CN110732904A - 一种车削加工阀体侧法兰及流量孔的夹持方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车削加工阀体侧法兰和流量孔时的夹持方法及装置，包括，通孔式主轴装置和转盘组成，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心同心连接钢杆，所述钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，所述钢杆一端设栅锁装置，另一端设有收紧装置，还包括接料待牵装置，所述接料待牵装置与转盘连接固定并在使用时随转盘旋转，所述接料待牵装置还包括有阻滑装置，所述锥形定心装置还包括缩涨装置，所述缩涨装置与锥形定心装置同心套接，为X方向缩涨，Z方向伸缩或压缩，实现快速定心阀体，亦能够用于设置于数控机床实现高效和自动化加工，从而提高了生产效率，且提高加工精度和提高产品质量，为油田原油输送，燃气输送，石油化工易燃易爆场所提供高品质的阀门产品作出新的贡献。

Description

一种车削加工阀体侧法兰及流量孔的夹持方法及装置

技术领域

本发明涉及机械加工领域，即阀体的装夹设备和工艺，尤其涉及用于石油化工易燃易爆场所使用的重要设备-阀门。

背景技术

阀门是油田输油管道及其石油化工易燃易爆场所使用的重要设备，使用时要求密封性好，并且能够承受高压气体或流体的冲击，因此，质量问题至关重要，特别是在车削加工阀体侧法兰和流量孔时，现有技术是使用卡盘夹持阀体的侧法兰外圆，由于外圆是铸件毛坯，精度太差，需要校正，通常是采用卡盘直接夹持，如果是用的普通车床，在夹紧时还费时费力严重浪费时间，并且装夹次数太多，效率低，至少也要分两次夹装，先是卡盘直接夹持一端法兰毛坯外圆，加工另一端侧法兰至图纸要求；后是用模套加压板夹持加工好的第一头侧法兰，车削第二头侧法兰，这样的夹装方法一般使用在夹装大型阀体较适合，因大型的车削时为了控制线速度，主轴转速需要调低，低转速压板不会受离心力作用，比较安全，如果是加工小型的阀体，使用模套加压板则严重降低了生产效率，和存在安全隐患，即压板容易受离心力甩出卡盘，另是车削加工第一头法兰都是使用四夹头单动卡盘直接夹持法兰毛坯外圆，这样的夹法需要校正，且为了防止不断地重复装夹过程偏离，一般都是只动其中的两个夹头，这样导致夹紧度不牢固，也容易被甩出工件，即使不发生甩出工件，如果以松紧其中的两个夹头为先，另两个夹头在前述先夹紧之后，另两个作微间隙补夹方法扳紧，这样非常麻烦，费时费力，也无法保证阀体两侧流量孔能够校正在同心线上，加工出来的流量孔壁厚不均匀，如果使用测厚议测量其壁厚可明显看出不匀误差较大，使用时承压和密封性能差等缺陷。特别是效率问题，为了提高效率解决的办法就是多购买设备，和在招工人数上下功夫，有条件的大型企业多数购买了数控加工设备，但是采用数控车削阀体由于数控设备价格贵，刀具贵等原因，致加工成本高，企业为了爱护设备一般不车削铸件，即使车削铸件那么也是选择二道工序，即先由普通车床对铸件的浇口凸起的部位及割点先车削掉，基本上要求车平车圆，这样进入数控车削时才能稳定，不伤刀具和设备，车削出来的产品公差才能达到设计的要求，简单地说，提高生产效率一般公知的方法是由普通车床进行粗车加工；再由数控车床精加工至成品。但是效率上普通车削费工费时一直难以解决，仅仅数控车能够提高生产效率，普通车床车削加工阀体侧法兰和流量孔，所属技术领域的技术人员通常对偏重的铸件毛坯的加工，都是先用如上所述的卡盘夹持阀体法兰的外圆，但是卡盘夹持需要四爪夹持才能满足夹持的紧度要求，且需要反复找正，往往都是花了很长的时间校正，至少每只要花好几分种，结果车削时由于铸件浇口及其割点凸起处因是最先被车削到的部位，在车削时是在这一局部部位发生撞切力，导致被校正后的阀体被撞歪，需要再次校正，以及如上所述使用压板和模套还经常发生撞掉下来或者压板被离心力甩出发生人员伤亡事故。虽然车床本身在主轴上设有锥形孔，能够配套前顶尖，但是使用范围受限，离转盘深远，不能顶夹偏重且形状复杂的壳式阀体，它只能适用于加工轴类工件的顶夹，不能同步跟随转盘配套使用等诸多问题，那么怎样才能达到适用范围广，能够将壳体式铸件同加工轴类件一样双顶快定心夹持呢，并且同时能解决安全问题和提高生产效率及其加工出的产品质量呢，发明人针对现有技术存在的上述缺陷提出了如下解决办法。

