CN116422979A - 一种法兰端面加工装置及加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种法兰端面加工装置及加工方法，涉及法兰加工技术领域，其包括机箱、夹具、驱动件、传动组件和刀具；所述夹具设置在所述机箱内，且用于安装所述法兰；所述驱动件设置在所述机箱内，且用于驱使所述夹具转动；所述传动组件设置在所述机箱内，所述传动组件与所述刀具连接，且用于驱使所述刀具沿水平与竖直方向进行移动；所述刀具用于对所述法兰端面抵接加工；所述机箱上设置有监测组件；所述监测组件设有检测腔，所述检测腔内预设有液体，所述监测组件用于监测所述刀具形变，并根据所述刀具形变大小调整所述检测腔内液位高低，所述监测组件还用于依据所述检测腔内的液位变化控制所述电机的工作状态。本申请能够提高法兰的生产效率。

Description

一种法兰端面加工装置及加工方法

技术领域

本申请涉及法兰加工技术领域，尤其是涉及一种法兰端面加工装置及加工方法。

背景技术

法兰是用来将管道与管道、管道与设备相互连接的零件，广泛应用于压力容器、罐体和管道上。法兰端面加工装置用来对法兰端面进行加工。

现有的法兰端面加工设备包括机架、电机、夹具、安装组件、传动组件和刀具；电机固定设置在机架上；夹具与电机输出轴固定连接；安装组件用于将法兰自动安装至夹具上；传动组件固定在机架上，且位于夹具上方，传动组件用来控制刀具在水平方向与竖直方向的移动；当进行法兰端面的加工时，安装组件将法兰固定安装至夹具上，且法兰端面向上设置，通过传动组件移动刀具至法兰端面处，设置刀具进给量，启动电机，电机带动夹具转动，从而带动法兰转动，传动组件带动刀具在水平方向上进行移动与竖直方进行刀具进给，将法兰端面加工完毕。

上述法兰端面的加工设备使用过程中，刀具在加工过程中可能会出现形变、破损等情况，若操作人员未及时查看，损坏的刀具继续对法兰进行加工，则会导致生产出一批不符合精度要求的废品，甚至可能会将设备卡死损坏，导致法兰生产效率大大降低。

发明内容

为了提高法兰的生产效率，本申请提供一种法兰端面加工装置及加工方法。

第一方面，本申请提供一种法兰端面加工装置，采用如下的技术方案：

一种法兰端面加工装置，包括机箱、夹具、驱动件、传动组件和刀具；所述法兰水平设置在所述机箱上；所述夹具设置在所述机箱内，且用于安装所述法兰；所述驱动件设置在所述机箱内，且用于驱使所述夹具转动；所述传动组件设置在所述机箱内，所述传动组件与所述刀具连接，且用于驱使所述刀具沿水平方向与竖直方向进行移动；所述刀具用于对所述法兰顶端端面抵接加工；所述机箱上设置有监测组件；所述监测组件设有检测腔，所述检测腔内预设有液体，所述监测组件用于监测所述刀具形变，并根据所述刀具形变大小调整所述检测腔内液位高低，所述监测组件还用于依据所述检测腔内的液位变化控制所述驱动件的工作状态。

通过采用上述技术方案，对法兰端面进行加工时，使用者启动驱动件，驱动件驱使夹具带动法兰进行转动，使用者通过传动组件驱使刀具沿水平与竖直方向进行移动，从而对法兰端面进行加工；在法兰端面的加工过程中，监测组件对刀具进行监测，若刀具出现形变损坏，则检测腔内的液位发生改变，从而控制驱动件停止转动；在法兰端面加工过程中，通过监测组件对刀具进行实时监测，保证刀具出现损坏可以及时发现并停止加工，避免损坏的刀具继续对法兰进行加工，减少了加工原材料的浪费，减少了不必要的加工工时，从而提高了法兰的生产效率。

