一种水泵叶轮制造表面精加工夹具的制作方法

本发明涉及夹具夹持技术领域，具体涉及一种水泵叶轮制造表面精加工夹具。

背景技术：

水泵叶轮是一种用铸铁制成的圆盘状叶片，水泵叶轮上的叶片又起主要作用，水泵叶轮的形状和尺寸与水泵性能有密切关系，水泵叶轮一般可分为单吸式和双吸式两种，单吸式叶轮为单边吸水，小流量水泵叶轮多为此种型式，双吸式叶轮为两边吸水，大流量水泵叶轮均采用双吸式叶轮。

水泵叶轮在铸造成形以后，需要对叶轮表面进行精加工打磨，叶轮在进行打磨精加工时，需要将水泵叶轮夹紧固定，

现有的，专利号cn201910572552.2公开的一种五轴加工中心铣叶轮夹具，涉及叶轮加工领域，包括有锥柄、背盘端面定位座、中孔定位销、尼龙压头，所述锥柄固定在五轴加工中心轴孔内，背盘端面定位座和锥柄焊接在一起，中孔定位销和背盘端面定位座焊接在一起，尼龙压头与中孔定位销螺纹连接，叶轮由棒料经车床车削好后的半成品机械手或人工装入本夹具，叶轮中孔由中孔定位销径向定位，由背盘端面定位座轴向定位，上端面由机床配置的旋转压头压紧，进行铣削叶轮叶片形状。本发明解决五轴加工中心铣削时叶轮的装夹，使叶轮生产效率、生产精度、使用寿命都得到提高。

上述专利公开的叶轮在实际加工中仍存在一些不足之处，具体不足之处在于：

一、现有的，夹具对水泵叶轮进行夹紧时会占用叶轮表面的一部分面积，而占用的这部分面积在在精加工打磨时无法被打磨到，后期需要将叶轮拆卸后单独打磨夹具占用的这部分面积，影响打磨速度。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种水泵叶轮制造表面精加工夹具，解决夹具对水泵叶轮进行夹紧时会占用叶轮表面的部分面积，占用的这部分面积无法被打磨的技术问题。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种水泵叶轮制造表面精加工夹具，包括工作台，所述工作台的顶端设置为水平的台面，所述工作台的台面设置有多个圆盘形的定位台，所述定位台的顶端圆心位置设置有圆盘状的定位凸台，所述定位凸台的顶端设置有直立于台面的导向杆，所述导向杆的外壁且临近于定位凸台的顶端设有多个滑槽，所述导向杆的内壁设有顶杆让位孔，滑槽与顶杆让位孔连通，所述滑槽在导向杆的外壁按圆周等间距分布，每一个所述滑槽内通过滑动配合方式嵌入有内夹持块；

所述工作台的内部设有齿轮箱，每一个所述定位台的外圈设置有多个等间距分布的卡爪槽，所述卡爪槽在定位台的外圈按圆周等间距分布，每一个所述卡爪槽贯通齿轮箱，所述卡爪槽内设有销轴，所述卡爪槽内通过销轴铰接有外夹持爪，所述外夹持爪的顶端伸出在工作台的顶端台面上，所述外夹持爪在定位台的外圈按圆周等间距分布；

所述外夹持爪的底端铰接在顶杆底座上，所述顶杆底座为圆筒结构，所述顶杆底座的外圈等间距铰接有多个外夹持爪，所述顶杆底座的顶端设有圆柱形的顶杆，所述顶杆的顶端设有圆锥面，所述顶杆的顶端伸入在顶杆让位孔内，所述顶杆让位孔内铰接有推杆，所述推杆的其中一端伸入于滑槽内与内夹持块铰接，所述推杆的另一端设有滚轮与顶杆顶端的圆锥面贴合；

