阅读说明：本技术 一种磨粒流精密加工叶轮的夹具 (Clamp for precisely machining impeller by abrasive flow ) 是由 李俊烨 朱金宝 倪国东 赵伟宏 石广丰 李学光 张心明 张景然 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种磨粒流精密加工叶轮的夹具,由磨粒流进出口部分、叶轮夹具部分及旋转部分组成,其中：磨粒流进出口部分由夹具体、分流槽及与之配合螺母、漏料槽、流出槽、盖组成,叶轮夹具部分由定心架及与之配合螺钉、叶轮、三个夹子及螺母、支架及与之配合轴承组成,旋转部分由电动机部分、圆孔小齿轮、圆孔大齿轮及与之配合轴承、方孔齿轮、阶梯轴及与之配合螺钉组成,其中叶轮通过三个夹子及螺母与支架相配合夹紧,支架中心设有通孔,方孔齿轮安装在支架上,用螺钉固定,工作时通过电动机带动三个齿轮,支架旋转带动叶轮旋转,使磨粒流更均匀抛光叶轮表面及内孔,本夹具安装方便、使用简单可靠,适合对叶轮进行磨粒流精密加工。(The invention provides a clamp for precisely processing an impeller by abrasive flow, which consists of an abrasive flow inlet and outlet part, an impeller clamp part and a rotating part, wherein: the abrasive flow inlet and outlet part consists of a clamp body, a diversion channel, a nut matched with the diversion channel, a material leaking channel, a flow-out channel and a cover, the impeller clamp part consists of a centering frame, a screw matched with the centering frame, an impeller, three clamps and nuts, a support and a bearing matched with the support, the rotating part consists of a motor part, a round hole pinion, a round hole gear, a bearing matched with the round hole gear, a square hole gear, a stepped shaft and a screw matched with the stepped shaft, wherein the impeller is matched and clamped with the support through the three clamps and the nuts, the center of the support is provided with a through hole, the square hole gear is arranged on the support and fixed by the screw, the three gears are driven by the motor during working, and the support rotates to drive the impeller to rotate, so that the abrasive flow more uniformly polishes the surface and the inner hole of the impeller.)

一种磨粒流精密加工叶轮的夹具

技术领域

本发明涉及磨粒流加工技术领域，具体为一种磨粒流精密加工叶轮的夹具。

背景技术

叶轮是离心泵的关键部件，它是由若干弯曲叶片构成的。叶轮的作用是将原动机的机械能直接传给液体，以提高液体的静压能和动压能(主要提高静压能)。叶轮是供能装置，叶轮通过电动机带动旋转，使介质(水)受到离心力或者提升力，使介质具有机械能(动能)。叶轮的材料主要用的是灰铁250、不锈钢和球铁450，生活上还常用304或者316。由于其叶片为非线性曲面，故在传统的机械精密加工中存在一定的困难，因此采用磨粒流精密加工技术可以实现更好的抛光。

磨粒流加工(AbrasiveFlowMachining,AFM)，也称挤压珩磨，是一种用载有磨料的流动性粘弹性聚合物，在压力作用下对工件进行表面抛光、倒角和去毛刺等精加工的新型工艺技术。该加工技术特别适用于工件内腔复杂面、内部交叉孔等无法触及区域的毛刺去除和抛光。

发明内容

本发明的目的是为解决精密加工叶轮困难的问题，提供一种磨粒流精密加工叶轮的夹具，利用三个夹子及螺母与支架配合实现装夹叶轮，定心架穿过叶轮通孔，用于固定叶轮中心，避免加工旋转过程中叶轮左右摆动，加工时磨粒流经磨粒流流入口进入，通过分流槽上阵列的磨粒流分流口流出，使磨粒流均匀抛光叶轮，并且在磨粒流加工过程中配合使用电动机带动叶轮旋转，使抛光更加均匀高效，可对叶轮的叶片和内孔同时进行抛光，并且抛光后的残余应力有效减小。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种磨粒流精密加工叶轮的夹具，其特征在于，该夹具由磨粒流进出口部分、叶轮夹具部分及旋转部分组成，所述磨粒流进出口部分由夹具体、分流槽及与之配合螺母、漏料槽、流出槽、盖组成，所述夹具体由四个桶、三个腿组成，所述叶轮夹具部分由定心架及与之配合螺钉、叶轮、三个夹子及螺母、支架及与之配合轴承组成，所述旋转部分由电动机部分、圆孔小齿轮、圆孔大齿轮及与之配合轴承、方孔齿轮、阶梯轴及与之配合螺钉组成，所述电动机部分由电动机、一对固定片及配合螺钉组成，所述四个桶之间通过圆柱凸台与孔配合固定，保证安装的精度以及提高该夹具操作的平稳性。

