CN113681353B - 阀体零件调正方法及其定位机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种阀体零件调正方法及其定位机构，涉及机械加工的技术领域，其方法包括通过定位机构对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，使所述毛坯阀体的所有毛坯孔的圆心处于同一水平面；通过测量件测量Y轴调正后的所述毛坯阀体位于同一轴线上的两个毛坯孔的圆心坐标（X1,Y1,Z1）和（X2,Y2,Z2），并将所述圆心坐标发送至控制器；所述控制器基于所述圆心坐标计算所述轴线与所述卧式加工中心的X轴方向的偏转角度，并控制所述卧式加工中心的B轴按照所述偏转角度旋转，实现所述毛坯阀体在所述卧式加工中心的X轴方向的调正。本申请具有提高阀体零件在卧式加工中心调正精度的效果。

Description

阀体零件调正方法及其定位机构

技术领域

本申请涉及机械加工的技术领域，尤其是涉及一种阀体零件调正方法及其定位机构。

背景技术

阀体是阀门中的一个主要零部件，其先通过铸造、锻造等机械制造方法制造毛坯阀体，再通过卧式加工中心、立式加工中心等加工设备对毛坯阀体进行进一步加工。

在利用卧式加工中心对毛坯阀体进行进一步加工的相关技术中，为了保证加工精度，需要先对毛坯阀体进行在卧式加工中心的X轴方向和Y轴的方向进行调正。在毛坯阀体调正过程中，工作人员将毛坯阀体放置到卧式加工中心的夹具中，根据毛坯阀体的各端面，调整毛坯阀体使其各端面与卧式加工中心的Y轴方向平行，然后测量毛坯阀体一个端面与X轴的偏转角度，根据此角度调整再对毛坯阀体进行下一步加工即可。

针对上述中的相关技术，发明人认为由于存在锻造或铸造精度不高而导致毛坯阀体的端面不规则、毛坯阀体端面冒口未清理干净等原因，毛坯阀体端面的几何精度达不到调正要求，因此会增大偏转角度的测量误差，降低了测量精度，进而降低了毛坯阀体在卧式加工中心的调正精度。

发明内容

为了提高毛坯阀体在卧式加工中心的调正精度，本申请提供一种阀体零件调正方法及其定位机构。

第一方面，本申请提供一种阀体零件调正方法，采用如下的技术方案：

一种阀体零件调正方法，包括：

通过定位机构对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，使所述毛坯阀体的所有毛坯孔的圆心处于同一水平面；

通过测量件测量所述毛坯阀体位于同一轴线上的两个毛坯孔的圆心坐标（X1,Y1,Z1）和（X2,Y2,Z2），并将所述圆心坐标发送至控制器；

所述控制器基于所述圆心坐标计算所述轴线与所述卧式加工中心的X轴方向的偏转角度，并控制所述卧式加工中心的B轴按照所述偏转角度旋转，实现所述毛坯阀体在所述卧式加工中心的X轴方向的调正。

通过采用上述技术方案，通过定位机构对毛坯阀体在卧式加工中心进行定位，便于工作人员对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，提高了工作人员对毛坯阀体在Y轴方向上的调正精度；相比于利用毛坯阀体端面来对其在卧式加工中心的X轴方向调正，采用几何精度高且位于同一轴线上的两个毛坯孔的圆心来进行测量，提高了毛坯阀体在在X轴方向的调正精度。

可选的，所述偏转角度的计算公式为：α=ATAN2(ABS(X1-X2),L)，其中，α为偏转角度，L=ABS(Z1-Z2)。

通过采用上述技术方案，采用反正切函数计算出毛坯阀体轴线与卧式加工中心的X轴的偏转角度α和偏转方向。

可选的，所述测量件为雷尼绍测头。

通过采用上述技术方案，毛坯阀体的毛坯孔内表面的几何精度符合雷尼绍测头的测量要求，雷尼绍测头可精准采集毛坯阀体的毛坯孔内表面的离散点，提高了测量精度。

可选的，所述雷尼绍测头包括球头和测杆，所述球头的直径大于所述测杆的直径。

通过采用上述技术方案，因为存在毛坯阀体在卧式加工中心的X轴方向偏转角度大的可能性，采用球头直径大于测杆直径的雷尼绍测头，减小了测量过程中测杆先触碰毛坯孔内壁的可能性，从而增大了雷尼绍测头采集毛坯孔坐标数据的准确性。

第二方面，本申请提供一种应用于第一方面任一项所述的阀体零件调正方法的定位机构，采用如下的技术方案：

一种定位机构，包括至少两个定位组件，所述定位组件包括定位板和安装座，所述定位板与所述安装座垂直设置且可拆卸连接，所述安装座设置于所述卧式加工中心的夹具上，每个定位板均与一毛坯孔对应设置。