可选的，所述监测组件包括检测件和调节部件；所述检测腔开设于所述检测件内部，所述检测件侧壁上开设有通气孔，所述通气孔位于所述检测腔内液位上方；所述检测件、所述调节部件和所述刀具均沿所述法兰周向设置，且所述调节部件位于所述检测件与所述刀具之间；所述调节部件包括滑块、弹簧、接触块；所述滑块一端插设在所述检测件上，且位于所述检测腔内，所述滑块位于所述检测腔内液位下方，所述滑块与所述检测件滑动连接；所述弹簧位于所述检测腔内部，所述弹簧两端分别与所述检测件以及所述滑块固定连接，所述弹簧用于驱使所述滑块朝着靠近所述刀具的方向移动；所述接触块与所述刀具抵接，所述接触块与所述滑块连接。

通过采用上述技术方案，在法兰端面的加工过程中，若刀具发生形变，则形变的刀具推动接触块向靠近检测件的方向移动，从而带动滑块沿自身长度方向向检测件移动，滑块挤压检测腔内部液体，使得检测腔内液位上升，从而将刀具的形变转化为检测腔内液位的变化。

可选的，所述监测组件还包括控制部件；所述控制部件设置在所述机箱上；所述控制部件包括液位传感器和控制器；所述液位传感器固定设置在所述检测腔内，所述液位传感器用于检测所述检测腔内的液位信息，并传递出对应的液位信号；所述控制器设置在所述机箱上，所述控制器与所述液位传感器以及所述驱动件均电连接，所述控制器响应于对应的液位信号并控制所述驱动件的工作状态。

通过采用上述技术方案，在法兰端面加工过程中，当检测腔内液位上升时，液位传感器检测液位信息，并转化为对应的液位信号输入控制器，控制器控制驱动件停止转动；通过液位传感器对检测腔内液位进行实时检测，当刀具形变通过调节部件转化为检测腔内液位的变化后，控制器及时作出响应，从而及时控制驱动件停止转动。

可选的，所述传动组件包括第一气缸和第二气缸；所述第一气缸沿所述法兰径向设置，所述第一气缸固定端与所述机箱固定连接；所述第二气缸竖直设置，所述第二气缸固定端与所述第一气缸活动端固定连接，所述第二气缸活动端与所述刀具连接。

通过采用上述技术方案，在法兰端面的加工过程中，通过第一气缸、第二气缸驱使刀具沿法兰径向、竖直方向进行移动，从而对法兰端面进行加工。

可选的，所述机箱上设置有换刀组件；所述第二气缸活动端通过所述换刀组件与所述刀具连接；所述换刀组件包括舵机；所述舵机与所述第二气缸活动端固定连接，所述舵机输出轴与所述第一气缸平行设置；所述刀具绕所述舵机输出轴周向设置有若干个，且与所述舵机输出轴连接。

通过采用上述技术方案，使用者将多把刀具安装至安装架上，若在法兰加工过程中，刀具发生形变、破损，则通过舵机更换刀具继续进行加工；在对法兰端面进行加工时，若刀具损坏，通过换刀组件可快速进行换刀，节约工时，从而提高了法兰的生产效率。

可选的，所述机箱上设置有端面检测组件；所述端面检测组件包括活塞、检测杆和伸缩杆；所述活塞沿竖直方向滑动设置在所述检测腔内部，且所述活塞位于液体下方；所述检测杆竖直设置在所述活塞下方，所述检测杆顶端插设在所述检测件上，且与所述活塞固定连接，所述检测杆沿竖直方向与所述检测件滑动连接；所述伸缩杆竖直设置，且位于所述滑块与所述接触块之间，所述伸缩杆固定端与所述滑块固定连接，所述伸缩杆活动端与所述接触块固定连接。

通过采用上述技术方案，在进行法兰端面的加工之前，通过端面检测组件对法兰端面进行检测，从而确定待加工端面上平整度信息，进而确定初始加工位置，以及待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，在进行法兰端面加工时，根据待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，对其进行精确加工，减少不必要的工时，从而提高法兰的加工效率。

