专利名称：一种加工叶轮外壳内球面的工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工装，特别涉及一种加工叶轮外壳内球面的工装。
背景技术：
大型立式混流泵叶轮外壳不但在精度方面要求很高，而且叶轮外壳本身尺寸较大，故不适合在数控车床上通过编程加工；叶轮外壳两端的法兰和止口可以在普通立式车床上加工，而内球面不能直接在车床上加工。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可简便地加工出精度较高的立式混流泵叶轮外壳内球面的工装，通过将可绕圆心在水平和垂直两个方向自由移动的机械臂以及安装在机械臂上的车刀安装在叶轮外壳内，将外壳内壁削切呈球面，克服了传统技术中使用数控机床加工大体积的叶轮外壳不方便的缺点，从而实现本实用新型的目的。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:一种加工叶轮外壳内球面的工装，待加工叶轮外壳固定在车床的旋转台上并跟随旋转台一同转动；该工装安置在待加工的叶轮外壳内部，包括:安装在车床工作台上的支撑座，支撑座包括固定在工作台上的底座以及垂直安装在底座中心处的支撑杆；安装在所述支撑杆上的球面旋转机构，球面旋转机构的一端与支撑杆的顶端连接，其运动轨迹为球面，且球心落在待加工叶轮外壳旋转轴心线上；安装在旋转机构另一端的刀架，刀架上固定有车刀；安装在刀架上的传动机构，传动机构与车床刀杆连接，车床刀杆牵引传动机构带动车刀削切待加工叶轮外壳内壁。在本实用新型的一个优选实施例中，球面旋转机构由一水平面旋转机构和一垂直面旋转机构构成，其中:水平面旋转机构为一安装在支撑杆上的定位套，定位套可在支撑杆上水平转动，其上端还设有用于安装定位销的第一销孔；垂直面旋转机构为一上端设有第二销孔的连杆，连杆通过穿过第一销孔和第二销孔的定位销与定位套活动连接，并以定位销为圆心在垂直平面旋转；水平面旋转机构和垂直面旋转机构配合实现球面旋转。需要特别说明的是，球面旋转机构的定位套上边沿被切去一个斜切角。需要特别说明的是，定位销与定位套的第一销孔以及连杆上的第二销孔之间留有适当间隙。在本实用新型的一个优选实施例中，还包括一削切距离调节机构，调节机构设置在车床刀杆与传动机构之间，其包括一滑块，滑块上设有一球形部件，球形部件活动安装在一沿刀架移动轨迹半径方向设置的滑槽内并可沿滑槽自由滑动；滑块一端与车床刀杆连接，刀架固定在该滑块上，移动滑块可改变刀架的削切半径。在本实用新型的一个优选实施例中，刀架采用弧形刀架。在本实用新型的一个优选实施例中，支承座与支撑杆之间设置有加强筋。本实用新型的有益效果在于:解决了由于立式混流泵叶轮外壳体积较大，数控机床加工不方便的问题，本实用新型配合普通机床实行加工，操作方便同时也能够保证加工精度；结构简单，实用性强。
图1为本实用新型所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装的剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。如图1所示，待加工叶轮外壳100安置于车床的旋转台上，本实用新型固定安装在车床的加工台上，并安置在待加工的叶轮外壳100内部。支撑座200由底座220与支撑杆210组成，底座220通过T型螺栓固定在车床工作台的定位孔上，支撑杆210垂直设置在底座220中心处，支撑杆210与底座220的连接处还设置有加强筋211 ;其中支撑杆210为圆钢，底座220为钢板，两者通过焊接形成一体结构；支承座200的轴心线与车床旋转台上待加工叶轮外壳100旋转的轴心线重合。定位套300为采用圆钢加工出的上下两端开口的筒体，套装在支撑杆210顶端，定位套300为活动安装，可绕支撑杆210顶端自由水平转动，且其转动的轴心线与支撑杆210轴心线重合；定位套300上端的上边沿设有斜切角301，其顶端还开设有销孔用于安置定位销 302。横向连杆310的一端开设有销孔，并通过该销孔与定位套300销接；横向连杆310以定位销302为圆心做圆周运动，由于定位销302与销孔之间留有适当间隙，横向连杆310既能灵活运动，又不易产生振动。横向连杆310上沿连杆方向开设有滑槽230，滑块320上设置有一球形部件321，该球形部件321活动安装在滑槽230中并可沿滑槽230自由移动；滑块320下方与弧形刀架340固定连接，该弧形刀架340上还安装有车刀341 ;滑块320受车床刀杆牵引，从而带动刀架340上的车刀341对待加工的叶轮外壳100内壁进行削切；再者，由于刀架340在沿球面轨迹运动时能够沿半径方向在滑槽230的长度范围内伸缩，根据车床刀杆的运动轨迹还可以调节车刀341对待加工叶轮外壳100内壁的削切半径。