每一个所述顶杆底座的底端通过滑动配合方式嵌入有螺纹杆，所述螺纹杆的底端通过螺纹连接有第三传动轴，所述齿轮箱的内部且位于顶杆底座的下方设有支撑板，位于顶杆底座下方的所述支撑板的中间位置设有贯通的轴孔，所述第三传动轴的底端穿过轴孔向支撑板的底部伸出，所述第三传动轴的底端设有锥齿轮，所述第三传动轴通过锥齿轮与第一传动轴啮合传动，相邻两个所述第三传动轴的底端通过第二传动轴啮合传动，所述第一传动轴通过滚动轴承穿过工作台向外部伸出，伸出在工作台外部的所述第一传动轴的顶端设置有拨轮。

作为本发明的一种优选技术方案，每一个所述内夹持块的内部设有方形结构的连接槽，所述内夹持块的外壁面设有多个等距分布的凹槽口，凹槽口与内部的连接槽连通，每一个所述凹槽口内铰接有浮动块，每一个所述浮动块的两端均设为圆头状，所述浮动块的其中一端圆头伸入在连接槽内，伸入在连接槽内的所述浮动块的顶端固定有牵引绳，所述牵引绳的顶端设置有底脚，底脚固定于连接槽的内壁。

作为本发明的一种优选技术方案，所述外夹持爪包括固定在外夹持爪顶端的中心块，所述中心块的两侧对称铰接有第二夹持块，位于中心块两侧的所述第二夹持块顶端对称铰接有第一夹持块，所述第一夹持块为弯曲的弧形块；

所述中心块的内部设有贯通两侧的拉簧孔，所述拉簧孔内嵌入有拉簧，拉簧的两端分别固定于中心块两侧的第二夹持块上；

临近于所述外夹持爪的顶端对称设有支撑板，所述第一夹持块与支撑板之间安装有调节弹簧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二夹持块设为弯曲的弧形块，弧形块具有凹面和凸面，所述第二夹持块的凹面设有等间距分布的橡胶齿，橡胶齿为三角形齿。

作为本发明的一种优选技术方案，所述中心块的顶端安装有方形结构的橡胶块，所述橡胶块的外壁设有等距分布的凸块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述中心块的顶端设有保护盖，保护盖固定在外夹持爪的顶端。

与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：

一、本发明在工作台的台面设置有导向杆，水泵叶轮的中心孔套入在导向杆上，通过在导向杆内部设置有可滑动的内夹持块，通过内夹持块向外部伸出，从水泵叶轮的中心孔处对水泵叶轮进行内夹紧。便于精加工打磨水泵叶轮的外圈。

二、本发明将导向杆设置在定位台的顶端，水泵叶轮的中心孔套入在导向杆上，在定位台的外圈按圆周等间距设置有多个外夹持爪，通过外夹持爪夹合，对水泵叶轮进行外夹紧。便于精加工打磨水泵叶轮的内圈。

三、本发明将外夹持爪的底端铰接在顶杆底座上，通过顶杆底座的升起控制外夹持爪的张开，通过在顶杆底座的顶端设有顶杆，顶杆的顶端设有圆锥面，顶杆底座的升起通过顶杆顶端的圆锥面推动推杆向外张开，推杆推动内夹持块向外滑动将水泵叶轮的中心孔夹紧，使得本发明对水泵叶轮进行内夹紧时，外夹紧松开，减少打磨水泵叶轮外圈时的夹具占用的面积。

四、本发明通过顶杆底座向下滑动控制外夹持爪对水泵叶轮的外圈进行夹紧，通过在顶杆底座的顶端设有顶杆，顶杆的顶端设有圆锥面，顶杆底座的向下滑落通过圆锥面使得推杆松开，内夹持块失去推力，松开对水泵叶轮的中心孔夹紧，使得本发明对水泵叶轮进行外夹紧时，内夹紧松开，减少打磨水泵叶轮内圈时，夹具占用的面积。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明水泵叶轮制造表面精加工夹具的立体结构示意图；