通过采用上述技术方案，以定位板为参照物，便于工作人员对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，提高了工作人员对毛坯阀体在Y轴方向进行调正的精度和效率。

可选的，当所述毛坯阀体的毛坯孔数量不大于3时，所述定位组件的数量与所述毛坯孔的数量一致，当所述毛坯阀体的毛坯孔数量大于3时，所述定位组件的数量为至少3个。

通过采用上述技术方案，可以根据毛坯孔的数量设置相应的定位组件的数量，当毛坯孔数量大于3时，可以至少设置3个定位组件，即可起到对Y轴方向调正的作用，节省了设置定位组件的成本。

可选的，每个所述定位板上开设有与其对应的毛坯孔孔径大小一致的定位孔；

当所述毛坯阀体在所述卧式加工中心的Y轴调正时，每个所述定位板的定位孔圆心与所述毛坯阀体上的各毛坯孔的圆心处于同一水平面。

通过采用上述技术方案，通过参照各定位孔的位置对毛坯阀体每个端面的高度进行调整，使毛坯阀体每一端面的毛坯孔的圆心与定位孔的圆心处于同一水平面，提高了工作人员对毛坯阀体在Y轴方向进行调正的精度和效率。

可选的，所述定位板由透明材质或半透明材质制成。

通过采用上述技术方案，当工作人员对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向调正时，便于观察毛坯阀体与定位板之间的位置关系，进而快速完成对毛坯阀体在Y轴方向的调正。

可选的，所述定位板上还开设有操作孔，所述操作孔开设于所述定位孔的下方。

通过采用上述技术方案，当需要对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正时，工作人员需要借助辅助工具调整毛坯阀体各端面的位置，工作人员可以将辅助工具穿过操作孔，便于调整毛坯阀体各端面的位置。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过测量件测量毛坯阀体位于同一轴线上的两个毛坯孔的圆心坐标并计算轴线与卧式加工中心的X轴方向的偏转角度，使卧式加工中心的B轴旋转此角度，从而提高了毛坯阀体在卧式加工中心的X轴调正精度；

2.夹具上设置对毛坯阀体定位的定位机构，提高了毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴调正精度。

附图说明

图1是本申请实施例的三通毛坯阀体置于卧式加工中心的夹具上的结构示意图。

图2是本申请实施例的定位机构的结构示意图。

图3是本申请实施例的定位组件结构的爆炸图。

图4是本申请实施例的阀体零件调正方法的流程示意图。

图中，1、夹具；11、放置台；12、支撑块；121、竖直段；122、水平段；123、球头螺钉；2、定位组件；21、安装座；211、凹槽；22、定位板；221、定位孔；222、操作孔；223、螺栓；3、三通毛坯阀体； 31、进口端；32、连接端；33、出口端。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。

相关技术中，工作人员通过目测毛坯阀体各端面的高度的方式对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，会降低毛坯阀体在Y轴方向的调正精度。为了提高毛坯阀体在Y轴方向的调正精度，本申请实施例提供一种应用于卧式加工中心的定位机构。

该定位机构包括至少两个定位组件2，定位组件2设置于夹具1上，每个定位组件2均与毛坯阀体的一毛坯孔对应设置。通过定位组件2来调整毛坯孔端面的高度，实现了毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向的调正。

图1示出了一种三通毛坯阀体3置于卧式加工中心的夹具1上的结构示意图。

如图1所示，该定位机构包括三个定位组件2，每个定位组件2包括定位板22和对定位板22起支撑作用的安装座21，定位板22与安装座21垂直设置且可拆卸连接。

三通毛坯阀体3具有进口端 31、连接端32和出口端33这三个端口，每个定位板与毛坯阀体进口端 31、连接端32和出口端33一一对应设置。

每个定位板22上均开设有与三通毛坯阀体3各端的毛坯孔孔径大小一致的定位孔221，每个定位孔221与每个毛坯孔一一对应设置，通过定位孔221与毛坯孔的相对位置，来调整三通毛坯阀体3的三个端口的高度，以实现三通毛坯阀体3在卧式加工中心的Y轴方向的调正。

参照图2和图3，安装座21设置于夹具1上，夹具1包括放置台11和三个支撑块12，每个支撑块12均包括水平段122和竖直段121，水平段122固定连接在竖直段121远离放置台11中心的一面，每个竖直段121上均设置有两个用于调节三通毛坯阀体3高度的球头螺钉123，每个安装座21固定连接在水平段122上且平行于竖直段121远离放置台11中心的一侧，每个安装座21远离地面的端面上均开设有与定位板22相适配的凹槽211，凹槽211沿安装座21长度方向延伸，定位板22插接在凹槽211上，定位板22上设置有将定位板22固定在安装座21上的螺栓223。

