用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102490041A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102490041A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201110416669.5(22)申请日2011.12.14(71)申请人南京蓝深制泵集团股份有限公司地址211500江苏省南京市六合区龙袍镇龙腾路1号(72)发明人董绵杰顾玉中黄学军陈斌马金星詹必友史长彪张华(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人程化铭(51)Int.Cl.B23Q3/00(2006.01)B23B5/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图33页(54)发明名称用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具及方法(57)摘要本发明公开了一种用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具及利用该工装夹具加工水泵叶轮外球面的方法，包括圆盘，在圆盘的一面设置有与其同轴的圆环状的凸缘，凸缘的圆环直径小于圆盘的直径，圆盘的另一面设置有环状的叶片安装体，叶片安装体的环上对称设置有至少三个安装孔，安装孔的轴向与叶片安装体的轴向垂直。加工方法是将叶片安装于叶片安装体上，用叶片固定圈压紧固定，所有叶片安装完成后，将叶片安装体固定在车床回转卡盘上，调整回转直径与叶轮近似外球面直径相同，开启车床加工。使用本发明装置和方法，可以在普通机床上加工出符合要求的叶片端部弧面。CN10249ACN102490041A权利要求书1/1页1.一种用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具，其特征在于，包括圆盘（2），在所述圆盘（2）的一个端面上设置有与其同轴的圆环状的凸缘（1），所述凸缘（1）的圆环直径小于圆盘（2）的直径，圆盘（2）的另一个端面上设置有环状的叶片安装体（3），在所述叶片安装体（3）上对称设置有至少三个安装孔（31），所述安装孔（31）的轴向与叶片安装体（3）的轴向相交并垂直，安装孔（31）的孔径和轴向深度与水泵叶片柄相匹配。2.根据权利要求1所述的用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具，其特征在于，叶片安装体（3）外侧设置有与安装孔（31）相对应的定位面（32），安装孔（31）位于所述定位面（32）的中心，定位面（32）与水泵叶片的柄部轴肩（81）的形状尺寸相匹配。3.一种利用权利要求1所述工装夹具加工水泵叶轮外球面的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）把叶片（8）的柄部插入安装孔（31），使叶片端部两端端点的连线与叶片安装体（3）的回转面基本平行，用双头螺柱（7）的一端旋入叶片（8）柄部的螺纹孔中，叶片固紧板（4）穿在双头螺柱（7）上，然后在双头螺柱（7）另一端旋紧螺母（6），把叶片（8）压紧固定在叶片安装体（3）上；2）所有叶片都安装到叶片安装体（3）上后，将叶片安装体（3）放置在车床上，用车床回转卡盘（9）旋紧，从凸缘（1）的圆周方向牢牢夹紧凸缘（1），从而限制叶片安装体（3）轴向和周向的自由度；3）调整车刀刀尖与叶片安装体（3）回转中心线的距离为叶片端部弧面直径，使叶片端部弧面球心位于叶片安装体（3）的回转中心线上，开启车床，将加工出的弧面作为水泵叶轮外球面。2CN102490041A说明书1/3页用于加工水泵叶轮外球面的工装夹具及方法技术领域[0001]本发明属于水泵机械制造加工技术领域，涉及一种加工水泵叶轮的工装夹具和利用该工装夹具加工水泵叶轮的方法。背景技术[0002]水泵叶轮是动力机械的重要部件，其机械加工精度直接影响水泵的工作效率和运行时的稳定性。由于叶轮的外径尺寸较大，叶片端部为球面（弧面），这些叶片在叶片柄中心线与叶轮旋转轴线相交并垂直时，其端部的弧面是在一个以叶片柄中心线与叶轮旋转轴线的交点为球心的球面上，但为降低加工难度和成本，提高效率，实际加工时，是将叶片端部弧面加工为在一个以叶轮旋转轴线的轴心的圆柱面上。由于叶轮的外径尺寸较大，叶片很薄，所以加工出来的圆柱面可以近似的看做球面，作为叶轮外球面（端部的弧面）。但这些叶片安装在轮毂体上时，其根部中心线与叶轮旋转轴线并不垂直，而是有一定的倾斜角度（见图1）。不同水泵类型和不同比转数的叶轮，其叶片中心线和叶轮回转轴线的倾斜角度各不相同，如轴流泵叶轮，其叶片中心线与叶轮回转轴线倾斜角度为90°，比转数为400的混流泵叶轮，其叶片中心线与叶轮回转轴线倾斜角度为54.6°，比转数为500的混流泵叶轮，其叶片中心线与叶轮回转轴线倾斜角度为58°。[0003]加工有倾斜角度的水泵叶轮外球面时，其加工轨迹也是倾斜的，车床上的车刀板须倾斜相应角度，以使加工出的叶片端部弧面与叶片柄中心线垂直，加工难度较大，易出现加工误差，而且加工出的球面直径无法直接测量。现有技术中，常利用靠模并借助于样板进行加工和测量。因此，加工效率低，加工精度不高，从而影响水泵工作效率的提高。对于球面直径尺