可选的，所述所述控制部件还包括控制板,所述控制板水平设置在所述检测腔内部，且位于所述检测腔内的液体上方，所述控制板与所述检测件沿竖直方向滑动连接。

通过采用上述技术方案，将检测腔内液位的变化转化为控制板高度的变化，降低了因法兰加工过程中的抖动对监测组件存在的影响。

第二方面，本申请提供一种法兰端面加工方法，采用如下的技术方案：

一种法兰端面加工方法，包括以下步骤：

S1检测平整度：将法兰顶端端面由外而内依次分割为若干环形检测区，环形检测区由外至内依次为第一区域、第二区域、……、第N区域；首先对第一区域内端面的平整度进行检测，并记录第一区域内端面的最高点位置为H1和端面的最低点位置为L1；

接着对第二区域内端面的平整度进行检测，并记录第二区域内端面的最高点位置为H2和最低点位置为L2；

依次对N个环形检测区内端面的平整度进行检测，并记录每一环形检测区内端面的最高点位置Hn和最低点位置Ln；

S2比对数据：对所测得的各环形检测区内端面的最低点位置进行比对，得出法兰端面的最低点的位置Lmin；

S3确定初始加工位置：确定每一个环形检测区的初始加工位置，初始加工位置位于该环形检测区内最低点的正上方，且与该环形检测区内最高点位于同一水平面内；若同一环形检测区内存在多个最低点，则任取其一作为初始加工位置；

S4计算进给数值：通过每一个环形检测区的最高点位置Hn和端面的最低点位置Lmin，即可得出每个环形检测区所需要加工的高度，通过所需要加工的高度以及刀具的预设进给深度，即可得出对每个环形检测区加工时，刀具的进给次数以及刀具最后一次进给的深度；

S5加工端面：首先将刀具移动至第一区域的初始加工位置，开始对第一区域进行加工；待第一区域加工完毕，再移动刀具至第二区域的初始加工位置，对第二区域进行加工；依次对N个环形检测区进行加工；

S6监测刀具：在加工同时对刀具进行监测；刀具在任何一个环形检测区内进行加工时，若刀具发生变形，则控制刀具停止移动，同时记录刀具的停止位置；

S7换刀：将刀具移动至远离法兰的预设高度，进行换刀；

S8二次定位：刀具更换完毕后，驱使刀具移动至停止位置所处的环形检测区的初始加工位置；

S9二次加工：驱使刀具朝着靠近停止位置的方向移动，当刀具与停止位置之间达到预设距离时，刀具减速至加工速度进行运转，直至法兰端面加工完毕。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置监测组件，在法兰端面的加工过程中，监测组件对刀具进行监测，若刀具出现形变损坏，则检测腔内的液位发生改变，从而控制驱动件停止转动；在法兰端面加工过程中，通过监测组件对刀具进行实时监测，保证刀具出现损坏可以及时发现并停止加工，从而避免损坏的刀具继续对法兰进行加工，避免加工原材料的浪费，以及加工工时的延长，从而提高了法兰的生产效率；

通过设置端面检测组件，在进行法兰端面的加工之前，通过端面检测组件对法兰端面进行检测，从而确定待加工端面上平整度信息，进而确定初始加工位置，以及待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，在进行法兰端面加工时，根据待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，对其进行精确加工，减少不必要的工时，从而提高法兰的加工效率；

通过设置换刀组件，使用者将若干把刀具安装至安装架上，若在法兰加工过程中，刀具发生形变、破损，则通过舵机更换刀具继续进行加工；在对法兰端面进行加工时，若刀具损坏，通过换刀组件可快速进行换刀，节约工时，从而提高了法兰的生产效率。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是本申请实施例为了显示换刀组件的抛视图；

图3是本申请实施例为了显示控制部件的抛视图；

图4是图2中A处的局部放大图；

图5是图3中B处的局部放大图；

图6是为了显示液位传感器、通气孔的局部放大图。

附图标记说明：

1、法兰；

2、机箱；21、操作槽；22、箱门；

3、夹具；31、气动三爪卡盘；

4、驱动件；41、电机；

5、刀具；

6、监测组件；61、检测件；611、检测腔；612、通气孔；62、调节部件；621、滑块；622、弹簧；623、接触块；63、控制部件；631、控制板；632、控制器；633、液位传感器；