图2为本发明水泵叶轮制造表面精加工夹具安装在工作台上的俯视图；

图3为本发明说明书附图2的a-a剖面结构示意图；

图4为本发明说明书附图3的a向结构局部放大示意图；

图5为本发明外夹持爪的剖面结构示意图；

图6为本发明内夹持块的剖面结构示意图；

图中：1、工作台，101、齿轮箱，102、轴孔，103、台阶槽，104、螺纹杆，105、杆帽，106、顶杆底座，107、卡爪槽，108、顶杆孔，109、支撑块，110、顶杆，2、支撑腿，3、第一传动轴，301、第二传动轴，302、第三传动轴，4、拨轮，5、导向杆，501、推杆，502、滑槽，6、内夹持块，601、底脚，602、牵引绳，603、凹槽口，604、浮动块，605、连接槽，7、外夹持爪，701、调节弹簧，702、保护盖，703、第一夹持块，704、第二夹持块，705、中心块，706、拉簧孔，707、拉簧，708、橡胶块，709、橡胶齿，710、支撑板，8、定位台，801、定位凸台。

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限定和覆盖的多种不同方式实施。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

需要说明的是，当元件被成称为“固定于”另一个元件，它可以是另一个元件上或者也可以是存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”“右”以及类似的表达只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

实施例1

请参阅图1-6，为一种水泵叶轮制造表面精加工夹具的整体结构示意图，一种水泵叶轮制造表面精加工夹具，包括工作台1，工作台1的顶端设置为水平的台面，工作台1的底部临近于四个边角设置有四条支撑腿2支撑，工作台1的台面设置有多个圆盘形的定位台8，定位台8的顶端圆心位置设置有圆盘状的定位凸台801，定位凸台801的顶端设置有直立于台面的导向杆5，导向杆5为圆柱杆结构，导向杆5的外壁且临近于定位凸台801的顶端设有多个滑槽502，导向杆5的内壁设有顶杆让位孔108，滑槽502与顶杆让位孔108连通，滑槽502在导向杆5的外壁按圆周等间距分布，每一个滑槽502内通过滑动配合方式嵌入有内夹持块6；内夹持块6为方形块结构，

工作台1的内部设有齿轮箱101，每一个定位台8的外圈设置有多个等间距分布的卡爪槽107，卡爪槽107在定位台8的外圈按圆周等间距分布，每一个卡爪槽107贯通齿轮箱101，卡爪槽107内设有销轴，卡爪槽107内通过销轴铰接有外夹持爪7，外夹持爪7的顶端伸出在工作台1的顶端台面上，外夹持爪7在定位台8的外圈按圆周等间距分布；

外夹持爪7的底端铰接在顶杆底座106上，顶杆底座106为圆筒结构，顶杆底座106的外圈等间距铰接有多个外夹持爪7，顶杆底座106的顶端设有圆柱形的顶杆111，顶杆111的顶端设有圆锥面，顶杆111的顶端伸入在顶杆让位孔108内，顶杆让位孔内铰接有推杆501，推杆501为倒立的人字形结构，推杆501的其中一端铰接于滑槽502内的内夹持块6，推杆502的另一端设有滚轮与顶杆111顶端的圆锥面贴合；

每一个顶杆底座106的底端通过滑动配合方式嵌入有螺纹杆104，螺纹杆104的顶端设有圆盘状的杆帽105，顶杆底座106的底端圆心位置设有圆柱状的台阶孔，杆帽105通过滑动配合方式嵌入于顶杆底座106的台阶孔内，使杆帽105在顶杆底座106的台阶孔内可转动，

螺纹杆104的底端通过螺纹连接有第三传动轴302，齿轮箱101的内部且位于顶杆底座106的下方设有支撑板9，位于顶杆底座106下方的支撑板9的中间位置设有贯通的轴孔102，第三传动轴302的底端穿过轴孔102向支撑板9的底部伸出，第三传动轴302的外圆面设有台阶，轴孔102的内壁设有与台阶相配合的台阶槽103，使得第三传动轴302固定在轴孔102内，且可转动，通过第三传动轴302转动，驱动螺纹杆104在第三传动轴302的顶端升降，带动内夹持块6滑动以及外夹持爪7夹合，实现对水泵叶轮的内夹与外夹两种夹紧模式。

