽4，设计斜面槽的角度为10°，在轴向方向上，弹性定位滑块5每下降1mm，在径向方向涨开量＝2tan10°＝0.35mm。
本实施例中，在锥槽芯轴1上端，通过与调整螺母10的配合实现弹性定位滑块5的轴向运动设计可调行程为10mm，径向涨开机构的最大直径可达82.5mm，将弹性定位滑块5装配到锥面槽4内，弹性定位滑块5的外圆需磨削加工，所以必需将滑块固定于锥面槽4内，故在每个锥面槽一侧，设计了一个平面，在平面内设计两个M4的螺纹孔，在磨削前，将滑块芯轴装配到滑块内，用顶丝顶住滑块，保证在磨削时，滑块固定不动，锥槽芯轴1的底端外径与夹具底板孔为间隙配合，底面加工M12螺纹孔，通过螺栓和垫圈将锥槽芯轴1固定在底板上，定位芯轴采用40Cr材料，经调质处理，具有良好的机械性能。
所述压紧机构2包括上压板202和下压板204，所述上压板202和下压板204之间通过锁紧螺栓205螺旋连接，所述锁紧螺母205的外圆上设置有垫块203，所述垫块203的另一端与弹性定位滑块5内壁固定连接。
本实施例中，压紧机构2采用锁紧螺栓205和螺栓配合的方式，实现所需运动，旋紧锁紧螺栓205，其下端面压着滑块向下移动，直至涨紧，设计一垫块203，一端固定到弹性定位滑块5上，一端搭接到锁紧螺栓205的外圆，当松开锁紧螺栓205时，垫块203受到锁紧螺栓205施加的向上的力，带动弹性定位滑块5向上移动，同时径向收缩，达到松开的目的。
所述中心轴校正机构301包括电子测微仪3011和表杆3012，所述电子测微仪3011固定安装在中心轴3的内壁上，所述电子测微仪3011的下部轴向连接有表杆3012，所述表杆3012的下部轴向连接有芯轴3013，所述芯轴3013的外表面上套接有中心定位套3014，所述中心定位套3014的下表面贯穿连接有上端盖3015，所述上端盖3015的两端固定安装在中心轴3的内壁上，所述中心定位套3014的两端通过轴承3016与上端盖3015内壁相连接。
所述中心定位套3014的外表面设置有外隔圈3017，所述芯轴3013的外壁上通过内隔圈3018与中心定位套3014外壁紧密连接，所述芯轴3013的下部通过锥面垫圈30112轴向连接有空心轴3019，所述空心轴3019的外壁上设置有球面垫圈30113，所述球面垫圈30113的外壁上还设置有止退圈30114，所述空心轴3019的下部还轴向连接有平键30111，所述平键30111的外壁上轴向连接有带轮30110，所述带轮30110的水平驱动端与中心轴3内壁相连接。
本实施例中，通过外部皮带传递给带轮30110，带轮30110通过平键30111将运动传到空心轴3019，空心轴3019带动电子测微仪3011旋转来找正中心轴3的中心线，然后用中心定位套3014定住中心轴3的中心线。
本实施例中，中心轴校正机构301用来校正中心轴3基准侧面与孔中心的平行及距离尺寸，使用时移动紧靠夹具体两相互垂直面的测量座通过千分表读数，用表杆3012偏移来校正，校正后用压板将中心轴3压紧在夹具上。
所述压紧夹具6包括夹具底座601和导向杆604，所述夹具底座601内壁上固定安装有夹具环支架612，所述夹具环支架612的内壁上设置有多个固定导杆606，所述相邻固定导杆606之间设置有导向弹簧605，所述导向弹簧605的下部轴向连接有导向杆604，所述导向杆604设置在夹具底座601的内壁上。
所述夹具环支架612的内壁上还对称设置有两个弹性环603，所述弹性环603的上部密封连接有顶盖602，所述顶盖602的内部设置有支撑顶杆610，所述支撑顶杆610的左侧面上设置有推动齿611，所述推动齿611的下部固定安装在顶盖602的内壁上，所述支撑顶杆610的右侧面上通过锁紧齿环608连接有锁紧齿607，所述锁紧齿607的下部固定安装在顶盖602的内壁上，所述锁紧齿607的上部设置有推动齿环609。
本实施例中，推动齿环609、锁紧齿607、4锁紧齿环608、推动齿611和夹紧环支架612组成夹具支撑顶杆的锁紧机构，当工件放置于支撑顶杆610阵列面上时，在工件重力与弹簧弹性力的共同作用下，整个结构最终达到平衡，各支撑顶杆下降高度不再变化。
本实施例中，锁紧齿607与锁紧齿环608也通过螺栓连接，围绕支撑顶杆610安装在锁紧齿环608的圆周方向，且靠近支撑顶杆610一侧有台阶式凸起，且该凸起靠圆弧端与法线的垂线有约2°的夹角，锁紧齿607下侧有矩形滑块，可在锁紧齿环608的法线方向滑槽内做直线运动，在松开状态下，推动齿圆弧与锁紧齿凸起台阶的倾斜面相切。
本实施例中，在进行支撑顶杆610锁紧操作时，沿逆时针方向带动推动齿环609，推动齿环609带动推动齿611一起作圆周运动，当推动齿611连续转动时，推动齿611与锁紧齿607相切位置不断变换，同时将锁紧齿607向夹具体中心推动；支撑顶杆610阵列组在锁紧齿607的夹紧力作用下产生微量形变，各支撑顶杆610相互挤压，最终达到锁紧支撑顶杆的功能。
本实施例中，当弹性定位滑块5放置于支撑顶杆610上时，在弹性定位滑块5自身重力作用下，固定导杆606上导向弹簧605被压缩；又由于各位置处支撑顶杆610工作球面与工件曲面的接触夹角不同，所以下降高度也有所差别，最终各支撑顶杆610所受重力与导向弹簧605弹力达到平衡，使弹性定位滑块5在夹具上实现定位，当夹具对弹性定位滑块5实现稳定定位时，支撑顶杆610阵列组上表面会形成如同工件几何外形的凹陷，凹陷轮廓与工件外形轮廓紧密贴合。
