CN103707106B - 一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装。包括与车床主轴相固定的回转体，回转体上固定有分度块，分度块的上方设有将工件固定于分度块上的紧固装置，分度块的外侧沿分度块的周向由内向外设有第一、第二、第三层定位销孔，分度块上设有与定位销孔配合的定位销。由上述技术方案可知，本发明通过工装与车床直联式的安装方式，使待加工叶片孔产生一个与车床主轴旋转方向一致的回转中心，解决了待加工叶片孔与车床主轴同心度问题，通过分度块与回转体之间的配合与分度机构的运用，使工件在加工过程中叶片孔随分度块旋转而达到快速、精确分度的目的变得轻而易举，拉杆上设置的圆柱段解决了车削加工过程中关键尺寸的测量基准问题。

Description

一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装

技术领域

本发明涉及一种轴流泵叶轮体，具体涉及一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装。

背景技术

轴流泵叶轮体通常为铸铁件，铸造后需进行机械加工。叶轮体上叶片安装孔（一般为三孔、四孔或五孔）均布于圆柱面外沿，各安装孔分别有不同的回转中心，而不是同一个回转中心，这种结构特点决定了其不可以在车床上直接进行车削加工，而是在镗床上通过分度盘一个一个地校正、加工出来。在镗床上加工叶片孔具有个别关键尺寸不易控制和测量、效率低、对操作者技能依赖性大和加工成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装，该工装解决了待加工叶片孔与车床主轴同心度问题以及车削加工过程中关键尺寸的测量基准问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括与车床主轴相固定的回转体，所述的回转体由呈L型布置的第一板和第二板组成，所述的第一板和第二板为整体铸造成型的铸件，所述的第一板上设有与车床主轴相配合的第一凹止口，所述的第二板的中心位置固定有分度块，分度块的上方设有将工件固定于分度块上的紧固装置，所述的分度块的外侧沿分度块的周向由内向外设有第一、第二、第三层定位销孔，所述的第一层定位销孔包括沿圆周方向均匀布置的三个第一销孔，所述的第二层定位销孔包拓沿圆周方向均匀布置的四个第二销孔，所述的第三层定位销孔包括沿圆周方向均匀布置的五个第三销孔，所述的分度块上设有与第一销孔或第二销孔或第三销孔相配合的定位销和开口销。

所述的第二板上设有与分度块相配合的第二凹止口，所述分度块的底面设有与第二凹止口相配合的第一凸止口，所述分度块的中心处设有螺纹孔，所述的螺纹孔为通孔，所述的分度块与第二板之间设有连接两者的螺杆，所述螺杆的一端穿过第二板与螺纹孔的下半段相配合，螺杆的另一端设有螺母，所述的螺母与第二板之间设有垫板。

所述的紧固装置包括拉杆、与拉杆相配合的锁紧螺母以及压板，所述拉杆的轴线垂直于第二板面，所述的工件套设在拉杆上，拉杆的底端与分度块相固定，工件的底端与分度块的顶端相配合固定，工件的顶端通过锁紧螺母锁紧，锁紧螺母与工件之间设有压板。

所述的拉杆底端设有与螺纹孔的上半段相配合的螺纹段，所述螺纹段的上部设有定位圆柱段，所述的定位圆柱段的直径大于螺纹段的直径，且定位圆柱段的底面抵靠在分度块的顶面上。

所述的第一板与第二板之间设有连接两者的加强板，所述的加强板分别设置在第一板和第二板相连的两个端部。

所述的第一销孔、第二销孔、第三销孔中各有一个销孔位于相同的位置。

由上述技术方案可知，本发明通过工装与车床直联式的安装方式，使待加工叶片孔产生一个与车床主轴旋转方向一致的回转中心，解决了待加工叶片孔与车床主轴同心度问题，避免了费时、费力的工装的校正、夹紧操作；通过分度块与回转体之间的配合与分度机构的运用，使工件在加工过程中叶片孔随旋转而达到快速、精确分度的目的变得轻而易举，实现傻瓜式操作；解决了车削加工过程中关键尺寸的测量基准问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A－A剖视图；