7、传动组件；71、第一气缸；72、第二气缸；

8、换刀组件；81、舵机；82、安装架；

9、端面检测组件；91、活塞；92、检测杆；93、伸缩杆。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种法兰端面加工装置。

参照图1，一种法兰端面加工装置包括机箱2、夹具3、驱动件4、传动组件7、刀具5；机箱2竖直设置；夹具3设置在机箱2内部，且用于将待加工的法兰1端面向上固定；驱动件4设置在机箱2内部，且用于驱使夹具3转动；传动组件7固定设置在机箱2内部，且位于法兰1端面上方，传动组件7用于驱使刀具5沿水平、竖直方向进行移动；刀具5竖直设置在机箱2内部，且与传动组件7连接，刀具5用来对法兰1顶端端面抵接加工。

对法兰1端面进行加工时，使用者将法兰1固定安装至夹具3上，且待加工端面向上设置，使用者先通过传动组件7控制刀具5移动至加工起始点，再通过驱动件4带动夹具3转动，从而带动法兰1转动，刀具5对接触的法兰1端面进行加工，同时传动组件7驱使刀具5沿水平、竖直方向移动，待法兰1端面加工完毕，使用者关闭驱动件4，传动组件7驱使刀具5移动至远离夹具3的预设安全位置，使用者将法兰1取下，完成法兰1端面的加工工序。

参照图1，机箱2竖直设置，且横截面为矩形；机箱2侧壁上开设有操作槽21；操作槽21处盖设有箱门22，箱门22与箱体沿水平方向滑动连接；驱动件4为电机41，电机41与箱体底壁固定连接，电机41输出轴竖直设置；夹具3为气动三爪卡盘31，气动三爪卡盘31位于电机41上方，气动三爪卡盘31与电机41输出轴同轴设置，且气动三爪卡盘31与电机41输出轴固定连接；传动组件7包括第一气缸71、第二气缸72；第一气缸71轴线水平设置，第一气缸71固定端与机箱2侧壁固定连接；第二气缸72轴线竖直设置，第二气缸72固定端与第一气缸71活动端固定连接。

当需要进行法兰1端面的加工工序时，使用者打开箱门22将待加工法兰1固定安装至气动三爪卡盘31上，且待加工端面向上设置，使用者关闭箱门22；随后使用者通过第一气缸71驱使刀具5沿水平方向移动与通过第二气缸72驱使刀具5沿竖直方向移动，从而使刀具5移动至加工初始点，使用者启动电机41，电机41带动气动三爪卡盘31转动，从而带动法兰1转动，刀具5对接触的法兰1端面进行加工，同时传动组件7驱使刀具5沿水平、竖直方向移动，待法兰1端面加工完毕，使用者关闭电机41，传动组件7驱使刀具5移动至远离夹具3的预设安全位置，使用者将法兰1取下，完成法兰1端面的加工工序。

参照图2和图4，机箱2内设置有换刀组件8；换刀组件8包括舵机81、安装架82；舵机81固定设置在第二气缸72活动端底部，舵机81输出轴轴线水平设置；安装架82与舵机81输出轴固定连接，安装架82上沿舵机81输出轴周向均匀设置若干刀具5，本实施例中设有四把刀具5；刀具5通过螺栓可拆卸的安装在安装架82上。

在使用过程中，使用者首先将需要使用的四把刀具5安装至安装架82上，通过螺栓固定；然后再控制舵机81驱使安装架82转动，使待使用的刀具5刀头竖直向下，即可开始对法兰1端面的加工工序。

参照图3和图5，机箱2内部设置有监测组件6；监测组件6包括检测件61、调节部件62、控制部件63；检测件61、调节部件62、刀具5均沿法兰1轴向设置；检测件61竖直设置，且横截面为矩形，检测件61位于舵机81下方，且顶壁与舵机81底壁固定连接；检测件61内部开设有检测腔611，检测腔611内填充有水；检测件61侧壁上开设有通气孔612，通气孔612与检测腔611内部连通，通气孔612位于检测腔611内液位的上方。

