一种大型工业电机铸造端盖精加工固定夹具的制作方法

本发明涉及电机制造技术领域，特别涉及一种大型工业电机铸造端盖精加工固定夹具。

背景技术：

在自然界各种能源中，电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点，它不但已成为人类生产和生活的主要能源，而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用，与此相呼应，作为电能生产、传输、使用和电能特性变换的核心装备，电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位，电机这个词本身指的是电动机、发动机和原动机等动力设备，不是单指电动机，生活中，我们所谓的电机绝大部分指的是电动机，电动机可以理解为是一种把电能转换为机械能的装置，电动机可分为直流电动机和交流电动机两类，纵观电机发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究不断深入，且伴随着电力电子技术和计算机技术的进步，尤其是超导技术的重大突破和新原理、新结构、新材料、新工艺、新方法的不断推动，电机发展更是呈现出勃勃生机，其前景是不可限量的，端盖使电机组成的一个重要部分，端盖上具有安放轴承的轴承室以及与机座配合的止口。端盖起着支承转动部分、确定转子与定子相对位置、保护电机内部和导风的作用，端盖结构的刚度、止口与轴承室的尺寸精度和形位公差，直接影响定子与转子之间的气隙均匀度乃至电机的质量水平，但在电机端盖精加工过程中会出现以下问题：

1、通常对电机端盖采用内夹持或外夹持单一夹固结构，在精加工过程中，电机端盖整体的稳固程度较低，且单一夹固结构对于所夹持电机端盖的尺寸覆盖率较低，同时电机端盖在被夹持时易出现重心偏离或中心不对准的现象而导致电机端盖加工面受力不均，进而影响电机端盖的加工精度；

2、采用人工方式或机械方式进行电机端盖与夹固之间的安装时易产生一定误差而使得电机端盖处于倾斜状态，从而致使加工结构偏离电机端盖上的加工点或着无法对电机端盖加工面进行加工，同时出现的误差需要人工进行多次调整，此操作易增加工作时间并一定程度降低工作效率。

技术实现要素：

(一)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种大型工业电机铸造端盖精加工固定夹具，包括工作台、内固机构和外夹机构，所述的工作台的上端中部安装有内固机构，内固机构的左右两侧对称设置有外夹机构，外夹机构的下端安装在工作台的上端。

所述的内固机构包括底座、固定轴、一号电动推杆、压缩弹簧、撑板、套环、伸缩轴、圆弧抵板和磁性层，底座的下端安装在工作台的上端面中部，底座的上端面中部安装有固定轴，固定轴的前后两侧对称设置有一号电动推杆，一号电动推杆的下端安装在底座的上端面，一号电动推杆推出段通过滑动配合方式安装有压缩弹簧，压缩弹簧的上端与一号电动推杆推出段的上端面相连，压缩弹簧的下端与一号电动推杆固定段的上端面相连，一号电动推杆的上端安装有撑板，套环与固定轴之间为滑动配合方式，套环的前后两端对称安装有伸缩轴，伸缩轴的外侧端安装有圆弧抵板，圆弧抵板的外侧端面安装有磁性层，通过人工方式将套环置于电机端盖中部空心处，并同时向外侧伸长伸缩轴，伸缩轴带动与圆弧抵板同步运动，通过磁性层使得圆弧抵板与电机端盖之间相互固定，然后通过人工方式将套环连带电机端盖卡套在固定轴上，之后通过一号电动推杆向上推动撑板直至撑板与电机端盖接触，压缩弹簧做同步拉伸运动，撑板对电机端盖起到底部支撑的作用。

所述的外夹机构包括立块、二号电动推杆、竖直板、电动滑块和压紧板，立块左右对称安装在工作台的上端面，立块与固定轴正相对且固定轴位于立块之间，立块的上端通过滑动配合方式安装有二号电动推杆，二号电动推杆的内侧端安装有竖直板，竖直板的内侧端通过滑动配合方式上下对称安装有电动滑块，电动滑块的内侧端安装有压紧板，通过二号电动推杆向内侧推动竖直板，竖直板通过电动滑块带动压紧板同步运动至相应距离，然后通过电动滑块带动压紧板向上下方向的内侧运动，直至压紧板夹紧固定住电机端盖。

