一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具，它包括A型上夾具、A型下夾具、B型上夾具以及B型下夾具，A型上夾具為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭上的A型上夾具體，在A型上夾具體上開有沿豎直方向設(shè)置的A型第一夾緊孔，A型第一夾緊孔用于安裝第一接頭或第二接頭，在A型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的A型緊固件。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：采用本組合夾具能夠完成待測異型構(gòu)件的所有待測項(xiàng)目，具有較好的通用性，能夠較快的實(shí)現(xiàn)裝夾方案的更換，最大限度的節(jié)省裝夾時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，且具有較好的剛度。
【專利說明】一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種構(gòu)件的剛度測試，屬于機(jī)械加工工藝和測試領(lǐng)域，尤其涉及一種可重構(gòu)的組合夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行剛度測試，可以采用試驗(yàn)機(jī)提供的標(biāo)準(zhǔn)夾頭裝夾。但是對(duì)于工程上用到的異型構(gòu)件，標(biāo)準(zhǔn)夾頭無法滿足測試要求。為此可借鑒在機(jī)械加工領(lǐng)域的工裝夾具思想，眾所周知，組合夾具作為一種通用化程度很高的工藝裝備，具有可重構(gòu)的特點(diǎn)。賈祥云在“組合夾具在機(jī)械產(chǎn)品加工中的應(yīng)用研究”一文中，針對(duì)一種角向定位異型件的加工實(shí)例，介紹了組合夾具的使用方式。該組合夾具能有效的完成斜接頭X、1、Z三個(gè)方向的定位與調(diào)整。但是對(duì)于涉及異型構(gòu)件具有兩個(gè)接頭，分別測試其x、y、z三個(gè)方向的線剛度和角剛度，需要考慮更多更為復(fù)雜的工況，而現(xiàn)有組合夾具不能解決此問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種具有較好的通用性，能夠較快的實(shí)現(xiàn)裝夾方案的更換，最大限度的節(jié)省裝夾時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，且具有較好的剛度的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0005]本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具，它包括A型上夾具、A型下夾具、B型上夾具以及B型下夾具，所述的A型上夾具為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭上的A型上夾具體，在所述的A型上夾具體上開有沿豎直方向設(shè)置的A型第一夾緊孔，所述的A型第一夾緊孔用于安裝第一接頭或第二接頭，在所述的A型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的A型緊固件，所述的A型下夾具包括固定在試驗(yàn)臺(tái)上的底板，在所述的底板上固定有左右相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)側(cè)板，在兩個(gè)側(cè)板的頂部分別對(duì)稱的開有一個(gè)水平設(shè)置或斜方向設(shè)置的安裝槽，在所述的水平設(shè)置或斜方向設(shè)置的安裝槽里對(duì)應(yīng)的裝入方墊塊或斜墊塊，A型下夾具夾頭的兩端分別裝在方墊塊或斜墊塊的水平設(shè)置或傾斜設(shè)置的卡槽內(nèi)并通過A型下夾具方形壓板或A型下夾具異形壓板固定在兩個(gè)側(cè)板上，所述的A型下夾具夾頭包括A型下夾具夾頭本體和固定在A型下夾具夾頭本體上的壓塊，在所述的A型下夾具夾頭本體和壓塊上分別開有第一半圓孔，所述的兩個(gè)第一半圓孔構(gòu)成用于裝夾異型構(gòu)件的固定接頭的A型第二夾緊孔；所述的B型上夾具為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭上的B型上夾具體，在所述的B型上夾具體上開有沿水平方向設(shè)置的B型第一夾緊孔，所述的B型第一夾緊孔用于安裝第一接頭或第二接頭，在所述的B型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的B型緊固件，所述的B型下夾具包括固定在試驗(yàn)臺(tái)上的B型下夾具夾頭本體，在所述的B型下夾具夾頭本體上連接有B型下夾具夾頭壓塊，在B型下夾具夾頭本體和B型下夾具夾頭壓塊上分別開有B型半圓孔，所述的兩個(gè)B型半圓孔構(gòu)成用于裝夾異型構(gòu)件的固定接頭用的B型第二夾緊孔。[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0007]采用本組合夾具能夠完成待測異型構(gòu)件的所有待測項(xiàng)目，具有較好的通用性，能夠較快的實(shí)現(xiàn)裝夾方案的更換，最大限度的節(jié)省裝夾時(shí)間和勞動(dòng)強(qiáng)度，且具有較好的剛度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為異型構(gòu)件軸測圖，它有兩個(gè)待測接頭和一個(gè)固定接頭；
