本實(shí)用新型屬于聲波傳輸用聚能定向管技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種聲波傳輸用聚能定向管加工工裝。

背景技術(shù)：

目前，在聲波傳播領(lǐng)域，如何能將發(fā)散傳播的聲音聚攏并進(jìn)行定向傳播，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)聲波的有效定向傳播，是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。另外，頻率小于20Hz(赫茲)的聲波叫做次聲波。次聲波不容易衰減，不易被水和空氣吸收。而次聲波的波長(zhǎng)往往很長(zhǎng)，因此能繞開(kāi)某些大型障礙物發(fā)生衍射。某些次聲波能繞地球2至3周。某些頻率的次聲波由于和人體器官的振動(dòng)頻率相近甚至相同，容易和人體器官產(chǎn)生共振，對(duì)人體有很強(qiáng)的傷害性，危險(xiǎn)時(shí)可致人死亡。如何將次聲波發(fā)生器產(chǎn)生的次聲波進(jìn)行有效的聚能和定向，以使次聲波按著既定方向傳播，是相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)如何加工用于對(duì)聲波的聚能和定向的聚能定向管，也成為相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種聲波傳輸用聚能定向管加工工裝。該聚能定向管加工工裝的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠?qū)勰芏ㄏ蚬芘吡蠈?shí)現(xiàn)有效的裝配，方便了聚能定向管的加工。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：聲波傳輸用聚能定向管加工工裝，其特征在于：包括上夾具和下夾具，所述上夾具包括呈方形的上夾具基體，所述上夾具基體的下端面開(kāi)設(shè)有定位凹槽和第一安裝槽，所述定位凹槽和第一安裝槽均沿上夾具基體的長(zhǎng)度方向延伸，所述第一安裝槽的橫截面為半圓形，所述上夾具基體上開(kāi)設(shè)有第一豎直安裝孔；所述下夾具包括呈方形的下夾具基體，所述下夾具基體的上端面開(kāi)設(shè)有第二安裝槽和用于與伸入所述定位凹槽的定位凸臺(tái)，所述定位凸臺(tái)和第二安裝槽均沿下夾具基體的長(zhǎng)度方向延伸，所述第二安裝槽的橫截面為半圓形，所述下夾具基體上開(kāi)設(shè)有第二豎直安裝孔；所述上夾具和下夾具通過(guò)穿過(guò)所述第一豎直安裝孔和第二豎直安裝孔的螺栓相連接，所述第一安裝槽和第二安裝槽相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料的胚料圓槽。

上述的聲波傳輸用聚能定向管加工工裝，其特征在于：所述定位凹槽的橫截面為V形，所述定位凸臺(tái)的橫截面為梯形。

上述的聲波傳輸用聚能定向管加工工裝，其特征在于：所述定位凹槽的數(shù)量和定位凸臺(tái)的數(shù)量均為兩個(gè)，所述第一安裝槽位于兩個(gè)所述定位凹槽之間，所述第二安裝槽位于兩個(gè)所述定位凸臺(tái)之間。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便。

2、本實(shí)用新型通過(guò)第一安裝槽和第二安裝槽相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料的胚料圓槽，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚能定向管胚料的有效定位。

3、本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置定位凹槽和定位凸臺(tái)的相互配合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了第一安裝槽和第二安裝槽的精確位置對(duì)正，并且能夠確保上夾具和下夾具不會(huì)沿其寬度方向產(chǎn)生錯(cuò)位。

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型聚能定向管加工工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為用于加工本實(shí)用新型的加工方法流程圖。

圖3為采用本實(shí)用新型加工成的聲波傳輸用聚能定向管的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖1中A處的放大圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明:

