專(zhuān)利名稱(chēng)：夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行加工或4企查等的處理時(shí)固定上述才幾 械零部件的夾具。
背景技術(shù)：
為了對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件等的機(jī)械零部件進(jìn)行加工或檢查，存在頻 繁將其固定的機(jī)會(huì)。用于固定的夾具具備多個(gè)支撐座，為了避免因與上述機(jī)械 零部件的壓接而引起的磨損和變形，由所謂超硬合金構(gòu)成的支撐部釬焊在上述 支撐座上。上述支撐部通常形成有用于抑制晃動(dòng)的多個(gè)槽。上述支撐部由于是由超硬合金構(gòu)成的，所以雖然有效抑制其自身的磨損和 變形，但對(duì)機(jī)械零部件容易造成劃傷和變形等損傷。另外，超硬合金與鋼材等 相比價(jià)格太高，且在與鋼材等的釬焊上有技術(shù)上的困難，所以從成本和技術(shù)上 難度的角度出發(fā)最好不使用。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種不使用超硬合金也可有效抑制對(duì)象物的晃動(dòng)、 且以較小的磨損和變形來(lái)固定對(duì)象物的夾具。根據(jù)本發(fā)明的第一方案，用于固定對(duì)象物的夾具具備含有為了支撐對(duì)象 物而構(gòu)成的支撐面的支撐座；為覆蓋上述支撐面而放電沉積的含有陶瓷的保護(hù) 膜；以及為了與上述支撐座共同作用來(lái)固定上述對(duì)象物而構(gòu)成的固定工具。最好上述保護(hù)膜具有Ra為0.4nm以上3.2,以下的表面粗糙度。另外， 最好上述保護(hù)膜本質(zhì)上由從碳化鈦、碳化硅以及碳化鴒所構(gòu)成的組中選擇的一 種構(gòu)成。另外，最好上述保護(hù)膜是通過(guò)將上述支撐座作為工件，并從本質(zhì)上由 碳化鈦構(gòu)成的電極向上述支撐面進(jìn)行放電沉積而形成的?；蛘?，最好上述保護(hù) 膜是通過(guò)將上述支撐座作為工件，并從本質(zhì)上由硅形成的電極向上述支撐面在 油中進(jìn)行放電沉積而形成的。再有，最好上述保護(hù)膜只形成在上述支撐面上。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的夾具的立體圖。圖2是根據(jù)圖1中的箭頭I的向視圖。 圖3是說(shuō)明形成第l保護(hù)薄膜的工序的圖。 圖4是表示熔合部厚度和薄膜的粘合強(qiáng)度的關(guān)系的圖。 圖5是表示熔合部厚度和對(duì)象物變形的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施方式
在本說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)中，將幾個(gè)用語(yǔ)如下定義并使用。"放電沉積" 一詞如下定義并使用，即，在電火花加工機(jī)中，將放電不用于工件的加 工而用于電極的磨損，并使上述電極的原材料、或者上述電極原材料與加工液 或加工氣體的反應(yīng)生成物沉積在工件上。另外，"進(jìn)行放電沉積"一詞作為"放 電沉積"的他動(dòng)詞定義而使用。再有，"本質(zhì)上由…構(gòu)成，，的句子意思是半封 閉地規(guī)定成分，即如下定義而使用，即，排除實(shí)質(zhì)上影響本發(fā)明的基礎(chǔ)及新性 質(zhì)而未規(guī)定的成分，但允許含有實(shí)質(zhì)上不影響的雜質(zhì)等成分。在本發(fā)明的各實(shí)施方式中，利用電火花加工機(jī)(其大部分省略圖示)的放 電沉積。在放電沉積中，將對(duì)象物作為電火花加工機(jī)的工件定位于電火花加工 機(jī)上，使上述對(duì)象物在加工槽內(nèi)與電極接近而相對(duì)。在此，如果是通常的放電 加工，則通過(guò)從外部電源供給脈沖狀的電流，從而使脈沖狀的放電發(fā)生在工件 與電極之間而使工件損耗，這樣一來(lái)，工件被加工成與電極前端互補(bǔ)的形狀。 在本發(fā)明的放電沉積中，不使工件損耗，而使電極損耗，將電極原材料、或者 電才及原材料與加工液或加工氣體的發(fā)應(yīng)生成物沉積在工件上。沉積物不^又附著 在工件上，而且利用一部分放電能量，在與工件之間以及沉積物的粒子彼此可 同時(shí)引起擴(kuò)散和熔敷等現(xiàn)象。以下，參照?qǐng)D1~圖5說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式。在圖中，"FF"箭頭表 示前方，"FR"表示后方，"L"表示左方，"R，，表示右方。