本实施例中，夹具底座601上开有准8mm通孔，可与组合式柔性夹具工作底板通过螺栓固定，同时可利用该孔安装其他组合式柔性夹具配合操作，对于曲面弹性类工件，仅提供支撑面定位即可放置于三坐标测量仪工作台上进行测量等操作；但对于空间管道类工件，还需通过外部的辅助夹具对其进一步夹紧来完成定位，该柔性定位夹具则主要起到定位支撑作用，为辅助夹具提供锁紧支撑。
本实施例中，压紧夹具6使用密集型多点支撑，使被夹工件表面轮廓尽可能与夹具支撑部位轮廓相一致、贴合，从而起到支撑作用，而夹具支撑部分轮廓形状可以随被测工件表面轮廓的变化而改变，达到柔性夹具的要求，压紧夹具6具有广泛的使用范围，有效保证定位可靠性，提高了定位精度，实用性强。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，包括锥槽芯轴(1)、压紧机构(2)和中心轴(3)，其特征在于：所述锥槽芯轴(1)的外表面设置有锥面槽(4)，所述锥槽芯轴(1)的上部螺纹连接有调整螺母(10)，所述锥槽芯轴(1)的下部轴向连接有压紧机构(2)，所述压紧机构(2)下部轴向连接有中心轴(3)，所述中心轴(3)的内部设置有中心轴校正机构(301)，所述中心轴校正机构(301)的下部输出端轴向连接有定位销(7)，所述定位销(7)的下部通过垫圈(8)轴向连接有螺栓(9)；
所述锥面槽(4)的内槽面上设置有压紧夹具(6)，所述压紧夹具(6)的轴向端连接有弹性定位滑块(5)，所述压紧夹具(6)的下部通过拉簧(201)与压紧机构(2)轴向连接，所述拉簧(201)环绕在锥槽芯轴(1)的外壁上，所述弹性定位滑块(5)的上表面上通过螺钉(503)螺纹连接有拉出块(501)，所述弹性定位滑块(5)的外表面上还设置有定位圈(502)。
2.根据权利要求1所述的一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，其特征在于：所述压紧机构(2)包括上压板(202)、下压板(204)和锁紧螺栓(205)，所述上压板(202)和下压板(204)之间通过锁紧螺栓(205)螺旋连接，所述锁紧螺母(205)的外圆上设置有垫块(203)，所述垫块(203)的另一端与弹性定位滑块(5)内壁固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，其特征在于：所述中心轴校正机构(301)包括电子测微仪(3011)和表杆(3012)，所述电子测微仪(3011)固定安装在中心轴(3)的内壁上，所述电子测微仪(3011)的下部轴向连接有表杆(3012)，所述表杆(3012)的下部轴向连接有芯轴(3013)，所述芯轴(3013)的外表面上套接有中心定位套(3014)，所述中心定位套(3014)的下表面贯穿连接有上端盖(3015)，所述上端盖(3015)的两端固定安装在中心轴(3)的内壁上，所述中心定位套(3014)的两端通过轴承(3016)与上端盖(3015)内壁相连接。
4.根据权利要求3所述的一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，其特征在于：所述中心定位套(3014)的外表面设置有外隔圈(3017)，所述芯轴(3013)的外壁上通过内隔圈(3018)与中心定位套(3014)外壁紧密连接，所述芯轴(3013)的下部通过锥面垫圈(30112)轴向连接有空心轴(3019)，所述空心轴(3019)的外壁上设置有球面垫圈(30113)，所述球面垫圈(30113)的外壁上还设置有止退圈(30114)，所述空心轴(3019)的下部还轴向连接有平键(30111)，所述平键(30111)的外壁上轴向连接有带轮(30110)，所述带轮(30110)的水平驱动端与中心轴(3)内壁相连接。
5.根据权利要求1所述的一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，其特征在于：所述压紧夹具(6)包括夹具底座(601)和导向杆(604)，所述夹具底座(601)内壁上固定安装有夹具环支架(612)，所述夹具环支架(612)的内壁上设置有多个固定导杆(606)，相邻所述固定导杆(606)之间设置有导向弹簧(605)，所述导向弹簧(605)的下部轴向连接有导向杆(604)，所述导向杆(604)设置在夹具底座(601)的内壁上。
6.根据权利要求5所述的一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，其特征在于：所述夹具环支架(612)的内壁上还对称设置有两个弹性环(603)，所述弹性环(603)的上部密封连接有顶盖(602)，所述顶盖(602)的内部设置有支撑顶杆(610)，所述支撑顶杆(610)的左侧面上设置有推动齿(611)，所述推动齿(611)的下部固定安装在顶盖(602)的内壁上，所述支撑顶杆(610)的右侧面上通过锁紧齿环(608)连接有锁紧齿(607)，所述锁紧齿(607)的下部固定安装在顶盖(602)的内壁上。
7.根据权利要求6所述的一种雷达裂缝波导管天线生产用的多功能定位夹具，其特征在于：所述锁紧齿(607)的上部设置有推动齿环(609)。
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