1—管體； 2—聚能定向孔； 3—上夾具；

3-1—上夾具基體； 3-2—定位凹槽； 3-3—第一安裝槽；

3-4—第一豎直安裝孔； 4—下夾具； 4-1—下夾具基體；

4-2—定位凸臺(tái)； 4-3—第二安裝槽； 4-4—第二豎直安裝孔；

5—鎖緊螺母； 6—聚能定向管胚料； 7—螺栓。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種在上述加工方法中使用的聚能定向管加工工裝，包括上夾具3和下夾具4，所述上夾具3包括呈方形的上夾具基體3-1，所述上夾具基體3-1的下端面開(kāi)設(shè)有定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3，所述定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3均沿上夾具基體3-1的長(zhǎng)度方向延伸，所述第一安裝槽3-3的橫截面為半圓形，所述上夾具基體3-1上開(kāi)設(shè)有第一豎直安裝孔3-4；所述下夾具4包括呈方形的下夾具基體4-1，所述下夾具基體4-1的上端面開(kāi)設(shè)有第二安裝槽4-3和用于與伸入所述定位凹槽3-2的定位凸臺(tái)4-2，所述定位凸臺(tái)4-2和第二安裝槽4-3均沿下夾具基體4-1的長(zhǎng)度方向延伸，所述第二安裝槽4-3的橫截面為半圓形，所述下夾具基體4-1上開(kāi)設(shè)有第二豎直安裝孔4-4；所述上夾具3和下夾具4通過(guò)穿過(guò)所述第一豎直安裝孔3-4和第二豎直安裝孔4-4的螺栓7相連接，所述第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料6的胚料圓槽。

本實(shí)施例中，該聚能定向管加工工裝在使用時(shí)，通過(guò)第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于安裝聚能定向管胚料6的胚料圓槽，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚能定向管胚料6的有效定位；通過(guò)設(shè)置定位凹槽3-2和定位凸臺(tái)4-2的相互配合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3的精確位置對(duì)正，并且能夠確保上夾具3和下夾具4不會(huì)沿其寬度方向產(chǎn)生錯(cuò)位。該聚能定向管加工工裝能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)聚能定向管胚料6良好的位置固定，從而方便的實(shí)現(xiàn)了聚能定向管胚料6的切削以及直線度和圓度檢測(cè)。

本實(shí)施例中，所述定位凹槽3-2的橫截面為V形，所述定位凸臺(tái)4-2的橫截面為梯形。

本實(shí)施例中，在裝配上夾具3和下夾具4時(shí)，通過(guò)使上夾具3和下夾具4產(chǎn)生相對(duì)往復(fù)移動(dòng)以使其緊密相連，通過(guò)V形定位凹槽3-2與梯形定位凸臺(tái)4-2的相互配合，即能在定位凸臺(tái)4-2和定位凹槽3-2進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)時(shí)，減少摩擦面，能夠使上述的相對(duì)移動(dòng)能夠順利進(jìn)行。

如圖1所示，所述定位凹槽3-2的數(shù)量和定位凸臺(tái)4-2的數(shù)量均為兩個(gè)，所述第一安裝槽3-3位于兩個(gè)所述定位凹槽3-2之間，所述第二安裝槽4-3位于兩個(gè)所述定位凸臺(tái)4-2之間。

本實(shí)施例中，通過(guò)將第一安裝槽3-3設(shè)置在兩個(gè)所述定位凹槽3-2之間，以及通過(guò)將第二安裝槽4-3設(shè)置在兩個(gè)所述定位凸臺(tái)4-2之間，方便了在上夾具基體3-1上加工第一安裝槽3-3時(shí)對(duì)第一安裝槽3-3的定位，同理，也方便了在下夾具基體4-1上加工第二安裝槽4-3時(shí)對(duì)第二安裝槽4-3的定位。并且，兩個(gè)所述定位凹槽3-2和兩個(gè)所述定位凸臺(tái)4-2一一對(duì)應(yīng)配合，進(jìn)一步確保了上夾具3和下夾具4不會(huì)沿其寬度方向產(chǎn)生錯(cuò)位。

如圖2所示的一種用于加工如上述聲波傳輸用聚能定向管的加工方法，包括以下步驟：

步驟1、選取聚能定向管胚料6：選取孔徑為0.15mm～0.25mm、外觀無(wú)損傷、無(wú)劃痕、管口圓正的不銹鋼冷拔管作為聚能定向管胚料6，并將所述聚能定向管胚料6截?cái)啵咕勰芏ㄏ蚬芘吡?的長(zhǎng)度為325mm～330mm，再將所述聚能定向管胚料6的兩端端口磨平；