进一步，作为优选，所述磨粒流进出口部分由夹具体、分流槽及与之配合螺母、漏料槽、流出槽、盖组成，所述夹具体由四个桶、三个腿组成，所述四个桶依次为一桶、二桶、三桶、四桶，其上设有螺纹孔、通孔、盲孔、圆柱凸台，所述三个腿上设有螺纹孔和加强肋，所述三个腿上螺纹孔与螺钉配合安装在四桶下表面上，所述分流槽为回转体结构，内部空心，并设有磨粒流流入口和阵列的磨粒流分流口，所述分流槽磨粒流流入口用螺母固定于一桶上对应通孔处，所述漏料槽为回转体结构，其上设有四个螺纹通孔和一个通孔，所述四个螺纹通孔与螺钉配合安装在二桶下表面上对应螺纹孔处，所述流出槽为回转体结构，其上设有螺纹孔和外螺纹圆柱，所述外螺纹圆柱设有通孔，所述流出槽上螺纹孔与螺钉配合安装在四桶下表面上对应螺纹孔处，所述盖上设有圆柱把手，安装在流出槽外螺纹圆柱上，目的为了储存小流量磨粒流流体及大流量磨粒流流体的排出，使夹具使用更加灵活。

进一步，作为优选，所述叶轮夹具部分由定心架及与之配合螺钉、叶轮、三个夹子及螺母、支架及与之配合轴承组成，所述定心架由三个弯轴和直圆柱组成，所述三个弯轴端分别设有螺纹通孔，由三个螺钉安装在二桶上对应螺纹孔处，所述定心架直圆柱直径小于叶轮通孔直径，目的在于减小在磨粒流加工通孔时的阻碍作用，所述直圆柱端穿过叶轮通孔，用于固定叶轮中心，避免加工旋转过程中叶轮左右摆动，所述支架为三阶梯轴结构，顺序为第一段圆柱轴、第二段圆柱轴和一段方形轴，所述第一段圆柱轴端部设有三个支撑板，并设有加强肋，支撑板上设有螺纹通孔，用于安装三个夹子及螺母，所述方形轴上设有薄圆柱挡板，所述三个夹子及螺母与支架配合夹紧叶轮，所述支架中心设有通孔，所述方形轴端装有方形齿轮，并有方形轴端薄圆柱挡板限位，所述支架第二段圆柱轴上安装有轴承，安装在二桶上对应阶梯通孔处。

进一步，作为优选，所述旋转部分由电动机部分、圆孔小齿轮、圆孔大齿轮及与之配合轴承、方孔齿轮、阶梯轴及与之配合螺钉组成，所述电动机部分由电动机、一对固定片及配合螺钉组成，所述电动机用一对固定片及配合螺钉固定在四桶的方形凸台上，所述圆孔小齿轮安装在电动机头部，所述电动机头部安装有胶套，用于调整圆孔小齿轮相对于电动机的位置及固定作用，所述阶梯轴为两阶梯结构，顺序为第一段圆柱轴、第二段圆柱轴，所述第二段圆柱轴端设有三个固定台，三个固定台上分别设有螺纹通孔，并设有加强肋，所述阶梯轴用螺钉固定在四桶的内部水平面上对应螺纹孔处，所述圆孔大齿轮及与之配合轴承安装在阶梯轴的第一段圆柱轴头部，所述方孔齿轮安装在支架的方形轴端，下部用螺钉固定，所述圆孔大齿轮与圆孔小齿轮和方孔齿轮相啮合，采用齿轮啮合传动结构目的为了减小打滑，使磨粒流加工过程更平稳可靠。