另外，在圖2中， 用圓包圍的x符號(hào)表示朝向紙面的方向，用圓包圍的黑點(diǎn)表示與紙面相反的箭頭。為固定在夾具上的對(duì)象物的情況。如圖1及圖2所示，本發(fā)明的一實(shí)施方式的夾具1將葉片部件3固定在規(guī) 定位置上。在此，葉片部件3具備葉片5; —體形成在該葉片5的前端上的 屏蔽件7; —體形成在葉片5的基端上的平臺(tái)9;與該平臺(tái)9 一體形成的翼根 11。另外，葉片5具有正壓力面5fa和負(fù)壓力面5fb,在翼根ll上利用研磨加 工形成有嵌合槽13 (圖3表示完成研磨加工后的葉片部件3 )。夾具1具備夾具主體15，該夾具主體15具備由鋼材構(gòu)成的底座17;豎 立設(shè)置在底座17的后部且由鋼材構(gòu)成的縱向板19。在底座17的右部設(shè)有支撐平臺(tái)9的前部的第1支撐座21，該第1支撐座 21本質(zhì)上大體由鋼材構(gòu)成。同樣地，在底座17的右部"i殳有支撐平臺(tái)9的后部 的第2支撐座23,該第2支撐座23本質(zhì)上大體由鋼材構(gòu)成。再有，第1支撐 座21及第2支撐座的結(jié)構(gòu)在后面詳細(xì)說(shuō)明。在底座17的左部通過(guò)托架27設(shè)有支撐葉片5的負(fù)壓力面5fb的第一支撐 輥25，在縱向板19的左部通過(guò)托架31設(shè)有支撐屏蔽件7的后邊緣的第2支 撐輥29。另外，在底座17的左部通過(guò)托架35設(shè)有支撐屏蔽件7的前邊緣的 支撐螺栓33。再有，在縱向板19的上部通過(guò)安裝螺栓39設(shè)有臂37,在該臂37的前端 部設(shè)有按壓螺栓43,該按壓螺栓43通過(guò)橡膠墊41將葉片5的基端附近向底 座17方向(圖中的下方)按壓。另外，在底座17的右部設(shè)有從前后夾緊翼根 11的夾緊桿45、 47。其次，對(duì)第1支撐座21及第2支撐座23的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 如圖2所示，在第1支撐座21的支撐面上以覆蓋上述支撐面的方式并通 過(guò)放電沉積形成有由TiC (碳化鈦)構(gòu)成的第1保護(hù)薄膜49。具體地，如圖3 (a)(b)所示，在電火花加工機(jī)內(nèi)，使第1支撐座21的支撐面與電極51相 對(duì)，在具有電絕緣性的液體S中，通過(guò)在第1支撐座21的支撐面和電極51 之間發(fā)生脈沖狀的放電，從而形成上述第l保護(hù)薄膜49以覆蓋上述支撐面。成型體、或者至少局部進(jìn)行加熱處理而燒結(jié)的上述成型體構(gòu)成。再有，電極 51還可以取代通過(guò)壓縮成型，而通過(guò)泥漿、MIM ( Metal Injection Molding )、噴鍍等成型。再有，取代具有電絕緣性的液體S，還可以適用具有電絕緣性的氣體。
另外，在第1支撐座21的支撐面上，還可以取代本質(zhì)上由TiC構(gòu)成的第 1保護(hù)薄膜49,而利用放電沉積形成本質(zhì)上由SiC (碳化硅)構(gòu)成的第1保護(hù) 薄膜53。具體地，如圖3 (a) (b)所示，在電火花加工機(jī)內(nèi)，使第1支撐座 21的支撐面與本質(zhì)上由Si(硅)構(gòu)成的電極55相對(duì)，在含有鏈烷烴的油S中， 通過(guò)在第1支撐座21的支撐面和電極55之間發(fā)生脈沖狀的放電，從而形成上 述第1保護(hù)薄膜53以覆蓋上述支撐面。在此，電極55由將本質(zhì)上由Si (硅)構(gòu)成的固體、本質(zhì)上由Si構(gòu)成的粉 末利用壓力機(jī)的壓縮而成型的成型體，或者至少局部進(jìn)行加熱處理而燒結(jié)的上 述成型體構(gòu)成。再有，電極55還可以取代通過(guò)壓縮成型，而通過(guò)泥漿、MIM (Metal Injection Molding )、噴鍍等成型。再有，取代上述第1保護(hù)薄膜49或53，還可以是本質(zhì)上由WC (碳化鎢) 構(gòu)成的第l保護(hù)膜。在這種情況下，利用取代TiC含有WC的電極。上述電 極作為一個(gè)例子是由本質(zhì)上由重量比為90%的WC和10%的Co(鈷)構(gòu)成的 粉末成型的成型體、或者至少局部進(jìn)行加熱處理而燒結(jié)的上述成型體。同樣地，在第2支撐座23的支撐面上，以覆蓋上述支撐面的方式避過(guò)通 過(guò)放電沉積形成本質(zhì)上由TiC構(gòu)成的第2保護(hù)薄膜57或本質(zhì)上由Si構(gòu)成的第 2保護(hù)薄膜59。第2保護(hù)薄膜59還可以是本質(zhì)上由WC構(gòu)成的材料。再有，第1保護(hù)薄膜49 (或53 )及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )為了防止對(duì) 象物滑動(dòng)并抑制對(duì)對(duì)象物造成損傷而具有適當(dāng)?shù)谋砻娲植诙?。