本實(shí)施例中，從不銹管冷拔管中選取孔徑為0.15mm～0.25mm、外觀無(wú)損傷、無(wú)劃痕、管口圓正的管材來(lái)作為聚能定向管胚料6，由于這種不銹管冷拔管選材方便，為加工聚能定向管提供了充足的原材料，并且將聚能定向管胚料6截成每節(jié)長(zhǎng)度為325mm～330mm，這個(gè)長(zhǎng)度比成品的聚能定向管稍微長(zhǎng)一些，進(jìn)而方便了后續(xù)的進(jìn)一步加工，同時(shí)，還將所述聚能定向管胚料6的端口進(jìn)行磨平，為后期的車床切削提供了對(duì)心找正的參考面。

步驟2、制作上夾具3：首先選取呈方形的上夾具基體3-1，然后在所述上夾具基體3-1的下表面開(kāi)設(shè)定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3，所述定位凹槽3-2和第一安裝槽3-3均沿所述上夾具基體3-1的長(zhǎng)度方向延伸，并在所述上夾具基體3-1上開(kāi)設(shè)第一豎直安裝孔3-3，所述第一安裝槽3-3的橫截面為半圓形；

步驟3、制作下夾具4：首先選取呈方形的下夾具基體4-1，然后在所述下夾具基體4-1的上表面開(kāi)設(shè)用于與所述定位凹槽3-2相適配的定位凸臺(tái)4-2和用于與所述第一安裝槽3-3相配合以定位所述聚能定向管胚料6的第二安裝槽4-3，所述定位凸臺(tái)4-2和第二安裝槽4-3均沿所述下夾具基體4-1的長(zhǎng)度方向延伸，并在所述下夾具基體4-1上開(kāi)設(shè)第二豎直安裝孔4-4，所述第二安裝槽4-3的橫截面為半圓形；

本實(shí)施例中，制作好的上夾具3和下夾具4能夠?qū)勰芏ㄏ蚬芘吡?進(jìn)行良好的定位，并通過(guò)第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相互拼合構(gòu)成的用于定位聚能定向管胚料6的胚料圓槽，方便了后期對(duì)聚能定向管胚料6兩端端口切削時(shí)，所述聚能定向管胚料6不會(huì)發(fā)生變形，同時(shí)也確保在后期的圓度檢測(cè)和直線度檢測(cè)時(shí)，聚能定向管胚料6固定在上夾具3和下夾具4之間不會(huì)發(fā)生偏移，確保了檢測(cè)精度。

步驟4、聚能定向管胚料6的裝配：將長(zhǎng)度為325mm～330mm的聚能定向管胚料6安裝在所述第一安裝槽3-3內(nèi)，并將上夾具3安裝在下夾具4的上方，使所述定位凸臺(tái)4-2伸入所述定位凹槽3-2內(nèi)，進(jìn)而使第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于盛裝所述聚能定向管胚料6的胚料圓槽，然后將螺栓7依次穿過(guò)第一豎直安裝孔3-4和第二豎直安裝孔4-4以將所述上夾具3和所述下夾具4連接，并通過(guò)鎖緊螺母5將所述螺栓7鎖緊；

本實(shí)施例中，通過(guò)定位凸臺(tái)4-2和定位凹槽3-2的定位作用，能夠確保上夾具3和下夾具4不會(huì)沿其寬度方向產(chǎn)生錯(cuò)位，進(jìn)而確保了第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3能夠精確對(duì)齊，確保第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3相拼合構(gòu)成用于定位聚能定向管胚料6的胚料圓槽。

步驟5、聚能定向管胚料6的端面切削：將所述上夾具3、下夾具4和聚能定向管胚料6整體安裝在車床的夾具上，以聚能定向管胚料6上已磨平的端面為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)心找正，然后開(kāi)啟車床，通過(guò)車刀從中心開(kāi)始向外側(cè)延伸的方式分別對(duì)聚能定向管胚料6的兩端進(jìn)行切削，從而使聚能定向管胚料6的長(zhǎng)度保持在290mm～320mm；