参照图5和图6，调节部件62位于检测件61与刀具5之间，调节部件62包括滑块621、弹簧622、接触块623；滑块621水平设置，滑块621纵截面为矩形，滑块621靠近检测件61的一端插设在检测件61上，且位于检测腔611内部液位下方，滑块621沿自身长度方向与检测件61滑动连接；弹簧622水平设置在检测腔611内，弹簧622位于检测件61侧壁与滑块621之间，弹簧622靠近滑块621的一端与滑块621固定连接，弹簧622远离滑块621的一端与检测件61侧壁固定连接，当滑块621沿自身长度方向靠近检测件61时，弹簧622处于压缩状态；接触块623竖直设置，且沿水平方向位于刀具5与滑块621之间，接触块623靠近刀具5的一侧能够与刀具5侧壁底部抵接，接触块623远离刀具5的一侧与滑块621连接。

参照图5和图6，控制部件63设置在机箱2上；控制部件63包括控制板631、液位传感器633、控制器632；控制板631水平设置在检测腔611内部，控制板631采用木制材料制成，控制板631位于检测腔611内水的表面，控制板631沿竖直方向与检测件滑动连接；液位传感器633固定设置在检测件61内部，且与检测件61顶壁固定连接，液位传感器633用于检测控制板631的高度变化信息，并传递出对应的高度变化信号；控制器632固定设置在机箱2侧壁上，且与机箱2外壁固定连接，控制器632与液位传感器633、电机41、第一气缸71、第二气缸72、舵机81均电连接；控制器632响应于对应的高度变化信号并控制电机41的工作状态。

在法兰1端面的加工过程中，使用者将法兰1、刀具5安装完毕后，此时接触块623与刀具5抵接；使用者关闭箱门22，然后通过控制器632启动电机41，电机41驱使气动三爪卡盘31带动待加工法兰1转动，使用者通过控制器632控制传动组件7驱使刀具5沿水平、竖直方向移动，完成对法兰1顶端端面的加工；当刀具5在加工过程中受到待加工端面的冲击力出现形变时，形变的刀具5底端推动接触块623向检测件61靠近，从而带动滑块621沿自身长度方向进入检测腔611内部，检测腔611内部水被滑块621挤压，检测腔611内液位上升，从而推动控制块上升，液位传感器633检测到控制块的高度变化信息并转化为对应的高度变化信号输入控制器632，控制器632记录法兰1端面上刀具5形变的位置的信息，同时控制器632响应于对应的高度变化信号并控制电机41停止转动，随后传动组件7驱使刀具5移动至远离法兰1的安全位置，随后控制器632控制舵机81转动换刀，完好的刀具5在舵机81的带动下竖直设置，且接触块623与完好的刀具5抵接，此时控制器632控制传动组件7驱使刀具5至加工初始位置，电机41启动，待加工法兰1开始转动，控制部件63带动刀具5快速移动至法兰1端面上刀具5破损的位置，控制器632控制电机41转速降低，传动组件7驱使刀具5行进速度降低，刀具5重新对该位置进行加工，直至法兰1端面加工完毕，控制器632控制电机41关闭，同时传动组件7、换刀组件8复位至初始位置，完成法兰1端面的加工工序。

参照图5和图6，机箱2内部设置有端面检测组件9；端面检测组件9包括活塞91、检测杆92、伸缩杆93；活塞91水平设置在检测腔611内部，且沿竖直方向与检测件61滑动连接，活塞91横截面与检测腔611横截面相同，检测腔611内的水始终位于活塞91上方；检测杆92竖直设置，检测杆92横截面为矩形，检测杆92顶端插设在检测件61上，且位于检测腔611内部，检测杆92沿竖直方向与检测件61滑动连接，检测杆92顶端与活塞91底端中心固定连接，当活塞91底壁与检测腔611底壁抵接且接触块623与刀具5抵接时，检测杆92底端端面与刀具5底端端面齐平；伸缩杆93竖直设置，且位于滑块621与接触块623之间，伸缩杆93固定端位于伸缩杆93活动端上方，伸缩杆93固定端向靠近滑块621的方向延伸，且与滑块621靠近刀具5的一侧固定连接，伸缩杆93活动端向靠近接触块623的方向延伸，且与接触块623远离刀具5的一侧固定连接。