图3是图2的B－B剖视图；

图4是回转体的结构示意图；

图5是图4的C－C剖视图；

图6是图5的D－D剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示的一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装，包括与车床主轴相固定的回转体1，回转体1由呈L型布置的第一板11和第二板12组成，第一板11和第二板12为整体铸造成型的铸件，第一板11上设有与车床主轴相配合的第一凹止口2，第二板12的中心位置固定有分度块3，分度块3的上方设有将工件4固定于分度块3上的紧固装置5，分度块3的外侧沿分度块3的周向由内向外设有第一、第二、第三层定位销孔，第一层定位销孔包括沿圆周方向均匀布置的三个第一销孔61，第二层定位销孔包拓沿圆周方向均匀布置的四个第二销孔62，第三层定位销孔包括沿圆周方向均匀布置的五个第三销孔63，具体地说即第二板上沿圆周方向设有自内向外的三层定位销孔，其中第一、第二、第三层定位销孔分别包括3个、4个、5个销孔，分别用来与有三个、四个、五个叶片孔的叶轮体相配合；分度块3上设有与第一销孔61或第二销孔62或第三销孔63相配合的定位销32和开口销33，优选的，第一销孔61、第二销孔62、第三销孔63中各有一个销孔位于相同的位置，即第一销孔61分别间隔120度设置，第二销孔62分别间隔90度设置、第三销孔63分别间隔72度设置，其中每层定位销孔的起始点位置相同，换句话说，三层定位销孔中各有一个销孔的连线位于同一直线上。优选的，第一板11与第二板12之间设有连接两者的加强板13，加强板13分别设置在第一板11和第二板12相连的两个端部。第一板11与第二板12为一整体铸件，铸铁的减震性好，同时加强板13可以最大限度地减小加工时的振动。

进一步的，第二板12上设有与分度块3相配合的第二凹止口21，分度块3的底面设有与第二凹止口21相配合的第一凸止口，分度块3的中心处设有螺纹孔31，螺纹孔31为通孔，分度块3与第二板12之间设有连接两者的螺杆7，螺杆7的一端穿过第二板12与螺纹孔31的下半段相配合，螺杆7的另一端设有螺母71，螺母71与第二板12之间设有垫板72。也就是分度块为一回转形零件，其下端通过第一凸止口与回转体第二板上的第二凹止口21连接，分度块的上端通过凸止口与工件内孔定位连接。

进一步的，紧固装置5包括拉杆51、与拉杆51相配合的锁紧螺母52以及压板53，拉杆51的轴线垂直于第二板面12，工件4套设在拉杆51上，拉杆51的底端与分度块3相固定，工件4的底端与分度块3的顶端相配合固定，工件4的顶端通过锁紧螺母52锁紧，锁紧螺母52与工件4之间设有压板53。

更进一步的，拉杆51底端设有与螺纹孔31的上半段相配合的螺纹段511，螺纹段511的上部设有定位圆柱段512，定位圆柱段512的直径大于螺纹段511的直径，且定位圆柱段512的底面抵靠在分度块3的顶面上。也就是分度块上的螺纹孔上段与拉杆配合固定，分度块上的螺纹孔下段与螺杆配合固定。拉杆、压板通过锁紧螺母固定待加工工件叶轮体，使其与分度块组成一个整体，不会发生相对转动，螺杆、垫板再通过螺母将装成一体的叶轮体和分度块固定在回转体上，使其不会与回转体发生相对运动，定位圆柱段的柱面是车孔时控制叶片孔底面到中心距离的测量基准。

本发明的使用方法如下：

1）先将回转体通过连接法兰与卧式车床主轴连接，回转体上的第一凹止口与法兰凸止口是实配加工的，这样保证了工装与车床的同心度，减少工装的跳动量；

2）车孔前先将相应的分度块通过第一凸止口与回转体上的第二凹止口装配，分度块通过螺杆、垫板和螺母装配在回转体的第二板上，螺母暂不压紧；再将工件叶轮体通过分度块、螺杆、压板用锁紧螺母压紧成一个整体，整体转动这个整体组件，用车刀校正叶轮体首个叶片铸造孔底孔，此孔中心线正好与车床主轴中心线重合，即就是待加工孔的回转中心，较好后将螺杆上的螺母锁紧，同时插紧定位销，定位销端插上开口销防松脱；

3）轻轻盘动已装工件后松手，根据旋转状况判断须加重部位并试加重，直至基本平衡为止，此过程要尽量校平，以减小待加工工件及工装因离心力的作用导致的对机床的损伤和工件在加工后的尺寸误差；