第三传动轴302的底端设有锥齿轮，第三传动轴302通过锥齿轮与第一传动轴3啮合传动，相邻两个第三传动轴302的底端通过第二传动轴301啮合传动，第二传动轴301安装在在齿轮箱101的内部，第二传动轴301的另一端与另一个第三传动轴302啮合，使本发明通过第一转动轴3驱动多个外夹持爪7同步夹紧或松开，提高操作的简易性。第一传动轴3通过滚动轴承穿过工作台1向外部伸出，伸出在工作台1外部的第一传动轴3的顶端设置有拨轮4。便于人工摇动拨轮，控制对水泵叶轮进行内夹持或外夹持。

本发明在工作台1的台面设置有导向杆5，水泵叶轮的中心孔套入在导向杆5上，通过在导向杆5内部设置有可滑动的内夹持块6，通过内夹持块6向外部伸出，从水泵叶轮的中心孔处对水泵叶轮进行内夹紧。便于精加工打磨水泵叶轮的外圈。

本发明将导向杆5设置在定位台8的顶端，水泵叶轮的中心孔套入在导向杆5上，在定位台8的外圈按圆周等间距设置有多个外夹持爪7，通过外夹持爪7夹合，对水泵叶轮进行外夹紧。便于精加工打磨水泵叶轮的内圈。

本发明将外夹持爪7的底端铰接在顶杆底座106上，通过顶杆底座106的升起控制外夹持爪7的张开，通过在顶杆底座106的顶端设有顶杆110，顶杆110的顶端设有圆锥面，顶杆底座106的升起通过顶杆110顶端的圆锥面推动推杆501向外张开，推杆501推动内夹持块6向外滑动将水泵叶轮的中心孔夹紧，使得本发明对水泵叶轮进行内夹紧时，外夹紧松开，减少打磨水泵叶轮外圈时的夹具占用的面积。

本发明通过顶杆底座106向下滑动控制外夹持爪7对水泵叶轮的外圈进行夹紧，通过在顶杆底座106的顶端设有顶杆110，顶杆110的顶端设有圆锥面，顶杆底座106的向下滑落通过圆锥面使得推杆501松开，内夹持块6失去推力，松开对水泵叶轮的中心孔夹紧，使得本发明对水泵叶轮进行外夹紧时，内夹紧松开，减少打磨水泵叶轮内圈时，夹具占用的面积。

其中的，本发明通过外夹持爪以及内夹持块对水泵叶轮进行内夹紧和外夹紧，使水泵叶轮在进行精加工打磨时，通过外夹持和内撑紧两种模式交替对水泵叶轮进行夹紧固定，打磨水泵叶轮的外圈时，外夹持松开，通过内夹持块6将水泵叶轮固定，打磨水泵叶轮的中心孔时，通过外夹持爪7将水泵叶轮夹紧固定，解决精加工打磨水泵叶轮的过程中，夹具对水泵叶轮表面占用的面积。

每一个内夹持块6的内部设有方形结构的连接槽605，内夹持块6的外壁面设有多个等距分布的凹槽口603，凹槽口603与内部的连接槽605连通，每一个凹槽口603内铰接有浮动块604，凹槽口603内设有销杆，浮动块604的中间位置设有销孔，浮动块604通过销杆铰接在凹槽口603内，每一个浮动块604的两端均设为圆头状，浮动块604的其中一端圆头伸入在连接槽605内，伸入在连接槽605内的浮动块604的顶端固定有牵引绳602。牵引绳602的顶端设置有底脚601，底脚601通过市售的ab胶粘剂固定于连接槽605的内壁上。