本實(shí)施例中，由于在步驟1中的端口磨平作業(yè)中，雖然確保了聚能定向管胚料6的端面平齊，但是會(huì)在聚能定向管胚料6的端面產(chǎn)生毛邊，在本步驟中，通過(guò)車刀從中心開(kāi)始向外側(cè)延伸的方式分別對(duì)聚能定向管胚料6的兩端進(jìn)行切削，從而將聚能定向管胚料6的長(zhǎng)度切割至最終目標(biāo)的長(zhǎng)度。其中，所述車床的夾具采用四爪卡盤(pán)。

步驟6、聚能定向管胚料6的通孔的圓度和直線度檢測(cè)：采用小孔成像的方法，將放置在密閉盒子內(nèi)的白熾燈燈光從聚能定向管胚料6的通孔的一端射入，如果在聚能定向管胚料6的通孔另一端的屏幕上產(chǎn)生七色光環(huán)，則通過(guò)測(cè)量七色光環(huán)的圓度來(lái)檢測(cè)所述通孔的圓度，當(dāng)所述通孔的圓度為0.005mm～0.015mm，此時(shí)所述通孔的直線度也滿足-0.01mm～0.01mm的要求，則完成將聚能定向管胚料6加工成合格的聚能定向管，所述通孔即為聚能定向孔2。

本實(shí)施例中，通過(guò)采用小孔成像的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)聚能定向管胚料6通孔的圓度進(jìn)行檢測(cè)，在具體檢測(cè)時(shí)，可以通過(guò)圓度儀來(lái)測(cè)量七色光環(huán)的直徑，進(jìn)而能夠分映出所述通孔的圓度。如果在采用小孔成像的過(guò)程中，在聚能定向管胚料6通孔另一端的屏幕上并沒(méi)有產(chǎn)生七色光環(huán)，則說(shuō)明聚能定向管胚料6的通孔沒(méi)有達(dá)到直線度和圓度的要求，需要重新從不銹鋼冷拔管中再選取聚能定向管胚料6。

本實(shí)施例中，由于現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，白幟燈在一密閉盒子里放置，當(dāng)光線通過(guò)一個(gè)直徑為0.2mm左右的深孔時(shí)，在距離發(fā)光孔端1.5米的垂面屏幕上投射直徑0.6米的7色光環(huán)，則其深孔直線度誤差小于0.03mm。當(dāng)外環(huán)直徑圓度誤差小于-2mm～2mm，則該微孔直線度誤差小于0.01mm，則在本實(shí)施例中，通過(guò)用游標(biāo)卡尺或千分尺來(lái)測(cè)量七色光環(huán)外環(huán)直徑圓的誤差，當(dāng)外環(huán)直徑圓度誤差小于-2mm～2mm時(shí)，則能確保所述通孔直線度誤差小于0.01mm。

本實(shí)施例中，步驟4之前，在所述第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3內(nèi)涂刷含膠的銅粉，并在聚能定向管胚料6的端口貼敷保護(hù)膠帶。通過(guò)在第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3內(nèi)涂刷含膠的銅粉，進(jìn)而確保聚能定向管胚料6與第一安裝槽3-3和第二安裝槽4-3能夠緊密接觸，通過(guò)銅粉將聚能定向管胚料6與第一安裝槽3-3以及聚能定向管胚料6與第二安裝槽4-3之間的縫隙填充，使聚能定向管胚料6能夠牢固的固定在上夾具3和下夾具4之間。

本實(shí)施例中，在步驟4中，在用螺栓7連接所述上夾具3和下夾具4之前，使定位凸臺(tái)4-2在所述定位凹槽3-2內(nèi)進(jìn)行往復(fù)的相對(duì)移動(dòng)，從而使上夾具基體3-1和下夾具基體4-1緊密的貼合在一起。通過(guò)定位凸臺(tái)4-2在所述定位凹槽3-2內(nèi)進(jìn)行往復(fù)的相對(duì)移動(dòng)，使得上夾具基體3-1和下夾具基體4-1