发明内容

一种车削加工阀体侧法兰和流量孔时的夹持方法，包括，驱动装置、通孔式主轴、主轴箱、机床架、切削装置、操作系统、转盘，组成，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心设有通孔，钢杆，所述钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时快速定心阀体；和实现快速定位牵正夹持阀体，包括如下步骤：

A步骤利用阀体阀门挡口两侧法兰端部其一流量孔的口角处为对接口和锥夹口及定心口；

B步骤利用阀体阀门挡口两侧法兰端部另一侧流量孔的口角处为牵正口和锥夹口；

C步骤利用阀体的底部或中头法兰背部或阀身的适配部位作为接轨部；

D步骤在转盘中心同心设置锥形定心装置；

E步骤在锥形定心装置的偏心位置或者上部根据阀体的大小及型式配合设置接料待牵装置；或者在锥形定心装置相对的中心位置设置水平输送装置和接料待牵装置；

F步骤利用转盘端面为靠正模和定位模或者利用台阶夹头端面为靠正模和定位模，或者经垫板与转盘并靠连接作为同心限位板和靠正模及定位模；

G步骤将钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，或者钢杆穿过→通孔式主轴，锥形定心装置穿过→钢杆；

H步骤将阀体接轨部置于接料待牵装置上并将作为锥夹点1的阀体流量孔口角与锥形定心装置1对接；

J步骤将锥形堵头→堵上阀体牵正口并与钢杆连接；或者阀体流量孔穿过伸出的钢杆经栅栏栅于阀体阀门挡口；

K步骤在钢杆另一端有松紧装置，通过与车床通孔式主轴端口卡接收紧对阀体轴向牵紧保险阀体在车削加工时防脱落，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时能够快速定心和定位并执行牵正夹持阀体；

L步骤利用阀体法兰外圆或背面作为夹持点一一将转盘上的夹头靠上阀体侧法兰外圆或背面均匀地一一抱紧或夹紧，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时能够快速定心/定位夹正阀体。

所述方法的装置，包括，驱动装置、通孔式主轴装置、主轴箱、机架、切削装置、操作系统、转盘，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心设有通孔，钢杆，所述钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，所述钢杆一端设有栅锁装置，另一端设有收紧装置，实现加工阀体侧法兰和流量孔时快速定心阀体，和实现快速定位牵正夹持阀体。

所述的装置，其特征是，还包括接料待牵装置，所述接料待牵装置与转盘连接固定并在使用时随转盘旋转，所述接料待牵装置还包括有阻滑装置。

所述的装置，其特征是，还包括缩涨装置，所述缩涨装置与锥形定心装置同心套接，为X方向缩涨，Z方向伸缩或压缩。

所述的装置，其特征是，所述锥形定心装置还包括金字塔式。

所述的装置，其特征是，还包括阀体流量孔通过锥形堵头堵栅，另一端有松紧装置，通过与车床通孔式主轴端口卡接收紧，是由可圈旋的快速收紧螺栓钢杆对阀体轴向牵紧和径向夹持保险阀体在车削加工时防脱落，并执行牵正阀体。

所述装置的装置，其特征是，所述锥形定心装置还包括连接液压牵引装置，所述液压牵引装置为同心双杆执行快速顶移定心和牵正阀体。

所述装置的装置，其特征是，还包括独动靠堵装置。

所述装置还包括同心限位板挡板和靠正模。

所述装置，其特征是，包括，转盘中心设置锥形定心装置(1)所述锥形定心装置(1)中心设有通孔，为钢杆孔，所述锥形定心装置(1)与缩涨装置套接，所述缩涨装置连接压缩装置，压缩装置与转盘同心或者偏心连接。

附图说明

图1是本发明锥形定心装置与转盘及车床通孔式主轴连接结构剖视示意图。

图2是本发明锥形定心装置与转盘及车床通孔式主轴连接结构剖视示意图。

图1中：1锥形定心装置；2锥夹点；3靠正点和夹持点；4松紧装置；5压缩装置(弹簧)6连接器；7钢杆(拉杆)；8转盘；9独动夹头；10靠正模(限位挡板)；11锥形堵头。

图2中：1锥形定心装置；2锥夹点；3靠正点和夹持点；4松紧装置；5压缩装置(弹簧)6连接器；7钢杆(拉杆)；8转盘；9独动夹头；10靠正模(限位挡板)。

具体实施方式：

一种车削加工阀体侧法兰和流量孔时的夹持方法，包括，驱动装置、通孔式主轴、主轴箱、机床架、切削装置、操作系统、转盘组成，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心设有通孔，钢杆，所述钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时快速定心阀体；和实现快速定位牵正夹持阀体，包括如下步骤：