当使用者将待加工法兰1安装至气动三爪卡盘31上后，使用者关闭箱门22，通过控制器632控制舵机81驱使刀具5绕舵机81输出轴向上转动，刀具5与竖直平面之间有一定夹角，使用者通过控制器632控制传动组件7驱使检测杆92底端端面逐渐靠近法兰1待加工端面，待检测杆92底端端面与法兰1待加工端面接触后继续向下移动，此时检测杆92沿竖直方向向上移动，从而带动活塞91沿竖直方向向上滑动，检测腔611内的水受挤压，水位上升，从而推动控制板631向上移动，待控制板631向上移动一端距离，则液位传感器633检测此时控制板631的高度变化信息，并转化为对应的高度变化信号输入控制器632，控制器632记录此时控制板631的高度，即为检测初始高度。

使用者通过控制器632启动电机41，电机41驱使启动三爪卡盘带动法兰1转动，此时检测杆92经过待加工法兰1端面上凹凸不平的位置，从而使控制板631高度发生变化，液位传感器633检测检控制板631的高度变化信息，并转化为对应的高度变化信号输入控制器632，控制器632记录控制板631最高点以及最低点的液位变化值，即可得出法兰1端面上检测杆92经过的圆周表面的最高点与最低点的尺寸；然后控制传动组件7驱使检测件61沿水平方向移动与检测杆92宽度相同的距离，重复上述过程，即可得出法兰1端面上所有凹凸的最高点与最低点的尺寸，则最高点的高度即为加工初始位置的高度。

本申请实施例一种法兰端面加工装置的实施原理为：当需要进行法兰1端面的加工工序时，使用者打开箱门22，检查刀具5是否安装正确，若刀具5未安装正确，则使用者将刀具5通过螺栓固定安装至安装架82上；随后使用者将待加工法兰1固定安装至气动三爪卡盘31上后，使用者关闭箱门22；先通过监测件、传动组件7、换刀组件8、端面检测组件9配合确定待加工法兰1端面需要加工的厚度，以及加工初始位置；然后通过传动组件7、换刀组件8、配合将刀具5移动至加工初始位置，根据法兰1端面待加工的高度，使用者通过控制器632设定刀具5沿竖直方向的刀具5进给量，随后再启动电机41，控制器632通过传动组件7驱使刀具5在水平方向移动与竖直方向的进给，完成法兰1端面的加工。

当刀具5在加工过程中发生形变、破损情况，则控制部件63检测对应信号，控制器632接收对应信号并控制电机41停止转动，控制器632先通过传动组件7调节刀具5至安全位置，再通过换刀组件8更换刀具5，随后通过传动组件7驱使更换好的刀具5至加工初始位置，控制器632控制电机41启动，刀具5快速移动至刀具5发生形变破损位置，控制器632控制电机41转速降低、传动组件7行进速度降低，重新对该位置进行加工，直至法兰1端面加工完毕；控制器632控制电机41关闭，传动组件7、换刀组件8复位至初始位置，完成法兰1端面的加工工序；使用者打开箱门22，将法兰1取下，随后使用者检查刀具5破损情况，并将刀具5固定螺栓取下，使用者将完好的刀具5通过螺栓固定安装至安装架82上，刀具5安装完毕。

本申请实施例公开一种法兰端面加工方法。

一种法兰端面加工方法，包括以下步骤：

S1检测平整度：将法兰1顶端端面由外而内依次分割为若干环形检测区，环形检测区由外至内依次为第一区域、第二区域、……、第N区域；首先通过监测组件6、端面检测组件9依次对第一区域、第二区域、……、第N区域内端面的平整度进行检测，并相对应记录第一区域、第二区域、……、第N区域内端面的最高点位置为H1、H2、……、Hn和端面的最低点位置为L1、L2、……、Ln；

