[实用新型]一种用于激光钻孔实验的可调夹具

说明书

一种用于激光钻孔实验的可调夹具，涉及激光加工工具。设有底座、压紧机构、挡板、上托板，下托板、压片、垫片、长螺栓和螺母；6根长螺栓通过底座上相对应的沉头螺纹孔固定在底座上，下托板上设有4个通孔，在4个通孔中穿过4根长螺栓，并通过长螺栓上的螺母调节高度，上托板上设有与6根长螺栓相对应的6个通孔，6个通孔穿过6根长螺栓，并通过长螺栓上的螺母调节高度；在上托板上方设有两个压片套在中间的两根长螺栓上，在上托板的两侧设有挡板和压紧机构，挡板通过底部的螺栓与底座相连，压紧机构通过螺栓固定在底座上；垫片位于上托板和下托板的下表面与螺母之间，以分散螺母对上托板和下托板的压力，使上托板和下托板受力均匀。

技术领域

本实用新型涉及激光加工工具，尤其是涉及一种用于激光钻孔实验的可调夹具。

背景技术

在制造技术突飞猛进的今天，激光作为一种强有力的加工工具得到了广泛的应用，其中激光钻孔技术是加工精密微小孔的首选手段。为掌握激光钻孔过程中微孔成形的形貌演化规律以及激光加工空腔零件时出现的背壁损伤现象与空腔尺寸的关系，往往需要通过物理实验加以研究。

探究微孔成形的形貌演化规律时，由于微孔孔径仅在0.2～1mm之间，若在材料表面处打孔，要观测微孔的成形过程则需要将微孔沿直径用线切割方法剖开，再用显微镜进行观测，而线切割过程中会产生大量的热，对微孔形貌造成破坏，影响实验结果。采用在材料的拼接缝隙上打孔则可以避免这一问题，但拼接缝隙处的紧密程度也会对实验结果造成影响，若材料拼接处贴合不紧密，激光在开始钻孔时就会通过空隙照射在材料内部，导致烧蚀深度高于正常值，因此激光钻孔过程中，保证两片试件的拼接缝隙紧密贴合就变得至关重要；探究背壁损伤现象与空腔尺寸的关系时，需要改变空腔的尺寸，通常以两片试件一上一下平行放置来模拟空腔零件，因此如何方便地在激光钻孔过程中改变两片试件之间的距离是该实验必须解决的首要问题。而目前缺少一套经济实用、可方便调节试件装夹高度和夹紧力的夹具。

发明内容

本实用新型的目的在于提供操作简单、使用方便，便于实验探索微孔成形的形貌演化规律以及背壁损伤与空腔之间尺寸关系的一种用于激光钻孔实验的可调夹具。

本实用新型设有底座、压紧机构、挡板、上托板，下托板、压片、垫片、长螺栓和螺母；6根长螺栓通过底座上相对应的沉头螺纹孔固定在底座上，所述下托板上设有4个通孔，在4个通孔中穿过4根长螺栓，并通过长螺栓上的螺母调节高度，所述上托板上设有与6根长螺栓相对应的6个通孔，6个通孔穿过6根长螺栓，并通过长螺栓上的螺母调节高度；在上托板上方设有两个压片套在中间的两根长螺栓上，在上托板的两侧设有挡板和压紧机构，挡板通过底部的螺栓与底座相连，压紧机构通过螺栓固定在底座上；垫片位于上托板和下托板的下表面与螺母之间，以分散螺母对上托板和下托板的压力，使上托板和下托板受力均匀。

所述压紧机构包括一个压板、两根光滑的圆柱形导轨、一根牙杆、两个支座以及两个轴承；其中两个支座通过螺栓固定在底座上，两个支座之间连接有两根导轨和一根牙杆，在每个支座内均固定有一个轴承，牙杆一端套入轴承中，牙杆另一端穿过轴承，使牙杆可以自由旋转；压板通过下部的通孔套在导轨和牙杆中，随着牙杆的旋转可以实现沿导轨轴线方向的运动。

本实用新型的上托板和下托板的水平度、高度以及上托板和下托板之间的距离都可以通过长螺栓上的螺母进行调节。当使用激光在材料拼接缝隙上钻孔以探究微孔成形演化规律时，通过调节螺母使上托板处于合适的高度，当其处于水平后旋紧上下螺母，固定上托板，随后将两块实验试件放置于上托板上，用压片压住试件，对压片上的螺母施加一定的预紧力，转动牙杆，使压板压紧试件，当压紧力达到预期要求后，再旋紧压片上的螺母，完成试件装夹；当实验研究背壁损伤与空腔尺寸的关系时，取下压片，在上托板和下托板上各放一片试件，即可进行打孔，当上托板上的试件被激光打穿时，激光可以通过上托板上的圆孔照射到下托板上的试件表面。通过调节螺母即可改变两片试件之间的距离，达到实验目的。

本实用新型具有以下优点：