A步骤利用阀体阀门挡口两侧法兰端部其一流量孔的口角处为对接口和锥夹口及定心口；

B步骤利用阀体阀门挡口两侧法兰端部另一侧流量孔的口角处为牵正口和锥夹口；

C步骤利用阀体的底部或中头法兰背部或阀身的适配部位作为接轨部；

D步骤在转盘中心同心设置锥形定心装置；

E步骤在锥形定心装置的偏心位置或者上部根据阀体的大小及型式配合设置接料待牵装置；或者在锥形定心装置相对的中心位置设置水平输送装置和接料待牵装置；

F步骤利用转盘端面为靠正模和定位模或者利用台阶夹头端面为靠正模和定位模，或者经垫板与转盘并靠连接作为同心限位板和靠正模及定位模；

G步骤将钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，或者钢杆穿过→通孔式主轴，锥形定心装置穿过→钢杆；

H步骤将阀体接轨部置于接料待牵装置上并将作为锥夹点1的阀体流量孔口角与锥形定心装置1对接；

J步骤将锥形堵头→堵上阀体牵正口并与钢杆连接；或者阀体流量孔穿过伸出的钢杆经栅栏栅于阀体阀门挡口；

K步骤在钢杆另一端有松紧装置，通过与车床通孔式主轴端口卡接收紧对阀体轴向牵紧保险阀体在车削加工时防脱落，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时能够快速定心和定位并执行牵正夹持阀体；

L步骤利用阀体法兰外圆或背面作为夹持点一一将转盘上的夹头靠上阀体侧法兰外圆或背面均匀地一一抱紧或夹紧，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时能够快速定心/定位夹正阀体。

所述方法的装置，包括，驱动装置、通孔式主轴装置、主轴箱、机架、切削装置、操作系统、转盘，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心设有通孔，钢杆，所述钢杆，穿过通孔式主轴→锥形定心装置，所述钢杆一端设有栅锁装置，另一端设有收紧装置，实现加工阀体侧法兰和流量孔时快速定心阀体，和实现快速定位牵正夹持阀体。

所述的装置，其特征是，还包括接料待牵装置，所述接料待牵装置与转盘连接固定并在使用时随转盘旋转，所述接料待牵装置还包括有阻滑装置。

所述的装置，其特征是，还包括缩涨装置，所述缩涨装置与锥形定心装置同心套接，为X方向缩涨，Z方向伸缩或压缩。

所述的装置，其特征是，所述锥形定心装置还包括金字塔式。

所述的装置，其特征是，还包括阀体流量孔通过锥形堵头堵栅，另一端有松紧装置，通过与车床通孔式主轴端口卡接收紧，是由可圈旋的快速收紧螺栓钢杆对阀体轴向牵紧和径向夹持保险阀体在车削加工时防脱落，并执行牵正阀体。

所述装置的装置，其特征是，所述锥形定心装置还包括连接液压牵引装置，所述液压牵引装置为同心双杆执行快速顶移定心和牵正阀体。

所述装置的装置，其特征是，还包括独动靠堵装置。

所述装置还包括同心限位板挡板和靠正模。

所述装置，其特征是，包括，转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置，中心设有通孔，为钢杆孔，所述锥形定心装置与缩涨装置套接，所述缩涨装置连接压缩装置，压缩装置与转盘同心或者偏心连接。

上述的技术方案及其实施方式的技术术语是最能说明本发明技术特征及其功能的内容，是最佳的实施方式，本发明的锥形定心装置中的所述缩涨装置具体功能为，当被加工件阀体流量孔锥夹点受牵引压向锥形定心装置时，缩涨装置执行后退，同时具有保持对锥形定心装置定心的功能，从而牵引被加工件阀体被牵引和定心，直至被牵向靠正模，实现牵正夹持被加工件，可以是机械的，也可以是机械结合液压或者气压元件构成的本发明的夹持装置，由电磁阀等电气设备控制锥形定心装置执行上述功能，可使设备档次更高，操作更方便，是提高工作效率，提高加工出来的产品质量，以及为提高设备使用时的可靠性和安全性的最先进的技术方案。更具体的说，锥形定心装置不仅在使用时能够快速定心和牵正阀体，在使用过程的车削时还能够抱持着中心的钢杆大幅增加了装置的可靠性，即使发生碰撞也不易发生事故，车刀碰撞阀体就如鸡蛋碰石头，很难使阀体被撞歪，或者被碰甩出，更不可能会碰断钢杆，钢杆仅需一般45#圆钢，收紧端螺纹车削成功即可使用，不需上火等处理，本发明的锥形定心装置其锥头为扩大使用范围可以设置在阶梯形(金字塔)这样可以适用不同阀体流量孔大小口的配套。本发明所述的阻滑装置是指接料待牵装置在使用过程同时执行了定位阀体的功能，使阀体跟随转盘及锥形定心装置旋转，本发明所述的独动堵靠装置设置形状为能够随调节而缩小间隙，执行转盘与毛坯阀体侧法兰端部之间的堵塞，为牵正后的阀体提供硬性。实施本发明的优势在于，一、为提高设备的可靠性和安全性；二、大幅降低劳动者的劳动强度；三、大幅提高了生产效率和节能减排；四、为石油化工易燃易爆场所使用的阀门产品提高了安全性和可靠性；五、能够用于设计数控自动化生产。任何实施本发明的机床制造企业或者夹具制造企业或者是使用本发明的企业应当依法通过本发明人的许可，本发明是发明人来之不易的智力成果，目前在用于普通车床或者数控车床车削阀体侧法兰和流量孔使用的最先进夹具，也许也是发明人为我国阀门行业，石油化工业作出的新的贡献。