其中的，本发明通过在内夹持块6的外壁设置有多个浮动块604，浮动块604根据水泵叶轮中心孔的表面轮廓进行左右浮动调节，通过内夹持块6向外推动，使内夹持块6与凹凸不平的水泵叶轮中心孔壁贴合紧密，避免在夹紧的过程中水泵叶轮产生位置偏动，从而提高内夹持块6对水泵叶轮中心孔的夹紧力。

其中的，本发明将浮动块604的其中一端圆头伸入在连接槽605内，伸入在连接槽605内的浮动块604的顶端固定有牵引绳602，牵引绳602为具有弹性功能的尼龙绳，通过牵引绳602拉住浮动块604的顶端，使角度偏离的浮动块604在失去外力的挤压后自动回正，使内夹持块6可以循环对工件进行夹持。

其中的，本发明将外夹持爪7包括固定在外夹持爪7顶端的中心块705，中心块705的前端安装有方形结构的橡胶块708，外夹持爪7向定位台8的圆心夹合，通过中心块705抵住水泵叶轮的外壁，对叶轮的外壁进行夹紧，中心块705的两侧对称铰接有第二夹持块704，位于中心块705两侧的第二夹持块704顶端对称铰接有第一夹持块703，第一夹持块703为弯曲的弧形块；中心块705的内部设有贯通两侧的拉簧孔706，拉簧孔706内嵌入有拉簧707，拉簧707的两端分别固定于中心块705两侧的第二夹持块704上；临近于外夹持爪7的顶端对称设有支撑板710，第一夹持块703与支撑板710之间安装有调节弹簧701，通过第一夹持块703与第二夹持块704的可活动调节，使中心块705两侧的第一夹持块703与第二夹持块704连接成柔性的夹爪，通过调节弹簧701的支撑，使第二夹持块704与水泵叶轮的外圆面进行贴合，提高对水泵叶轮的夹紧力。

其中的，本发明通过外夹持爪7向定位台8的圆心夹合，使得本发明外夹持爪7可以夹紧不同直径的水泵叶轮，通过调节弹簧701的支撑，使得第一夹持块703与第二夹持块704根据不同直径的水泵叶轮进行调节夹合，提高该夹具的实用性。

第二夹持块704设为弯曲的弧形块，弧形块具有凹面和凸面，第二夹持块704的凹面设有等间距分布的橡胶齿709，橡胶齿709为三角形齿，提高第二夹持块704对水泵叶轮外圆面的摩擦力，中心块705的顶端安装有方形结构的橡胶块708，橡胶块708的外壁设有等距分布的凸块，中心块705的顶端设有保护盖702，保护盖702固定在中心块705的顶端。保护盖702为两边向中间折弯的u形盖，提高对中心块705的保护。

在使用该水泵叶轮制造表面精加工夹具时，首先，将水泵叶轮的中心孔套入在导向杆5上，摇动拨轮4驱动工作台1顶端的外夹持爪7，或内夹持块6对水泵叶轮进行夹紧，该夹具具有内夹紧和外夹紧两种夹持方式，具体的夹紧方法如下：

一、内夹紧

通过拨轮4驱动齿轮箱101内的顶杆底座106向上升起，通过顶杆底座106的升起控制外夹持爪7的张开，通过在顶杆底座106的顶端设有顶杆110，顶杆110的顶端设有圆锥面，顶杆底座106的升起通过顶杆110顶端的圆锥面推动推杆501向外张开，推杆501推动内夹持块6向外滑动将水泵叶轮的中心孔夹紧，外夹持爪7向外张开。

二、外夹紧

通过拨轮4驱动齿轮箱101内的顶杆底座106向下滑落，通过顶杆底座106的向下滑落，圆锥面向下移动，推杆501松开，内夹持块6失去推力，向顶杆让位孔的轴心方向缩回，松开对水泵叶轮中心孔的夹紧，顶杆底座106向下滑落带动外夹持爪7向定位台8的圆心位置夹紧，将水泵叶轮的外壁抱住，对水泵进行外夹紧。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。