通过旋紧螺栓223将定位板22固定在安装座21上，提高了定位板22在安装座21上的稳定性。

进一步地，由于球头螺钉123被定位板22遮挡，不容易对其进行调节，因此，在定位板22上开设有操作孔222，其位于定位孔221的下方，并与球头螺钉123的位置对应。

当需要对三通毛坯阀体3在卧式加工中心的Y方向进行调正时，将三通毛坯阀体3的每一端均放置到各个支撑块12的球头螺钉123上，然后工作人员需要借助辅助工具来调节球头螺钉123，将辅助工具穿过操作孔222调节球头螺钉123的位置，使三通毛坯阀体3的各端毛坯孔的圆心均与对应定位孔221的圆心处于同一水平面上，提高了三通毛坯阀体3在Y轴方向的调正精度的效率。

可选的，定位板22采用透明材质或半透明材质制成，既便于工作人员观察定位孔221与毛坯孔的相对位置，又便于工作人员观察球头螺钉123的位置及变化，进而提高调正效率。

如果毛坯阀体的毛坯孔的数量大于三时，定位组件2的数量为至少三个。以四通毛坯阀体为例，可以选用四个定位组件2，使每个毛坯孔均对应有一定位组件2；当然，为了节省成本，也可以选用三个定位组件2，其中一个毛坯孔无需定位组件2进行定位，仅通过三个定位组件2即可实现四通毛坯阀体在Y轴方向的调正。

另外，毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向调正后，还需要对其在卧式加工中心的X轴方向进行调正。相关技术中，通过测量毛坯阀体的一个端面与X轴方向的偏转角度，根据此角度调整毛坯阀体在X轴方向的偏转角度实现毛坯阀体在X轴方向的调正。但是由于存在锻造或铸造精度不高而导致毛坯阀体的端面不规则以及毛坯阀体端面冒口未清理干净等原因，使毛坯阀体端面的几何精度达不到调正要求，因此会增大对偏转角度的测量误差，进而降低测量精度。为解决这一问题，本申请选用几何精度较高的毛坯孔来测量偏转角度，可以提高毛坯阀体在卧式加工中心的X轴方向的调正精度，因为毛坯阀体的毛坯孔的内表面平滑无凹凸。

本申请实施例还公开一种阀体零件调正方法，如图4所示，该阀体零件调正方法包括以下步骤：

步骤S201，通过定位机构对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，使毛坯阀体的所有毛坯孔的圆心处于同一水平面；

本实施例中，定位机构可以采用上述实施例提供的定位机构，其Y轴调正方法不再赘述。当然，还可以采用其他类型的定位机构，对此本实施例不做具体限定。

步骤S202，通过测量件测量Y轴调正后的毛坯阀体位于同一轴线上的两个毛坯孔的圆心坐标（X1,Y1,Z1）和（X2,Y2,Z2），并将圆心坐标发送至控制器；

本实施例中，测量件可以选用为雷尼绍测头，毛坯阀体的毛坯孔内表面的几何精度满足雷尼绍测头的测量要求，雷尼绍测头可精准采集毛坯阀体的毛坯孔内表面的离散点，提高了测量数据的精度。进一步的由于存在毛坯阀体在卧式加工中心的X轴方向偏转角度大的可能性，因此需要选用球头直径大于测杆直径的雷尼绍测头，可以减小了测量毛坯阀体的毛坯孔圆心坐标过程中，测杆先触碰毛坯孔的可能性，从而提高了雷尼绍测头采集毛坯孔圆心坐标数据的准确性。

以三通毛坯阀体3为例，其进口端31与连接端32的毛坯孔圆心处于同一轴线上，因此通过雷尼绍测头测量进口端 31毛坯孔的圆心坐标A 为(X1,Y1,Z1)，测量连接端32毛坯孔的圆心坐标B为（X2,Y2,Z2），然后雷尼绍测头将A、B坐标发送给控制器。

步骤S203，控制器基于圆心坐标计算轴线与卧式加工中心的X轴的偏转角度，并控制卧式加工中心的B轴按照偏转角度旋转，实现毛坯阀体在卧式加工中心的X轴方向的调正。

以三通毛坯阀体3为例，控制器基于A、B坐标计算三通毛坯阀体3的进口端 31与连接端32的毛坯孔圆心在卧式加工中心的Z轴方向上的距离L=ABS(Z1-Z2)，并且，控制器基于A、B坐标计算三通毛坯阀体3的进口端 31与连接端32的毛坯孔轴线与卧式加工中心的X轴方向的偏转角度α=ATAN2(ABS(X1-X2),L)，然后控制器控制卧式加工中心主体的B轴旋转此偏转角度，将三通毛坯阀体3在卧式加工中心的X方向进行调正。