附图说明

图1为磨粒流精密加工叶轮的夹具总体***示意图

图2为磨粒流精密加工叶轮的夹具总体装配示意图

图3为夹具体一桶示意图

图4为分流槽示意图

图5为定心架示意图

图6为夹子示意图

图7为支架示意图

图8为夹具体二桶正等轴侧示意图

图9为夹具体二桶俯视示意图

图10为漏料槽示意图

图11为方形齿轮示意图

图12为夹具体三桶示意图

图13为阶梯轴示意图

图14为夹具体四桶正等轴侧示意图

图15为夹具体四桶俯视示意图

图16为流出槽示意图

图17为腿示意图

图18为盖示意图

图中：1、分流槽配合螺母，2、夹具体一桶，2-1、夹具体一桶四个圆柱凸台，2-2、夹具体一桶通孔，3、分流槽，3-1、分流槽磨粒流流入口，3-2、分流槽阵列磨粒流分流口，4、定心架，4-1、定心架三个弯轴螺纹孔，4-2、定心架直圆柱，5、叶轮，6、夹子，7、支架，7-1、支架三个螺纹通孔，7-2、支架中心通孔，8、支架配合轴承，9、夹具体二桶，9-1、夹具体二桶四个盲孔，9-2、夹具体二桶四个螺纹孔，9-3、夹具体二桶阶梯通孔，9-4、夹具体二桶阵列通孔，9-5、夹具体二桶底部四个螺纹孔，10、漏料槽，10-1、漏料槽四个螺纹通孔，10-2、漏料槽通孔，11、方孔齿轮，12、夹具体三桶，12-1、夹具体三桶四个盲孔，12-2、夹具体三桶通孔，13、圆孔大齿轮配合轴承，14、圆孔大齿轮，15、圆孔小齿轮，16、阶梯轴，17、夹具体四桶，17-1、夹具体四桶三个圆柱凸台，17-2、夹具体四桶通孔，17-3、夹具体四桶内部三个螺纹孔，17-4、夹具体四桶方形凸台四个螺纹孔，17-5、夹具体四桶底部三个螺纹孔，17-6、夹具体四桶底部四个螺纹孔，18、电动机部分，19、流出槽，19-1、流出槽四个螺纹孔，19-2、流出槽外螺纹圆柱通孔，20、腿，21、盖。

具体实施方式

本发明提供了一种磨粒流精密加工叶轮的夹具，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明主要由三部分组成，分别为磨粒流进出口部分、叶轮夹具部分及旋转部分。因本发明为内外复合结构，故采用由里向外安装顺序。所述叶轮夹具部分由定心架(4)及与之配合螺钉、叶轮(5)、三个夹子(6)及螺母、支架(7)及与之配合轴承(8)组成，首先将叶轮(5)水平放置于支架(5)第一段圆柱轴端部三个支撑板处，对齐叶轮(5)通孔与支架中心通孔(7-2)，然后依次安装三个夹子(6)及螺母，夹紧叶轮(5)，再将支架配合轴承(8)安装于支架(7)第二段圆柱轴上，继而将支架(7)安装于夹具体二桶阶梯通孔(9-3)处，支架配合轴承(8)与支架(7)及夹具体二桶阶梯通孔(9-3)之间为过盈配合，支架(7)方形轴端外伸于漏料槽通孔(10-2)和夹具体三桶通孔(12-2)，最后将定心架三个弯轴螺纹孔(4-1)，由三个螺钉安装在夹具体二桶四个螺纹孔(9-2)处，其定心架直圆柱端(4-2)穿过叶轮(5)通孔，用于固定叶轮(5)中心，避免加工旋转过程中叶轮(5)左右摆动，由此实现叶轮夹具部分的安装工作。

所述旋转部分由电动机部分(18)、圆孔小齿轮(15)、圆孔大齿轮(14)及与之配合轴承(13)、方孔齿轮(11)、阶梯轴(16)及与之配合螺钉组成，所述电动机部分由电动机、一对固定片及配合螺钉组成，首先将方孔齿轮(11)安装于支架(7)方形轴端，方孔齿轮(11)上端有支架(7)方形轴端薄圆柱挡板限位，下端用螺钉对齐安装于支架(7)方形轴端螺纹孔处固定，然后将阶梯轴(16)及与之配合螺钉对齐安装于夹具体四桶内部三个螺纹孔(17-3)处，再将圆孔大齿轮(14)及与之配合轴承(13)安装于阶梯轴(16)第一段圆柱轴头部，配合轴承(13)与圆孔大齿轮(14)及阶梯轴(16)之间为过盈配合，继而将电动机部分(18)对齐安装于夹具体四桶方形凸台四个螺纹孔(17-4)处，最后将圆孔小齿轮(15)安装于电动机头部，所述电动机头部安装有胶套，用于调整圆孔小齿轮(15)相对于电动机的位置及固定作用，所述圆孔大齿轮(14)与圆孔小齿轮(15)和方孔齿轮(11)相啮合，由此实现夹具旋转部分的安装工作。

所述磨粒流进出口部分由夹具体、分流槽(3)及与之配合螺母(1)、漏料槽(10)、流出槽(19)、盖(21)组成，所述夹具体由四个桶、三个腿组成，首先将三个腿逐次安装于夹具体四桶底部三个螺纹孔(17-5)处，用螺钉固定，然后将流出槽(19)安装于夹具体四桶底部四个螺纹孔(17-6)处，再将漏料槽(10)安装于夹具体二桶底部四个螺纹孔(9-5)处，用螺钉固定，继而将分流槽磨粒流流入口(3-1)伸出于夹具体一桶(2)，并用与之配合螺母固定(1)，最后将四个桶依次安装，对齐各圆柱凸台和盲孔，竖直放置，上述即为本夹具磨粒流进出口部分安装过程。

本夹具在运行时，首先将夹具竖直放置，确认叶轮(5)已经夹紧并可以转动，然后将电动机通电，叶轮(5)开始转动，根据需要安装或者拆下盖(21)，接通磨粒流流体于分流槽磨粒流流入口(3-1)，最后开始进行磨粒流精密加工叶轮工作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。