4）车首个叶片安装孔通孔和配合孔，通过测量配合孔底面到拉杆圆柱测量基准面的距离来间接测量叶轮体零件图纸上的尺寸；首个叶片孔加工完成后，用扳手轻轻松动螺杆上螺母，拨出定位销，将分度块连同工件一起旋转，使分度块上定位销孔与回转体上下一个定位销孔重合，重新插紧定位销和开口销，无须重新校正孔位，直接车下一个孔；用同样的方法将叶轮体上所有的孔加工出来。

本发明的有益效果：1）该工装的设计已经考虑了其加工范围，它包括了口径在800mm及以下，叶轮体具有三个、四个和五个中片孔的不同比转速、不同扬程的长轴式轴流泵、潜水轴流泵等，产品规格达50多种；2）每一种泵型的叶轮体配一种分度块，车不同叶轮体时只须更换相应的分度块就行了，无须拆卸回转体，操作快捷方便；3）设计图中回转体中心高是按具有最大中心高的叶轮体定的，其余泵型叶轮体高度差部分用改变分度块法兰厚度来调整；回转体上安装面积的大小由由最大底面的工件决定，回转体的尺寸就是依上述范围遵循按最小尺寸原则设计，这样保证工装结构紧凑，体积尽量小、重量尽量轻，还能减少配重重量，减少加工成本；4）回转体与车床的直接连接是通过回转体凹止口与法兰凸止口是实配加工的，配合止口尺寸控制得当，形位误差小，工装与车床主轴的同心度好，减少了工装的跳动量；5)本工装的设计使回转体、相应叶轮体分度块和叶轮体组装后待加工孔与车床主轴同心，工件的回转中心就是车床的回转中心，从理论上保证了叶片孔的位置；6）分度块与回转体配合止口间隙适当，在分度时工件既能随分度块一起转动，同时又不至于影响加工精度。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于加工轴流泵叶轮体叶片孔的工装，其特征在于：包括与车床主轴相固定的回转体（1），所述的回转体（1）由呈L型布置的第一板（11）和第二板（12）组成，所述的第一板（11）和第二板（12）为整体铸造成型的铸件，所述的第一板（11）上设有与车床主轴相配合的第一凹止口（2），所述的第二板（12）的中心位置固定有分度块（3），分度块（3）的上方设有将工件（4）固定于分度块（3）上的紧固装置（5），所述的分度块（3）的外侧沿分度块（3）的周向由内向外设有第一、第二、第三层定位销孔，所述的第一层定位销孔包括沿圆周方向均匀布置的三个第一销孔（61），所述的第二层定位销孔包拓沿圆周方向均匀布置的四个第二销孔（62），所述的第三层定位销孔包括沿圆周方向均匀布置的五个第三销孔（63），所述的分度块（3）上设有与第一销孔（61）或第二销孔（62）或第三销孔（63）相配合的定位销（32）和开口销（33）。

2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述的第二板（12）上设有与分度块（3）相配合的第二凹止口（21），所述分度块（3）的底面设有与第二凹止口（21）相配合的第一凸止口，所述分度块（3）的中心处设有螺纹孔（31），所述的螺纹孔（31）为通孔，所述的分度块（3）与第二板（12）之间设有连接两者的螺杆（7），所述螺杆（7）的一端穿过第二板（12）与螺纹孔（31）的下半段相配合，螺杆（7）的另一端设有螺母（71），所述的螺母（71）与第二板（12）之间设有垫板（72）。

3.根据权利要求2所述的工装，其特征在于：所述的紧固装置（5）包括拉杆（51）、与拉杆（51）相配合的锁紧螺母（52）以及压板（53），所述拉杆（51）的轴线垂直于第二板面（12），所述的工件（4）套设在拉杆（51）上，拉杆（51）的底端与分度块（3）相固定，工件（4）的底端与分度块（3）的顶端相配合固定，工件（4）的顶端通过锁紧螺母（52）锁紧，锁紧螺母（52）与工件（4）之间设有压板（53）。

4.根据权利要求3所述的工装，其特征在于：所述的拉杆（51）底端设有与螺纹孔（31）的上半段相配合的螺纹段（511），所述螺纹段（511）的上部设有定位圆柱段（512），所述的定位圆柱段（512）的直径大于螺纹段（511）的直径，且定位圆柱段（512）的底面抵靠在分度块（3）的顶面上。

5.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述的第一板（11）与第二板（12）之间设有连接两者的加强板（13），所述的加强板（13）分别设置在第一板（11）和第二板（12）相连的两个端部。

6.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述的第一销孔（61）、第二销孔（62）、第三销孔（63）中各有一个销孔位于相同的位置。