具体的，控制器计算偏转角度α的宏程序如下：

%_N_L1000_MPF

R1=进口端孔心X初始坐标

R2=进口端孔心Y初始坐标

R3=进口端孔心Z初始坐标

R4=连接端孔心X初始坐标

R5=连接端孔心Y初始坐标

R6=连接端孔心Z初始坐标

G_BACK_TUNNEL

G0 B=0

STOPRE

$P_UIFR[15]=CTRANS(X,R1,Y,R2,Z,R3,B,0,A,0)

$P_UIFR[16]=CTRANS(X,R4,Y,R5,Z,R6,B,0,A,0)

STOPRE

T = "MESSTASTER"

M6

D1

T="next cutter"; prepare next cutter;

CYCLE800

TRANS

TRAFOOF

G_BACK_TUNNEL

G0 B=DC(0)

G516

G0 G60 X0. Y0.

G0 Z20

G1 Z2 F1500

G1 Z-6 F1500

CYCLE977;

STOPRE

R7=$P_UIFR[1, X,TR]; X of G54

R8=工作台回转中心X-(R7-工作台回转中心X)

G_BACK_TUNNEL;

G0 B=DC (180)

G515

G0 G60 X0. Y0.

G0 Z20

G1 Z-6 F1500

CYCLE977;

STOPRE

R9=$P_UIFR[3,X,TR]; X OF G56

G_BACK_TUNNEL;

LS_B_1=ATAN2(ABS(R7-R9),L)

if R7>R9

LS_B_1=-LS_B_1

else

LS_B_1=LS_B_1

End if

IF ABS(LS_B_1)>3 GOTOF ALARM1

GROUP_END(0,0)

GOTOF END

ALARM1:

SETAL (65000); MORE THAN 3 DEGREE

END:

RET。

此方法有效地解决了毛坯阀体在卧式加工中心的X轴方向的偏转角度的测量误差，提高了测量精度，进而提高了毛坯阀体在卧式加工中心的X轴方向的调正精度。

Claims (8)

1.一种阀体零件调正方法，其特征在于，包括：

通过定位机构对毛坯阀体在卧式加工中心的Y轴方向进行调正，使所述毛坯阀体的所有毛坯孔的圆心处于同一水平面；

通过测量件测量所述毛坯阀体位于同一轴线上的两个毛坯孔的圆心坐标（X1,Y1,Z1）和（X2,Y2,Z2），并将所述圆心坐标发送至控制器；

所述控制器基于所述圆心坐标计算所述轴线与所述卧式加工中心的X轴方向的偏转角度，并控制所述卧式加工中心的B轴按照所述偏转角度旋转，实现所述毛坯阀体在所述卧式加工中心的X轴方向的调正。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偏转角度的计算公式为：α=ATAN2(ABS(X1-X2),L)，其中，α为偏转角度，L=ABS(Z1-Z2)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述测量件为雷尼绍测头。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述雷尼绍测头包括球头和测杆，所述球头的直径大于所述测杆的直径。

5.一种应用于如权利要求1至4任一项所述的阀体零件调正方法的定位机构，其特征在于，包括至少两个定位组件（2），所述定位组件（2）包括定位板（22）和安装座（21），所述定位板（22）与所述安装座（21）垂直设置且可拆卸连接，所述安装座（21）设置于所述卧式加工中心的夹具（1）上，每个定位板（22）均与一毛坯孔对应设置；

每个所述定位板（22）上开设有与其对应的毛坯孔孔径大小一致的定位孔（221）；

当所述毛坯阀体在所述卧式加工中心的Y轴方向调正时，定位孔（221）的圆心与各毛坯孔的圆心均处于同一水平面。

6.根据权利要求5所述的定位机构，其特征在于，当所述毛坯阀体的毛坯孔数量不大于3时，所述定位组件（2）的数量与所述毛坯孔的数量一致，当所述毛坯阀体的毛坯孔数量大于3时，所述定位组件（2）的数量为至少3个。

7.根据权利要求5或6任一项所述的定位机构，其特征在于，所述定位板（22）由透明材质或半透明材质制成。

8.根据权利要求5或6任一项所述的定位机构，其特征在于，所述定位板（22）上还开设有操作孔（222），操作孔（222）设于所述定位孔（221）的下方。