[0009]圖2為用于第一接頭的X向剛度測試的本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3為用于第一接頭的y向剛度測試的本實(shí)用新型的組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4為用于第一接頭的z向剛度測試的本實(shí)用新型的組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖5為用于第二接頭的X向剛度測試的本實(shí)用新型的組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6為用于第二接頭的y向剛度測試的本實(shí)用新型的組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7為用于第二接頭的z向剛度測試的本實(shí)用新型的組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖8為本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具中的A型下夾具夾頭水平安裝裝配圖；
[0016]圖9為本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具中的A型下夾具夾頭豎直安裝裝配圖；
[0017]圖10為本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具中的A型下夾具夾頭傾斜安裝裝配圖；
[0018]圖11為本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具中的B型下夾具裝配圖。
[0019]標(biāo)注:1_試驗(yàn)機(jī)上夾頭；2-A型上夾具；3_異型構(gòu)件；4_壓板及緊固件組合；5_A型下夾具；6_試驗(yàn)機(jī)立柱；7_試驗(yàn)臺(tái)；8-B型上夾具；9-B型下夾具；10-A型下夾具方形壓板；11-A型下夾具夾頭壓塊；12-A型下夾具夾頭本體；13_側(cè)板；14_方墊塊；15_底板；16-A型下夾具異形壓板；17-斜墊塊；18-B型下夾具夾頭本體；19-B型下夾具夾頭壓塊；
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0021]本夾具適用的異型構(gòu)件的結(jié)構(gòu)如圖1所示，第一接頭與固定接頭的軸線垂直，第二接頭軸線與固定接頭軸線夾角可變，對(duì)于某一確定夾角θ(0〈θ〈90° )，可以使斜墊塊的某一接觸面傾斜角設(shè)計(jì)成Θ或90° -Θ，使之相匹配。于是總可以使第二接頭具有水平和豎直的兩個(gè)姿態(tài)。
[0022]如附圖所示的本實(shí)用新型的一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具，它包括A型上夾具2、A型下夾具5、B型上夾具8以及B型下夾具9，所述的A型上夾具為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭I上的A型上夾具體，在所述的A型上夾具體上開有沿豎直方向設(shè)置的A型第一夾緊孔，所述的A型第一夾緊孔用于安裝第一接頭Jl或第二接頭J2，在所述的A型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的A型緊固件，所述的A型下夾具5包括固定在試驗(yàn)臺(tái)7上的底板15，在所述的底板上固定有左右相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)側(cè)板13，在兩個(gè)側(cè)板13的頂部分別對(duì)稱的開有一個(gè)水平設(shè)置或斜方向設(shè)置的安裝槽，在所述的水平設(shè)置或斜方向設(shè)置的安裝槽里對(duì)應(yīng)的裝入方墊塊14或斜墊塊17，A型下夾具夾頭的兩端分別裝在方墊塊14或斜墊塊17的水平設(shè)置或傾斜設(shè)置的卡槽內(nèi)并通過A型下夾具方形壓板10或A型下夾具異形壓板16固定在兩個(gè)側(cè)板上，所述的A型下夾具夾頭包括A型下夾具夾頭本體12和固定在A型下夾具夾頭本體12上的壓塊11，在所述的A型下夾具夾頭本體12和壓塊11上分別開有第一半圓孔，所述的兩個(gè)第一半圓孔構(gòu)成用于裝夾異型構(gòu)件3的固定接頭G的A型第二夾緊孔；所述的B型