S2比对数据：通过控制器632对所测得的各环形检测区内端面的最低点位置进行比对，得出法兰1端面的最低点的位置Lmin；

S3确定初始加工位置：确定每一环形检测区的初始加工位置，初始加工位置位于该环形检测区内最低点的正上方，且与该环形检测区内最高点位于同一水平面；若同一环形检测区内存在多个最低点，则任取其一作为初始加工位置；

S4计算进给数值：将每一个环形检测区的最高点位置Hn减去端面的最低点位置Lmin，即可得出该环形检测区所需要加工的高度ΔH，将ΔH除以刀具5的预设进给深度，即可得出对该环形检测区加工时，刀具5的进给次数以及刀具5最后一次进给的深度；

S5加工端面：通过传动组件7驱使刀具5移动至第一区域的初始加工位置，开始对第一区域进行加工；待第一区域加工完毕，再移动刀具5至第二区域的初始加工位置，对第二区域进行加工；依次完成对N个环形检测区的加工；

S6监测刀具5：通过监测组件6，在加工同时对刀具5进行实时监测；在对任何一个环形检测区进行加工时，若刀具5发生变形，则控制器632通过传动组件7控制刀具5停止移动，同时控制器632记录刀具5的停止位置；

S7换刀：通过传动组件7将刀具5移动至预设高度，通过换刀组件8进行换刀；

S8二次定位：刀具5更换完毕后，通过传动组件7驱使刀具5移动停止位置所处的环形检测区的初始加工位置；

S9二次加工：通过传动组件7驱使刀具5朝着靠近停止位置的方向移动，当刀具5与停止位置之间达到预设距离时，通过传动组件7驱使刀具5减速至加工速度进行运转，直至法兰1端面加工完毕。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种法兰端面加工装置，用于对法兰（1）进行加工，其特征在于：包括机箱（2）、夹具（3）、驱动件（4）、传动组件（7）和刀具（5）；所述法兰（1）水平设置在所述机箱（2）上；所述夹具（3）设置在所述机箱（2）内，且用于安装所述法兰（1）；所述驱动件（4）设置在所述机箱（2）内，且用于驱使所述夹具（3）转动；所述传动组件（7）设置在所述机箱（2）内，所述传动组件（7）与所述刀具（5）连接，且用于驱使所述刀具（5）沿水平方向与竖直方向进行移动；所述刀具（5）用于对所述法兰（1）顶端端面抵接加工；所述机箱（2）上设置有监测组件（6）；所述监测组件（6）设有检测腔（611），所述检测腔（611）内预设有液体，所述监测组件（6）用于监测所述刀具（5）形变，并根据所述刀具（5）形变大小调整所述检测腔（611）内液位高低，所述监测组件（6）还用于依据所述检测腔（611）内的液位变化控制所述驱动件（4）的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于：所述监测组件（6）包括检测件（61）和调节部件（62）；所述检测腔（611）开设于所述检测件（61）内部，所述检测件（61）侧壁上开设有通气孔（612），所述通气孔（612）位于所述检测腔（611）内液位上方；所述检测件（61）、所述调节部件（62）和所述刀具（5）均沿所述法兰（1）周向设置，且所述调节部件（62）位于所述检测件（61）与所述刀具（5）之间；所述调节部件（62）包括滑块（621）、弹簧（622）、接触块（623）；所述滑块（621）一端插设在所述检测件（61）上，且位于所述检测腔（611）内，所述滑块（621）位于所述检测腔（611）内液位下方，所述滑块（621）与所述检测件（61）滑动连接；所述弹簧（622）位于所述检测腔（611）内部，所述弹簧（622）两端分别与所述检测件（61）以及所述滑块（621）固定连接，所述弹簧（622）用于驱使所述滑块（621）朝着靠近所述刀具（5）的方向移动；所述接触块（623）与所述刀具（5）抵接，所述接触块（623）与所述滑块（621）连接。