本實(shí)施例中，步驟1中，在對(duì)聚能定向管胚料6進(jìn)行截取和端面磨平時(shí)，將所述聚能定向管胚料6包裹于毛氈和U形銅板之間，所述毛氈填充在聚能定向管胚料6的通孔內(nèi)。這樣通過(guò)毛氈和U形鋼板對(duì)聚能定向管胚料6進(jìn)行有效的保護(hù)，從而防止在聚能定向管胚料6的截取作業(yè)和端面磨平作業(yè)中引起聚能定向管胚料6的變形。

本實(shí)施例中，該加工方法通過(guò)選用不銹鋼冷拔管作為聚能定向管胚料6，然后對(duì)聚能定向管胚料6進(jìn)行定長(zhǎng)截取和端面磨平，接下來(lái)將聚能定向管胚料6裝配在制作好的上夾具3和下夾具4之間，隨后再將聚能定向管胚料6的兩端面進(jìn)行切削，使聚能定向管胚料6兩端面的毛邊被切掉，并將聚能定向管胚料6確保在最終的目標(biāo)長(zhǎng)度。然后再采用小孔成像的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)聚能定向管胚料6通孔的圓度和直線度的檢測(cè)，滿足圓度和直線度要求的聚能定向管胚料6即為制成的聚能定向管。

本實(shí)施例中，所述上夾具基體3-1和下夾具基體4-1均由黃銅制成，所述上夾具基體3-1和下夾具基體4-1的高度均為15mm～25mm，寬度均為35mm～45mm，長(zhǎng)度均為325mm～330mm。

如圖3和圖4所示的通過(guò)上述加工方法加工成的聲波傳輸用聚能定向管，包括管體1，所述管體1上開(kāi)設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的聚能定向孔2，所述聚能定向孔2為圓孔，所述聚能定向孔2的一端為用于供聲波進(jìn)入其內(nèi)的聲波入口，所述聚能定向孔2的另一端為用于將其內(nèi)聚能后的聲波定向輸出的聲波出口，所述管體1的長(zhǎng)度為290mm～320mm，所述聚能定向孔1的直線度為-0.01mm～0.01mm，所述聚能定向孔2的孔徑為0.15mm～0.25mm，所述聚能定向孔2的圓度為0.005mm～0.015mm。

本實(shí)施例中，該聚能定向管能夠?qū)β暡ㄟM(jìn)行有效的聚能和定向，即從所述聲波入口進(jìn)入聚能定向孔2的聲波在聚能定向孔2內(nèi)進(jìn)行不斷的反射和疊加，從而使聲強(qiáng)增大，起到了良好的聲波聚能作用，并且通過(guò)聚能定向孔2能夠?qū)β暡ㄟM(jìn)行聚攏和引導(dǎo)，起到了良好的定向作用。本實(shí)施例中，當(dāng)管體1的長(zhǎng)度小于或大于290mm～320mm時(shí)，聚能定向孔2的直線度在-0.01mm～0.01mm范圍之外，所述聚能定向孔2的孔徑在0.15mm～0.25mm范圍之外，聚能定向孔2的圓度在0.005mm～0.015mm范圍之外時(shí)，該聚能定向管的聚能效果和定向效果均較差。并且，當(dāng)管體1的長(zhǎng)度大于290mm～320mm時(shí)，對(duì)管體1的準(zhǔn)直度要求過(guò)高，并且聲波在聚能定向孔2內(nèi)的反射會(huì)出現(xiàn)紊亂，反而會(huì)使得聚能效果打折扣。本實(shí)施例中，當(dāng)管體1的長(zhǎng)度為290mm～320mm、聚能定向孔2的直線度為-0.01mm～0.01mm、聚能定向孔2的孔徑為0.15mm～0.25mm、聚能定向孔2的圓度為0.005mm～0.015mm時(shí)，該聚能定向管的聚能、定向作用較佳。并且當(dāng)所述管體1的長(zhǎng)度為300mm，所述聚能定向孔2的孔徑為0.2mm，所述聚能定向孔2的圓度為0.01mm時(shí)，該聚能定向管的聚能效果和定向效果最佳。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變換，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。