设备工作之前，待加工叶轮外壳100上下两端的法兰110、120和止口 130已在普通车床上加工好，此时将待加工叶轮外壳100置于车床旋转台上跟随旋转台一同旋转，本实用新型在待加工叶轮外壳100内部，车床刀杆带动车刀341按一定轨迹运动，便可实现对待加工叶轮外壳100内壁的球面削切；车刀运动的球面轨迹的球心在装配时经过调整，其中定位套300、支撑杆210与待加工叶轮外壳100的轴心线重合，横向连杆310的旋转中心也落在该轴心线上，故车刀341运动的球面轨迹的球心必定与待加工叶轮外壳100内壁的球心重合，加工位置不会发生偏移。[0028]再者，定位套300与支撑杆210之间带有间隙，定位销302与定位套300、横向连杆310的孔之间均留有适当间隙，车刀341能够灵活运动；滑块320、球形部件321与条形槽230之间的配合面加工精度高，也保证了整个装置运行灵活，不会产生阻涩和振动，保证了最终成品的精度。再者，由于定位套300的上边沿有斜切角301，避免了连杆310下行时由于被定位套300阻挡而导致车刀341无法加工到待加工叶轮机壳100的下部。以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种加工叶轮外壳内球面的工装，待加工叶轮外壳固定在车床的旋转台上并跟随旋转台一同转动；所述工装安置在待加工的叶轮外壳内部，其特征在于，包括: 安装在车床工作台上的支撑座，所述支撑座包括固定在工作台上的底座以及垂直安装在底座中心处的支撑杆； 安装在所述支撑杆上的球面旋转机构，所述球面旋转机构的运动轨迹为球面，且球心落在所述待加工叶轮外壳旋转轴心线上； 安装在旋转机构另一端的刀架，所述刀架上固定有车刀； 安装在所述刀架上的传动机构，所述传动机构与车床刀杆连接，车床刀杆牵引传动机构带动车刀削切待加工叶轮外壳内壁。
2.根据权利要求1所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装，其特征在于，所述球面旋转机构由一水平面旋转机构和一垂直面旋转机构构成，其中: 所述水平面旋转机构为一安装在支撑杆上的定位套，所述定位套可在支撑杆上水平转动，其上端还设有用于安装定位销的第一销孔； 所述垂直面旋转机构为一上端设有第二销孔的连杆，所述连杆通过插入第一销孔和第二销孔的定位销与定位套活动连接，并以定位销为圆心在垂直平面旋转；所述水平面旋转机构和垂直面旋转机构配合实现球面旋转。
3.根据权利要求2所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装，其特征在于，所述球面旋转机构的定位套上边沿被切去一个斜切角。
4.根据权利要求2所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装，其特征在于，所述定位销与所述定位套的第一销孔以及连杆上的第二销孔之间留有适当间隙。
5.根据权利要求1所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装，其特征在于，还包括一削切距离调节机构，所述调节机构设置在车床刀杆与传动机构之间，其包括一滑块，所述滑块上设有一球形部件，所述球形部件活动安装在一沿刀架移动轨迹半径方向设置的滑槽内并可沿滑槽自由滑动；所述滑块一端与车床刀杆连接，所述刀架固定在该滑块上，移动滑块可改变刀架的削切半径。
6.根据权利要求1所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装，其特征在于，所述刀架采用弧形刀架。
7.根据权利要求1所述的一种加工叶轮外壳内球面的工装，其特征在于，所述支承座与支撑杆之间设置有加强筋。
专利摘要本实用新型公开了一种加工叶轮外壳内球面的工装，包括安装在车床工作台上的支撑座，支撑座包括固定在工作台上的底座以及垂直安装在底座中心处的支撑杆；安装在支承座上的球面旋转机构，球面旋转机构的一端与支撑杆的顶端连接，其运动轨迹为球面，且球心落在待加工叶轮外壳旋转轴心线上；安装在旋转机构另一端的刀架，刀架上固定有车刀；安装在刀架上的传动机构，传动机构与车床刀杆连接，车床刀杆牵引传动机构带动车刀削切待加工叶轮外壳内壁；本实用新型的有益效果在于解决了由于立式混流泵叶轮外壳体积较大，数控机床加工不方便的问题，本实用新型配合普通机床实行加工，操作方便同时也能够保证加工精度；结构简单，实用性强。
文档编号B23B5/40GK202943258SQ20122058444
公开日2013年5月22日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者王玉心 申请人:上海凯泉泵业(集团)有限公司