所述的工作台的下端面左右对称安装有安装块，安装块上通过滑动配合方式安装有转轴，转轴的外侧端与二号电动推杆的外侧端之间通过皮带相连，皮带位于立块的外侧且皮带与工作台之间为滑动配合方式，转轴的内侧端与双向出轴电机的输出轴端相连，双向出轴电机安装在u型架内，u型架的上端与工作台的下端面相连，压紧板与电机端盖相离状态下，通过双向出轴电机带动转轴转动，转轴通过皮带带动二号电动推杆同步转动，竖直板带动压紧板随二号电动推杆同步转动由竖直状态转换为水平状态，之后通过电动滑块带动压紧板向前后方向的外侧运动，同时通过一号电动推杆带动竖直板向内侧运动相应距离，之后再次通过电动滑块带动压紧板向前后方向的内侧运动对电机端盖进行夹紧固定，此时电机端盖的上端面完全暴露以便对此进行加工处理，需要对电机端盖下端进行处理时，只需将电机端盖倒置在固定轴上即可，其余操作步骤与上述相同。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的压紧板的前后两侧对称设置有销轴，销轴上左右对称安装有耳块，耳块前后方向的内侧端与压紧板前后方向的外侧端相连，销轴上通过滑动配合方式安装有l型板，l型板上下方向的外侧端为内凹圆弧结构，压紧板的前端面上下对称开设有通孔，l型板的前端面开设有通槽，通槽与压紧板的前端面上端通孔正相对，通槽与其正相对的通孔之间通过滑动配合方式安装有螺钉，在压紧板由竖直状态转换为水平状态之前，通过人工方式将螺钉卸下，并使l型板绕着销轴向上下方向的内侧转动至最大限度处，然后再次通过螺钉使l型板紧固在压紧板上，此时同一个压紧板上的l型板上的内凹圆弧结构组成完整内凹圆弧面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的伸缩轴的上方设置有伸缩方杆，伸缩方杆的内侧端与固定轴的外表面相连，伸缩方杆的下端面外侧端安装有方块，方块的下端安装在伸缩轴伸缩段的上端面，伸缩方杆伸缩段的上端面设置有刻度线，通过人工方式伸长伸缩轴过程中，伸缩方杆与随之做同步伸长运动，操作人员可通过借助伸缩方杆上的刻度线精准控制两伸缩轴的伸长长度始终保持一致，套环始终位于电机端盖中心，即使得不同尺寸的电机端盖均可中心对准固定轴并卡套在其上，进而提高了设备的适用范围，也避免了电机端盖出现因中心不对准放置而导致受力不均、稳固程度差的现象。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的底座的上端前后对称安装有伸缩杆，伸缩杆位于两一号电动推杆之间，且伸缩杆与两一号电动推杆正相对，伸缩杆的上端面安装有磁铁层，伸缩杆伸缩段的左端面安装有轴杆，轴杆上安装有角度器，轴杆之间通过滑动配合方式连接有转动板，转动板位于角度器的左侧，电机动端盖完全卡套在固定轴上的过程中，其推动伸缩杆同步向下运动，伸缩杆带动转动板同步运动，电机端盖最终停止运动时为水平状态，则两个伸缩杆的上端处于同一高度处，此时转动板处于水平状态，电机端盖最终停止运动时为倾斜状态，则两个伸缩杆形成阶梯结构，此时转动板呈倾斜结构，之后通过倾斜电机端盖低端下方的一号电动推杆向上推动电机端盖低端进行水平校准处理，电机端盖通过磁铁层带动伸缩杆同步运动，在水平校准过程中，可通过借助角度器精确控制转动板转动角度，即保证转动板处于水平状态，伸缩杆与转动板、一号电动推杆三者之间的配合工作可抵消人工安装误差而保证电机端盖始终处于水平状态，进而提高电机端盖精加工的成型精度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的固定轴的截面为正梯形结构，且其外表面为粗糙面，固定轴的正梯形结构便于工人一次性将套环连带电机端盖卡套在固定轴上，无需多次进行环套与固定轴之间的中心对准操作，进而避免在此操作上浪费时间而降低工作效率，粗糙面可增大环套与固定轴之间的摩擦力，进而降低环套在固定轴上发生再下移现象的几率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的l型板上下方向的外侧端与压紧板上下方向的侧端均设置有橡胶层，橡胶层可对电机端盖被夹固部位起到缓冲减震及保护的作用，从而降低电机端盖表面发生划痕等损伤现象的几率，同时橡胶层也可增加l型板和压紧板两者与电机端盖之间的摩擦，进而提高两者对电机端盖的夹固稳定程度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的立块的内侧端前后对称安装有一号挡块，一号挡块的上方设置有二号挡块，二号挡块的下端安装在二号电动推杆的上端，一号挡块与二号挡块之间的夹角为90°，二号电动推杆转动过程中，二号挡块随之进行同步转动，当二号挡块前后方向的外侧端贴于一号挡块的上端面时，二号电动推杆正好转动90°，二号挡块与一号挡块之间配合工作保证了压紧板由竖直状态转换成水平状态运动的精准度。

