本发明专利技术公开了一种用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统及方法，旨在为基于导波传输超声椭圆振动切削装置的生产装配过程提供装配辅助工装的设计及其装配后质量的检测。该装置的装配主要涉及导波带与工具头、换能器之间的钎焊连接，采用导波带位置可调的形式，可在焊接前进行导波带与换能器、工具头之间相对位置的调节，有利于钎料的流动，从而提高焊接质量。同时，结合压力传感器对焊接后的导波带与换能器、工具头之间进行拉伸试验，以检测焊接强度和焊缝形态。此外，采用CCD对拉伸试验前后的焊缝形态进行识别，以检测是否存在影响传声效率的焊缝形态如气孔和微裂纹等。纹等。纹等。
【技术实现步骤摘要】
一种用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统及方法
[0001]本专利技术涉及超声振动加工
，特别是涉及对于超声振动加工装置的装配及其装配质量检测。
技术介绍
[0002]随着科学技术和智能化的不断进步，工业零件的加工越来越趋向于精密化、超精密化发展。因此，超声加工技术具有切削力小、提高加工表面质量、延长刀具寿命等优点在工业应用中得到了更进一步的认可。
[0003]在超声加工技术的发展过程中，超声振动加工装置的设计和生产是保证加工装置在加工过程中稳定工作的关键步骤之一。
[0004]因此，基于对现有技术的分析，为了能够提高超声切削装置的工作的稳定性，需要在安装的时候或同时对检测超声切削装置的装配质量进行检测。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于保证基于导波传输的双激励超声椭圆振动切削装置的装配质量以其装配后的质量检测。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]一种用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统，
[0008]所述钎焊工装系统具有基板，在基板上固定有装配机构和检测机构，
[0009]所述装配机构用于钎焊并拉伸导波传输超声椭圆振动切削装置，所述检测机构在拉伸时对钎焊质量进行检测；
[0010]所述导波传输超声椭圆振动切削装置具有工具头3，所述工具头3的端部设置有刀具4，所述工具头3分别在X方向和Y方向上连接有导波带5和X方向换能器2、导波带5和Y方向换能器1。
[0011]进一步地，
[0012]所述装配机构具有：
[0013]工装主体10，用于固定换能器和工具头3；
[0014]挡板11，用于将换能器固定在工装主体10上；
[0015]导波带固定座12，用于固定导波带5；
[0016]导轨13，导波带固定座12可在导轨13上移动；
[0017]横称15，固定在所述导轨13的端部；
[0018]螺杆16，其穿过横称15与导波带固定座12连接，
[0019]驱动机构，驱动导波带固定座12上下移动。
[0020]进一步地，
[0021]检测机构具有：CCD 6、CCD座7、CCD支撑架8和底座9；
[0022]所述CCD 6固定于CCD座7上，CCD座7通过螺栓固定于CCD支撑架8上，所述CCD支撑架8呈条形状，在其上开设有槽口；CCD支撑架8与底座9之间铰链连接，通过旋紧螺栓使CCD支撑架8与底座9位置相对固定；通过旋松螺栓使CCD支撑架8与底座9位置相对转动，CCD 6的位置可以通过调节CCD座7与CCD支撑架8之间的相对位置与CCD支撑架8与底座9之间的相对位置进行调节，以实现不同工位共用一个CCD 6进行焊接质量检测。
[0023]进一步地，
[0024]所述工装主体10为方形块状，在所述工装主体10的上侧面开设有用于前后放置工具头3的方形凹槽10.1，在所述方形凹槽10.1内开设有用于放置换能器的圆形凹槽10.2，在所述方形凹槽10.1的端部设置有用于容纳第一成腔块22的第一成腔槽10.3，在所述方形凹槽10.1的内侧壁上设置有用于容纳第二成腔块23的第二成腔槽10.4，在所述工装主体10的端部侧面上开设有一组第一固定孔10.5，在所述工装主体10的上侧面上开设有一组第二固定孔10.6；
[0025]进一步地，
[0026]挡板11用于将换能器固定在所述圆形凹槽10.2中；
[0027]导波带固定座12与导波带压块19通过螺栓固定，从而将通过导波带间隔20间隔开的导波带5固定；
[0028]所述导轨13可固定在所述第一固定孔10.5或所述第二固定孔10.6中；
[0029]横称15在与所述导轨13轴向平行的面上钻有螺纹孔，通过旋进紧定螺丝将所述横称15固定在所述导轨13的端部；
[0030]螺杆16穿过所述横称15与连接块18的一端固定连接，所述连接块18的另一端与压力传感器14的一端连接，所述压力传感器14的另一端与所述导波带固定座12连接，
[0031]进一步地，
[0032]驱动机构包括从动齿轮17、主动齿轮24和电机25，所述从动齿轮17套设在所述螺杆16上，所述从动齿轮17具有与所述螺杆16配合的螺纹，在所述横称15上固定有电机25，所述电机25的输出轴上固定有主动齿轮24，所述主动齿轮24与所述从动齿轮17啮合传动；
[0033]一种用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装方法，
[0034]步骤1，换能器与导波带5之间的焊接与焊接质量的检测；
[0035]步骤2，X方向导波带2与工具头3之间的焊接与焊接质量的检测；