上述表面粗糙?最好是Ra為0.4pm以上3.2jam以下。這是因?yàn)?，如果表面粗糙度Ra比0.4(im 小，則很難充分抑制葉片部件3的滑動(dòng)，如果表面粗糙度Ra比3.2,大，則對(duì)對(duì)象物的損傷顯著。另外，在第l保護(hù)薄膜49 (或53)與第1支撐座21的母材的邊界、以及 第2保護(hù)薄膜57 (或59 )與第2支撐座23的母材的邊界，分別生成有組成比 向厚度方向傾斜變化的熔合部(熔合層)B1、 B2。它們是在實(shí)施放電沉積時(shí) 通過(guò)適當(dāng)選擇放電條件而生成的，熔合部B1、 B2的厚度最好是3|im以上且 20,以下。上述適當(dāng)?shù)姆烹姉l件是峰值電流為30A以下且脈沖寬度為200(is 以下，最好是峰值電流為20A以下且脈沖寬度為20jas以下。在此，熔合部B1、 B2的厚度采用3pm以上且20^im以下是為了提高上述 薄膜與上述支撐座的粘合強(qiáng)度，且抑制上述支撐座的變形，基于圖4及圖5 所示的試驗(yàn)結(jié)果而設(shè)定。即，若改變放電條件而形成薄膜以構(gòu)成各種厚度的熔合部，則在上述母材與上述薄膜的邊界生成的熔合部的厚度和上述薄膜的粘合強(qiáng)度具有如圖5所 示的關(guān)系。從而得到如果上述熔合部的厚度為3[im以上，則上述薄膜的粘合 強(qiáng)度變高的第一見(jiàn)解。另外，上述熔合部的厚度與上述母材的變形具有如圖6 所示的關(guān)系。從而得到如果上述熔合部的厚度為20pm以下，則能夠抑制上述 母材的變形的第二見(jiàn)解。由此，從上述第一及第二見(jiàn)解出發(fā)，熔合部B1、 B2 的厚度最好是3pm以上且204m以下，從而能夠抑制第1支撐座21及第2支 撐座23的母材的變形，并且>^是高第1保護(hù)薄膜49 (或53 )及第2保護(hù)薄膜 57 (或59)的粘合強(qiáng)度。再有，圖4及圖5中的橫軸以對(duì)數(shù)表示上述熔合部的厚度，圖4中的縱軸 以量鋼為1來(lái)表示上述薄膜的粘合強(qiáng)度，圖5中的縱軸以量鋼為1來(lái)表示上述 母材的變形。其次，說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的作用。分別使平臺(tái)9的前部支撐在第1支撐座21的第1保護(hù)薄膜49(或53 )上， 使平臺(tái)9的后部支撐在第1支撐座23的第2保護(hù)薄膜57 (或59 )上，使葉片 5的負(fù)壓力面5fb支撐在第1支撐輥25上，使屏蔽件7的后邊緣支撐在第2 支撐輥上，以及使屏蔽件7的前邊緣支撐在支撐螺栓33上。并且，利用臂37 的按壓螺栓43將葉片5的基端附近通過(guò)橡膠墊41向底座17方向按壓，利用 一對(duì)夾緊桿45、 47從前后約束翼根11。這樣一來(lái)，將葉片部件3固定在夾具 主體15上。即，臂37、按壓螺栓43、支撐輥25、 29以及一對(duì)夾緊桿45、 47 與上述支撐座21、 23共同作用而固定葉片部件3。由此，可將葉片部件3提 供給研磨加工等的處理(夾具1的一般作用)。除了夾具1的一般作用以外，由于在第1支撐座21的支撐面上形成由TiC 構(gòu)成的第l保護(hù)薄膜49或由SiC構(gòu)成的第l保護(hù)薄膜53,并且在第2支撐座 23的支撐面上形成由TiC構(gòu)成的第2保護(hù)薄膜57或由SiC構(gòu)成的第2保護(hù)薄 膜59,因此第1保護(hù)薄膜49 (或53 )及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )具有較高 的硬度，從而第1支撐座21及第2支撐座23的構(gòu)成材料之一不必使用如超硬 合金那樣的高價(jià)材料，也可充分抑制第1支撐座21及第2支撐座23的磨損。
另外，由于第1支撐座21的第l保護(hù)薄膜49 (或53)及第2支撐座23 的第2保護(hù)薄膜57 (或59)通過(guò)放電沉積而形成，所以可以在第l保護(hù)薄膜 49 (或53)及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )的表面整體范圍內(nèi)留下帶有圓度的細(xì) 微的凹凸。由此，可抑制葉片部件3的滑動(dòng)，穩(wěn)定葉片部件3的定位狀態(tài)，并 且可使第1保護(hù)薄膜49 (或53 )及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )的表面整體大體 均勻地與平臺(tái)9"t妄觸。