(二)有益效果

1、本发明所述的一种大型工业电机铸造端盖精加工固定夹具，本发明采用内外结合夹持的设计理念进行电机端盖进行夹固，设置的内固机构和外夹机构均可根据所要夹持的电机端盖尺寸进行相应的精准调控，其中外夹机构所夹持的方向可在竖直和水平两者之间进行精确转换以满足对电机端盖多面的精加工；

2、本发明所述的伸缩方杆上与其上的刻度线使得工人可精准控制两伸缩轴的伸长长度始终保持一致，进而可使得不同尺寸的电机端盖均可中心对准固定轴并卡套在其上，进而提高了设备的适用范围，也避免了电机端盖出现因中心不对准放置而导致受力不均、稳固程度差的现象；

3、本发明所述的伸缩杆与转动板、一号电动推杆三者之间的配合工作可抵消人工安装误差而对倾斜的电机端盖进行水平校准处理，并且三者在借助量角器的情况下精准控制转动板的转动角度，即可保证电机端盖始终处于水平状态，进而提高电机端盖精加工的成型精度；

4、本发明所述的固定轴的正梯形结构便于工人一次性进行环套与固定轴之间的中心对准操作，进而避免在此操作上浪费时间而降低工作效率，粗糙面可增大环套与固定轴之间的摩擦力，进而降低环套在固定轴上发生再下移现象的几率；

5、本发明所述的二号挡块与一号挡块之间配合工作使得二号电动推杆转动角度始终为90°，进而保证了压紧板由竖直状态转换成水平状态运动过程中精准度。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的第一剖视图；

图3是本发明的第二剖视图；

图4是本发明图1的x向局部放大图；

图5是本发明图1的y向局部放大图；

图6是本发明图3的z向局部放大图；

图7是本发明图3的m向局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求先定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图7所示，一种大型工业电机铸造端盖精加工固定夹具，包括工作台1、内固机构2和外夹机构3，所述的工作台1的上端中部安装有内固机构2，内固机构2的左右两侧对称设置有外夹机构3，外夹机构3的下端安装在工作台1的上端。

所述的内固机构2包括底座21、固定轴22、一号电动推杆23、压缩弹簧24、撑板25、套环26、伸缩轴27、圆弧抵板28和磁性层29，底座21的下端安装在工作台1的上端面中部，底座21的上端面中部安装有固定轴22，固定轴22的前后两侧对称设置有一号电动推杆23，一号电动推杆23的下端安装在底座21的上端面，一号电动推杆23推出段通过滑动配合方式安装有压缩弹簧24，压缩弹簧24的上端与一号电动推杆23推出段的上端面相连，压缩弹簧24的下端与一号电动推杆23固定段的上端面相连，一号电动推杆23的上端安装有撑板25，套环26与固定轴22之间为滑动配合方式，套环26的前后两端对称安装有伸缩轴27，伸缩轴27的外侧端安装有圆弧抵板28，圆弧抵板28的外侧端面安装有磁性层29，通过人工方式将套环26置于电机端盖中部空心处，并同时向外侧伸长伸缩轴27，伸缩轴27带动与圆弧抵板28同步运动，直至圆弧抵板28的外侧端贴于电机端盖的中部内侧端面，通过磁性层29使得圆弧抵板28与电机端盖之间相互固定，然后通过人工方式将套环26连带电机端盖卡套在固定轴22上，之后通过一号电动推杆23向上推动撑板25直至撑板25的上端面与电机端盖的下端面相贴，撑板25对电机端盖起到底部支撑的作用，避免在后续电机端盖表面处理时发生偏动现象，在此过程中压缩弹簧24做拉伸运动，其对一号电动推杆23的运动起到缓冲减震的作用，进而减低撑板25与电机端盖接触瞬间产生较大的撞击力而使得电机端盖发生上移现象的几率。