[0036]步骤3，Y方向导波带1与工具头3之间的焊接与焊接质量的检测。
[0037]进一步地，
[0038]在所述步骤1中，所述导波带5为若干片长条形薄片组成，在焊接前需要将其固定并保证若干片长条形薄片的端面齐平；
[0039]先将换能器放入工装主体10与换能器相配的圆形凹槽中，再用挡板11将换能器固定与工装主体10上，最后套上成腔环21，成腔环21套在换能器的端部，使得换能器焊接端面形成一个腔室，盛接焊接时熔融状态的钎料，焊接完毕后取下成腔环21；
[0040]导波带5固定于导波带固定座12上时，使用导波带隔板20将若干导波带5之间隔开，由导波带压块19压紧导波带5与导波带隔板20，确保片间距的尺寸；
[0041]通过驱动机构调整导波带5固定座12在导轨13上的位置，从而调节导波带5与换能器的距离，确保焊接时钎料的流动；
[0042]导波带5与换能器焊接后的焊接强度的拉伸测试，通过驱动机构使螺杆16受向上力，换能器由于挡板的阻碍，无法向上运动，从而对焊接部位进行拉伸测试，压力传感器实时监测拉力值。
[0043]进一步地，
[0044]在所述步骤2中，工具头3与工装主体10通过螺栓固定，所述第一成腔块22固定于工装主体10上与工具头X方向焊接面形成腔室，盛接焊接时熔融状态的钎料；焊接工具头3X方向与导波带5另一端面时，将整体翻转90
°
，使工具头X方向的焊接面朝上，以便焊接时盛接钎料，其余动作与步骤1相同。
[0045]进一步地，
[0046]在所述步骤3中，将工具头3与工装主体10通过螺栓固定，所述第二成腔块23固定于工装主体上与工具头Y方向焊接面形成腔室，盛接焊接时熔融状态的钎料；焊接工具头3Y方向与导波带5另一端面时，将整体翻转回步骤1的状态，使工具头Y方向的焊接面朝上，以便焊接时盛接钎料，其余动作与步骤1相同。
[0047]综上所述，本专利技术的有益技术效果为：
[0048]本专利技术在导波带两端分别与工具头、换能器的钎焊连接上采用导波带位置可调的形式，焊接前进行导波带5与换能器、工具头3之间相对位置的调节有利于焊接时钎料的流动，有助于焊接质量的提高；在焊接后焊接质量的检测，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统，其特征在于：所述钎焊工装系统具有基板，在基板上固定有装配机构和检测机构，所述装配机构用于钎焊并拉伸导波传输超声椭圆振动切削装置，所述检测机构在拉伸时对钎焊质量进行检测；所述导波传输超声椭圆振动切削装置具有工具头3，所述工具头3的端部设置有刀具4，所述工具头3分别在X方向和Y方向上连接有导波带5和X方向换能器2、导波带5和Y方向换能器1。2.根据权利要求1所述的用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统，其特征在于：所述装配机构具有：工装主体10，用于固定换能器和工具头3；挡板11，用于将换能器固定在工装主体10上；导波带固定座12，用于固定导波带5；导轨13，导波带固定座12可在导轨13上移动；横称15，固定在所述导轨13的端部；螺杆16，其穿过横称15与导波带固定座12连接，驱动机构，驱动导波带固定座12上下移动。3.根据权利要求1所述的用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统，其特征在于：检测机构具有：CCD 6、CCD座7、CCD支撑架8和底座9；所述CCD 6固定于CCD座7上，CCD座7通过螺栓固定于CCD支撑架8上，所述CCD支撑架8呈条形状，在其上开设有槽口；CCD支撑架8与底座9之间铰链连接，通过旋紧螺栓使CCD支撑架8与底座9位置相对固定；通过旋松螺栓使CCD支撑架8与底座9位置相对转动，CCD 6的位置可以通过调节CCD座7与CCD支撑架8之间的相对位置与CCD支撑架8与底座9之间的相对位置进行调节，以实现不同工位共用一个CCD 6进行焊接质量检测。4.根据权利要求3所述的用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统，其特征在于：所述工装主体10为方形块状，在所述工装主体10的上侧面开设有用于前后放置工具头3的方形凹槽10.1，在所述方形凹槽10.1内开设有用于放置换能器的圆形凹槽10.2，在所述方形凹槽10.1的端部设置有用于容纳第一成腔块22的第一成腔槽10.3，在所述方形凹槽10.1的内侧壁上设置有用于容纳第二成腔块23的第二成腔槽10.4，在所述工装主体10的端部侧面上开设有一组第一固定孔10.5，在所述工装主体10的上侧面上开设有一组第二固定孔10.6。5.根据权利要求4所述的用于导波传输超声椭圆振动切削装置的钎焊工装系统，其特征在于：挡板11用于将换能器固定在所述圆形凹槽10.2中；导波带固定座12与导波带压块19通过螺栓固定，从而将通过导波带间隔20间隔开的导波带5固定；所述导轨13可固定在所述第一固定孔10.5或所述第二固定孔10.6中；
横称15在与所述导轨13轴向平行的面上钻有螺纹孔，通过旋进紧定螺丝将所述横称15固定在所述导轨13...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜涛，张剑滨，皮钧，侯达盘，盛滨，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：
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