上夾具8為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭I上的B型上夾具體，在所述的B型上夾具體上開有沿水平方向設(shè)置的B型第一夾緊孔，所述的B型第一夾緊孔用于安裝第一接頭或第二接頭，在所述的B型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的B型緊固件，所述的B型下夾具9包括固定在試驗(yàn)臺(tái)7上的B型下夾具夾頭本體18，在所述的B型下夾具夾頭本體18上連接有B型下夾具夾頭壓塊，在B型下夾具夾頭本體18和B型下夾具夾頭壓塊19上分別開有B型半圓孔，所述的兩個(gè)B型半圓孔構(gòu)成用于裝夾異型構(gòu)件3的固定接頭用的B型第二夾緊孔。
[0023]如圖2所示,通過壓板及緊固件組合4把A型下夾具5固定在試驗(yàn)機(jī)底座7上，圖中6為試驗(yàn)機(jī)立柱，A型下夾具5的A型第二夾緊孔處于水平位置，夾持異型構(gòu)件3的固定接頭，使第一接頭處于豎直位置，A型上夾具2夾持待測異型構(gòu)件3的第一接頭，實(shí)現(xiàn)測試第一接頭的X向剛度時(shí)的裝夾。試驗(yàn)機(jī)上夾頭I夾持A型上夾具2，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)通過上夾頭I對(duì)第一接頭施加豎直方向的力載荷時(shí)，通過對(duì)第一接頭的線位移及相對(duì)應(yīng)的力進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到X向的線剛度；當(dāng)施加豎直方向扭矩時(shí)，通過對(duì)第一接頭的角位移及相對(duì)應(yīng)的扭矩進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到X向的角剛度。
[0024]圖3所示為測試第一接頭的y向剛度時(shí)的裝夾方案，采用B型下夾具9夾緊異型構(gòu)件3的固定接頭，使構(gòu)件的三個(gè)接頭的軸線都處于水平位置，采用B型上夾具8夾緊第一接頭，通過壓板及緊固件組合4將B型下夾具固定在試驗(yàn)機(jī)底座7上。試驗(yàn)機(jī)上夾頭I夾持B型上夾具8，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)通過上夾頭I對(duì)第一接頭施加豎直方向的力載荷時(shí)，通過對(duì)第一接頭的線位移及相對(duì)應(yīng)的力進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到I向的線剛度；當(dāng)施加豎直方向扭矩時(shí)，通過對(duì)第一接頭的角位移及相對(duì)應(yīng)的扭矩進(jìn)行記錄，并后處理，可以得到y(tǒng)向的角剛度。
[0025]圖4所示為測試第一接頭的z向剛度時(shí)的裝夾方案，此時(shí)A型下夾具5的A型第二夾緊孔處于豎直位置，異型構(gòu)件3的固定接頭從上至下伸入到A型第二夾緊孔里，采用B型上夾具8夾緊第一接頭，通過壓板及緊固件組合4將A型下夾具固定在試驗(yàn)機(jī)底座7上。試驗(yàn)機(jī)上夾頭I夾持B型上夾具8，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)通過上夾頭I對(duì)第一接頭施加豎直方向的力載荷時(shí)，通過對(duì)第一接頭的線位移及相對(duì)應(yīng)的力進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到z向的線剛度；當(dāng)施加豎直方向扭矩時(shí)，通過對(duì)第一接頭的角位移及相對(duì)應(yīng)的扭矩進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到z向的角剛度。
[0026]圖5所示為測試第二接頭的X向剛度時(shí)的裝夾方案，在A型下夾具5中使用斜墊塊17及A型下夾具異形壓板16組合，可以使夾頭傾斜安裝，將固定接頭自下而上伸進(jìn)A型第二夾緊孔里，此時(shí)第二接頭處于豎直位置，用A型上夾具2夾持。試驗(yàn)機(jī)上夾頭I夾持A型上夾具2，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)通過上夾頭I對(duì)第二接頭施加豎直方向的力載荷時(shí)，通過對(duì)第一接頭的線位移及相對(duì)應(yīng)的力進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到X向的線剛度；當(dāng)施加豎直方向扭矩時(shí)，通過對(duì)第二接頭的角位移及相對(duì)應(yīng)的扭矩進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到X向的角剛度。