再有，由于熔合部B1、 B2的厚度為3jim以上且20)im以下，所以可抑制 第1支撐座21及第2支撐座23的母材的變形，并且提高第1保護(hù)薄膜49(或 53 )及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )的粘合強(qiáng)度。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，由于第1支撐座21及第2支撐座23 的構(gòu)成材料之一不必使用如超硬合金那樣的高價(jià)材料，也可充分抑制第1支撐 座21及第2支撐座23的磨損，所以可實(shí)現(xiàn)夾具1的作為整體的制造成本的降 低。另外，由于可抑制葉片部件3的滑動(dòng)，穩(wěn)定葉片部件3的固定狀態(tài)，并且 可使第1保護(hù)薄膜49 (或53 )及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )的表面整體大體均 勻地與平臺(tái)9接觸，所以即使與第1支撐座21或第2支撐座23接觸，也幾乎 不對(duì)葉片部件3造成損傷，可提高葉片部件3的質(zhì)量。再有，由于可抑制第1支撐座21及第2支撐座23的母材的變形，并且可 提高第1保護(hù)薄膜49 (或53 )及第2保護(hù)薄膜57 (或59 )的粘合強(qiáng)度，所以 可穩(wěn)定夾具1的質(zhì)量。在上述說(shuō)明中，還可以將第1支撐輥25、第2支撐輥29以及支撐螺栓33 做成與第2支撐座21或第2支撐座23相同的結(jié)構(gòu)。另外，除了用在加工處理時(shí)的夾具1之外，還可以在用于進(jìn)行檢查處理等 其它處理時(shí)的夾具上應(yīng)用與第1支撐座21或第2支撐座23相同的結(jié)構(gòu)。雖然參照幾個(gè)最佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí) 施方式?；谏鲜龉_(kāi)內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過(guò)進(jìn)行實(shí)施方式的修正 或變形來(lái)實(shí)施本發(fā)明。 產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明提供一種不使用超硬合金也可有效抑制對(duì)象物的晃動(dòng)、且以較小的 磨損和變形來(lái)固定對(duì)象物的夾具。
權(quán)利要求
1. 一種夾具，用于固定對(duì)象物，其特征在于，具備含有為了支撐對(duì)象物而構(gòu)成的支撐面的支撐座；為覆蓋上述支撐面而放電沉積的含有陶瓷的保護(hù)膜；以及為了與上述支撐座共同作用來(lái)固定上述對(duì)象物而構(gòu)成的固定工具。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于， 上述保護(hù)膜具有Ra為0.4pm以上3.2jim以下的表面粗糙度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，上述保護(hù)膜本質(zhì)上由從碳化鈦、碳化硅以及碳化鎢所構(gòu)成的組中選擇的一 種構(gòu)成
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，上述保護(hù)膜是通過(guò)將上述支撐座作為工件，并從本質(zhì)上由碳化鈦構(gòu)成的電 極向上述支撐面進(jìn)行放電沉積而形成的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于，上述保護(hù)膜是將上述支撐座作為工件，并從本質(zhì)上由硅構(gòu)成的電極向上述 支撐面在油中進(jìn)行放電沉積而構(gòu)成的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾具，其特征在于， 上述保護(hù)膜只形成在上述支撐面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于固定對(duì)象物的夾具，該夾具具備含有為了支撐對(duì)象物而構(gòu)成的支撐面的支撐座；為覆蓋上述支撐面而放電沉積的含有陶瓷的保護(hù)膜；以及為了與上述支撐座共同作用來(lái)固定上述對(duì)象物而構(gòu)成的固定工具。
文檔編號(hào)B25B11/00GK101146652SQ20068000752
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月9日
發(fā)明者古川崇, 渡邊光敏, 落合宏行 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ihi