所述的伸缩轴27的上方设置有伸缩方杆271，伸缩方杆271的内侧端与固定轴22的外表面相连，伸缩方杆271的下端面外侧端安装有方块272，方块272的下端安装在伸缩轴27伸缩段的上端面，伸缩方杆271伸缩段的上端面设置有刻度线，通过人工方式伸长伸缩轴27过程中，伸缩方杆271与随之做同步伸长运动，操作人员可通过借助伸缩方杆271上的刻度线精准控制两伸缩轴27的伸长长度始终保持一致，套环26始终位于电机端盖中心，即使得不同尺寸的电机端盖均可中心对准固定轴22并卡套在其上，进而提高了设备的适用范围，也避免了电机端盖出现因中心不对准放置而导致受力不均、稳固程度差的现象。

所述的外夹机构3包括立块31、二号电动推杆32、竖直板33、电动滑块34和压紧板35，立块31左右对称安装在工作台1的上端面，立块31与固定轴22正相对且固定轴22位于立块31之间，立块31的上端通过滑动配合方式安装有二号电动推杆32，二号电动推杆32的内侧端安装有竖直板33，竖直板33的内侧端通过滑动配合方式上下对称安装有电动滑块34，电动滑块34的内侧端安装有压紧板35，通过二号电动推杆32向内侧推动竖直板33，竖直板33通过电动滑块34带动压紧板35同步运动至相应距离，然后通过电动滑块34带动压紧板35向上下方向的内侧运动，直至压紧板35上下方向的内侧端紧贴电机端盖上下方向的外侧端，压紧板35对电机端盖进行夹紧固定。

所述的压紧板35的前后两侧对称设置有销轴，销轴上左右对称安装有耳块351，耳块351前后方向的内侧端与压紧板35前后方向的外侧端相连，销轴上通过滑动配合方式安装有l型板352，l型板352上下方向的外侧端为内凹圆弧结构，压紧板35的前端面上下对称开设有通孔，l型板352的前端面开设有通槽，通槽与压紧板35的前端面上端通孔正相对，通槽与其正相对的通孔之间通过滑动配合方式安装有螺钉353，压紧板35与电机端盖相离状态下，通过人工方式将螺钉353卸下，并使l型板352绕着销轴向上下方向的内侧转动至最大限度处，然后再次通过螺钉353使l型板352紧固在压紧板35上，此时同一个压紧板35上的l型板352上的内凹圆弧结构组成完整内凹圆弧面，在压紧板35对电机端盖前后方向进行夹紧固定时，内凹圆面增大了压紧板35与电机端盖之间的接触面积，进而提高压紧板35对电机端盖的夹固程度，同时也使得压紧板35可适应多种尺寸的电机端盖的夹持。

所述的工作台1的下端面左右对称安装有安装块11，安装块11上通过滑动配合方式安装有转轴12，转轴12的外侧端与二号电动推杆32的外侧端之间通过皮带13相连，皮带13位于立块31的外侧且皮带13与工作台1之间为滑动配合方式，转轴12的内侧端与双向出轴电机14的输出轴端相连，双向出轴电机14安装在u型架15内，u型架15的上端与工作台1的下端面相连，压紧板35与电机端盖相离状态下，通过双向出轴电机14带动转轴12转动，转轴12通过皮带13带动二号电动推杆32同步转动，竖直板33带动压紧板35随二号电动推杆32同步转动进行位置改变，即由竖直状态转换为水平状态，之后通过电动滑块34带动压紧板35向前后方向的外侧运动，同时通过一号电动推杆23带动竖直板33向内侧运动直至竖直板33的内侧端接触电机端盖的外表面，之后再次通过电动滑块34带动压紧板35向前后方向的内侧运动对电机端盖进行夹紧固定，此时电机端盖的上端面完全暴露以便对此进行加工处理，需要对电机端盖下端进行处理时，只需将电机端盖倒置在固定轴22上即可，其余操作步骤与上述相同。

所述的立块31的内侧端前后对称安装有一号挡块311，一号挡块311的上方设置有二号挡块312，二号挡块312的下端安装在二号电动推杆32的上端，一号挡块311与二号挡块312之间的夹角为90°，二号电动推杆32转动过程中，二号挡块312随之进行同步转动，当二号挡块312前后方向的外侧端贴于一号挡块311的上端面时，二号电动推杆32正好转动90°，二号挡块312与一号挡块311之间配合工作保证了压紧板35由竖直状态转换成水平状态运动的精准度。