[0027]圖6所示為測試第二接頭的y向剛度時(shí)的裝夾方案，該方案與圖3所示類似。采用B型下夾具9夾緊異型構(gòu)件3的固定接頭，使構(gòu)件的三個(gè)接頭的軸線都處于水平位置，采用B型上夾具8夾緊第二接頭，通過壓板及緊固件組合4將B型下夾具固定在試驗(yàn)機(jī)底座7上。試驗(yàn)機(jī)上夾頭I夾持B型上夾具8，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)通過上夾頭I對(duì)第二接頭施加豎直方向的力載荷時(shí)，通過對(duì)第一接頭的線位移及相對(duì)應(yīng)的力進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到I向的線剛度；當(dāng)施加豎直方向扭矩時(shí)，通過對(duì)第二接頭的角位移及相對(duì)應(yīng)的扭矩進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到I向的角剛度。
[0028]圖7所示為測試第二接頭的z向剛度時(shí)的裝夾方案，將圖5中A型下夾具夾頭逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)90°，并使用斜墊塊17及A型下夾具異形壓板16組合，將固定接頭自上而下伸進(jìn)夾頭圓孔里，此時(shí)第二接頭處于水平位置，用B型上夾具8夾持。試驗(yàn)機(jī)上夾頭I夾持B型上夾具8，當(dāng)試驗(yàn)機(jī)通過上夾頭I對(duì)第二接頭施加豎直方向的力載荷時(shí)，通過對(duì)第一接頭的線位移及相對(duì)應(yīng)的力進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到z向的線剛度；當(dāng)施加豎直方向扭矩時(shí)，通過對(duì)第二接頭的角位移及相對(duì)應(yīng)的扭矩進(jìn)行記錄，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可以得到z向的角剛度。
[0029]圖8為A型下夾具5的裝配圖，左右兩側(cè)板13對(duì)稱的固定在底板15上，分別在兩側(cè)板13的安裝槽里裝入方墊塊14，先把A型下夾具夾頭本體12和壓塊11用螺栓緊固，組成A型下夾具夾頭，把該夾頭裝入方墊塊12的卡槽，并用A型下夾具方形壓板10配合螺栓壓實(shí)，此時(shí)A型下夾具5裝配完畢。該A型下夾具5中的夾頭孔為水平放置，圖9所示A型下夾具5的夾頭孔為豎直放置，圖10所示A型下夾具5中的夾頭孔為傾斜放置，此時(shí)要使用斜墊塊17和A型下夾具異形壓板16。圖11所示為B型下夾具9的裝配圖，用螺栓把B型下夾具本體18固定在底板15上，并用B型下夾具壓塊19配合緊固件形成夾緊孔。
【權(quán)利要求】
1.一種用于異型構(gòu)件六自由度剛度測試的組合夾具，其特征在于:它包括A型上夾具、A型下夾具、B型上夾具以及B型下夾具，所述的A型上夾具為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭上的A型上夾具體，在所述的A型上夾具體上開有沿豎直方向設(shè)置的A型第一夾緊孔，所述的A型第一夾緊孔用于安裝第一接頭或第二接頭，在所述的A型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的A型緊固件，所述的A型下夾具包括固定在試驗(yàn)臺(tái)上的底板，在所述的底板上固定有左右相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)側(cè)板，在兩個(gè)側(cè)板的頂部分別對(duì)稱的開有一個(gè)水平設(shè)置或斜方向設(shè)置的安裝槽，在所述的水平設(shè)置或斜方向設(shè)置的安裝槽里對(duì)應(yīng)的裝入方墊塊或斜墊塊，A型下夾具夾頭的兩端分別裝在方墊塊或斜墊塊的水平設(shè)置或傾斜設(shè)置的卡槽內(nèi)并通過A型下夾具方形壓板或A型下夾具異形壓板固定在兩個(gè)側(cè)板上，所述的A型下夾具夾頭包括A型下夾具夾頭本體和固定在A型下夾具夾頭本體上的壓塊，在所述的A型下夾具夾頭本體和壓塊上分別開有第一半圓孔，所述的兩個(gè)第一半圓孔構(gòu)成用于裝夾異型構(gòu)件的固定接頭的A型第二夾緊孔；所述的B型上夾具為連接在試驗(yàn)機(jī)上夾頭上的B型上夾具體，在所述的B型上夾具體上開有沿水平方向設(shè)置的B型第一夾緊孔，所述的B型第一夾緊孔用于安裝第一接頭或第二接頭，在所述的B型上夾具體上連接有固定第一接頭或第二接頭用的B型緊固件，所述的B型下夾具包括固定在試驗(yàn)臺(tái)上的B型下夾具夾頭本體，在所述的B型下夾具夾頭本體上連接有B型下夾具夾頭壓塊，在B型下夾具夾頭本體和B型下夾具夾頭壓塊上分別開有B型半圓孔，所述的兩個(gè)B型半圓孔構(gòu)成用于裝夾異型構(gòu)件的固定接頭用的B型第二夾緊孔。
【文檔編號(hào)】G01N3/04GK203643251SQ201320885109
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】何柏巖, 楊青, 張連洪, 徐磊, 魏聚周 申請(qǐng)人:天津大學(xué)