Claims (10)

1.一种车削加工阀体侧法兰和流量孔时的夹持方法，包括，通孔式主轴装置和转盘组成，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心同心连接钢杆，所述钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时快速定心阀体；和实现快速牵正夹持阀体，包括如下步骤：

A步骤利用阀体阀门挡口两侧法兰端部其一流量孔的口角处为对接口和锥夹口及定心口；

B步骤利用阀体阀门挡口两侧法兰端部另一侧流量孔的口角处为牵正口和锥夹口；

C步骤利用阀体的底部或中头法兰背部或阀身的适配部位作为接轨部；

D步骤在转盘中心同心设置锥形定心装置；

E步骤在锥形定心装置的偏心位置或者上部根据阀体的大小及型式配合设置接料待牵装置；或者在锥形定心装置相对的位置设置输送装置和在锥形定心装置的偏心位置设置接料待牵装置；

F步骤利用转盘端面为靠正模和定位模或者利用台阶式夹头的非夹面为靠正模和定位模，或者经垫板与转盘并靠连接作为同心限位板和靠正模及定位模；

G步骤将钢杆穿过→通孔式主轴→锥形定心装置，或者锥形定心装置穿过钢杆；

H步骤将阀体接轨部置于接料待牵装置上并将作为对接口的阀体流量孔口角与锥形定心装置对接；

J步骤将锥形堵头→堵上阀体牵正口并与钢杆连接；或者阀体流量孔穿过伸出的钢杆经栅栏栅于阀体阀门挡口；

K步骤在钢杆另一端有松紧装置，通过与车床通孔式主轴端口卡接收紧对阀体轴向牵紧保险阀体在车削加工时防脱落，实现车削加工阀体侧法兰和流量孔时能够快速定心和定位，并执行牵正夹持阀体。

2.一种根据权利要求1所述方法的装置，包括，通孔式主轴装置和转盘组成，其特征是，在转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置中心同心连接钢杆，所述钢杆穿过通孔式主轴→锥形定心装置，所述钢杆一端设有栅锁装置，另一端设有收紧装置，实现加工阀体侧法兰和流量孔时快速定心阀体，和实现快速定位牵正夹持阀体。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征是，还包括接料待牵装置，所述接料待牵装置与转盘连接固定并在使用时随转盘旋转，所述接料待牵装置还包括有阻滑装置。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征是，还包括缩涨装置，所述缩涨装置与锥形定心装置同心套接，为X方向缩涨，Z方向伸缩或压缩。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述锥形定心装置还包括金字塔式。

6.根据权利要求2的所述的装置，其特征是，还包括阀体流量孔通过锥形堵头堵栅，另一端有松紧装置，通过与车床通孔式主轴端口卡接收紧，是由可圈旋的快速收紧螺栓钢杆对阀体轴向牵紧和径向夹持保险阀体在车削加工时防脱落，并执行牵正阀体。

7.根据权利要求1所述方法的装置或者权利要求2所述装置的装置，其特征是，所述锥形定心装置还包括连接液压牵引装置。

8.根据权利要求1所述方法的装置或者权利要求2所述装置的装置，其特征是，还包括独动堵靠装置。

9.根据权利要求2所述的装置，其特征是，所述装置还包括同心限位挡板和靠正模。

10.一种根据权利要求1所述方法的装置或者权利要求2所述装置的装置，其特征是，包括，转盘中心设置锥形定心装置，所述锥形定心装置，中心设有通孔，为钢杆孔，所述锥形定心装置与缩涨装置套接，所述缩涨装置连接压缩装置，压缩装置与转盘同心或者偏心连接。

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