所述的底座21的上端前后对称安装有伸缩杆211，伸缩杆211位于两一号电动推杆23之间，且伸缩杆211与两一号电动推杆23正相对，伸缩杆211的上端面安装有磁铁层，伸缩杆211伸缩段的左端面安装有轴杆212，轴杆212上安装有角度器214，轴杆212之间通过滑动配合方式连接有转动板213，转动板213位于角度器214的左侧，电机动端盖完全卡套在固定轴22上的过程中，其推动伸缩杆211同步向下运动，伸缩杆211带动转动板213同步运动，电机端盖最终停止运动时为水平状态，则两个伸缩杆211的上端处于同一高度处，此时转动板213处于水平状态，电机端盖最终停止运动时为倾斜状态，则两个伸缩杆211形成阶梯结构，此时转动板213呈倾斜结构，之后通过倾斜电机端盖低端下方的一号电动推杆23向上推动电机端盖低端进行水平校准处理，电机端盖通过磁铁层带动伸缩杆211同步运动，在水平校准过程中，可通过借助角度器214精确控制转动板213转动角度，即保证转动板213处于水平状态，伸缩杆211与转动板213、一号电动推杆23三者之间的配合工作可抵消人工安装误差而保证电机端盖始终处于水平状态，进而提高电机端盖精加工的成型精度。

所述的固定轴22的截面为正梯形结构，且其外表面为粗糙面，固定轴22的正梯形结构便于工人一次性将套环26连带电机端盖卡套在固定轴22上，无需多次进行环套与固定轴22之间的中心对准操作，进而避免在此操作上浪费时间而降低工作效率，粗糙面可增大环套与固定轴22之间的摩擦力，进而降低环套在固定轴22上发生再下移现象的几率。

所述的l型板352上下方向的外侧端与压紧板35上下方向的侧端均设置有橡胶层，橡胶层可对电机端盖被夹固部位起到缓冲减震及保护的作用，从而降低电机端盖表面发生划痕等损伤现象的几率，同时橡胶层也可增加l型板352和压紧板35两者与电机端盖之间的摩擦，进而提高两者对电机端盖的夹固稳定程度。

工作时，通过人工方式将套环26置于电机端盖中部空心处，并同时向外侧伸长伸缩轴27，伸缩轴27带动与圆弧抵板28同步运动，直至圆弧抵板28的外侧端贴于电机端盖的中部内侧端面，通过磁性层29使得圆弧抵板28与电机端盖之间相互固定，然后通过人工方式将套环26连带电机端盖卡套在固定轴22上，电动端盖推动伸缩杆211同步向下运动，伸缩杆211带动转动板213同步运动，电机端盖最终停止运动时为水平状态，则两个伸缩杆211的上端处于同一高度处，此时转动板213处于水平状态，电机端盖最终停止运动时为倾斜状态，则两个伸缩杆211形成阶梯结构，此时转动板213呈倾斜结构，之后通过倾斜电机端盖低端下方的一号电动推杆23向上推动电机端盖低端进行水平校准处理，电机端盖通过磁铁层带动伸缩杆211同步运动，在水平校准过程中，可通过借助角度器214精确控制转动板213转动角度，之后通过另一号电动推杆23向上推动撑板25直至撑板25的上端面与电机端盖的下端面相贴，撑板25对电机端盖起到底部支撑的作用，通过二号电动推杆32向内侧推动竖直板33，竖直板33通过电动滑块34带动压紧板35同步运动至相应距离，然后通过电动滑块34带动压紧板35向上下方向的内侧运动，直至压紧板35上下方向的内侧端紧贴电机端盖上下方向的外侧端，压紧板35对电机端盖进行夹紧固定，在压紧板35与电机端盖相离状态下，通过人工方式将螺钉353卸下，并使l型板352绕着销轴向上下方向的内侧转动至最大限度处，然后再次通过螺钉353使l型板352紧固在压紧板35上，此时同一个压紧板35上的l型板352上的内凹圆弧结构组成完整内凹圆弧面，之后通过双向出轴电机14带动转轴12转动，转轴12通过皮带13带动二号电动推杆32同步转动，竖直板33带动压紧板35随二号电动推杆32同步转动进行位置改变，即由竖直状态转换为水平状态，之后通过电动滑块34带动压紧板35向前后方向的外侧运动，同时通过一号电动推杆23带动竖直板33向内侧运动直至竖直板33的内侧端接触电机端盖的外表面，之后再次通过电动滑块34带动压紧板35向前后方向的内侧运动对电机端盖进行夹紧固定，此时电机端盖的上端面完全暴露以便对此进行加工处理，需要对电机端盖下端进行处理时，只需将电机端盖倒置在固定轴22上即可，其余操作步骤与上述相同。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。