3.根据权利要求2所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于：所述监测组件（6）还包括控制部件（63）；所述控制部件（63）设置在所述机箱（2）上；所述控制部件（63）包括液位传感器（633）和控制器（632）；所述液位传感器（633）固定设置在所述检测腔（611）内，所述液位传感器（633）用于检测所述检测腔（611）内的液位信息，并传递出对应的液位信号；所述控制器（632）设置在所述机箱（2）上，所述控制器（632）与所述液位传感器（633）以及所述驱动件（4）均电连接，所述控制器（632）响应于对应的液位信号并控制所述驱动件（4）的工作状态。

4.根据权利要求2所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于：所述传动组件（7）包括第一气缸（71）和第二气缸（72）；所述第一气缸（71）沿所述法兰（1）径向设置，所述第一气缸（71）固定端与所述机箱（2）固定连接；所述第二气缸（72）竖直设置，所述第二气缸（72）固定端与所述第一气缸（71）活动端固定连接，所述第二气缸（72）活动端与所述刀具（5）连接。

5.根据权利要求4所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于：所述机箱（2）上设置有换刀组件（8）；所述第二气缸（72）活动端通过所述换刀组件（8）与所述刀具（5）连接；所述换刀组件（8）包括舵机（81）；所述舵机（81）与所述第二气缸（72）活动端固定连接，所述舵机（81）输出轴与所述第一气缸（71）平行设置；所述刀具（5）绕所述舵机（81）输出轴周向设置有若干个，且与所述舵机（81）输出轴连接。

6.根据权利要求5所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于：所述机箱（2）上设置有端面检测组件（9）；所述端面检测组件（9）包括活塞（91）、检测杆（92）和伸缩杆（93）；所述活塞（91）沿竖直方向滑动设置在所述检测腔（611）内部，且所述活塞（91）位于液体下方；所述检测杆（92）竖直设置在所述活塞（91）下方，所述检测杆（92）顶端插设在所述检测件（61）上，且与所述活塞（91）固定连接，所述检测杆（92）沿竖直方向与所述检测件（61）滑动连接；所述伸缩杆（93）竖直设置，且位于所述滑块（621）与所述接触块（623）之间，所述伸缩杆（93）固定端与所述滑块（621）固定连接，所述伸缩杆（93）活动端与所述接触块（623）固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于：所述控制部件（63）还包括控制板（631）,所述控制板（631）水平设置在所述检测腔（611）内部，且位于所述检测腔（611）内的液体上方，所述控制板（631）与所述检测件（61）沿竖直方向滑动连接。

8.一种法兰端面的加工方法，基于权利要求1-7任一项所述的一种法兰端面加工装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1检测平整度：将法兰（1）顶端端面由外而内依次分割为若干环形检测区，环形检测区由外至内依次为第一区域、第二区域、……、第N区域；首先对第一区域内端面的平整度进行检测，并记录第一区域内端面的最高点位置为H1和端面的最低点位置为L1；

接着对第二区域内端面的平整度进行检测，并记录第二区域内端面的最高点位置为H2和最低点位置为L2；

依次对N个环形检测区内端面的平整度进行检测，并记录每一环形检测区内端面的最高点位置Hn和最低点位置Ln；

S2比对数据：对所测得的各环形检测区内端面的最低点位置进行比对，得出法兰（1）端面的最低点的位置Lmin；

S3确定初始加工位置：确定每一个环形检测区的初始加工位置，初始加工位置位于该环形检测区内最低点的正上方，且与该环形检测区内最高点位于同一水平面内；若同一环形检测区内存在多个最低点，则任取其一作为初始加工位置；

S4计算进给数值：通过每一个环形检测区的最高点位置Hn和端面的最低点位置Lmin，即可得出每个环形检测区所需要加工的高度，通过所需要加工的高度以及刀具（5）的预设进给深度，即可得出对每个环形检测区加工时，刀具（5）的进给次数以及刀具（5）最后一次进给的深度；

S5加工端面：首先将刀具（5）移动至第一区域的初始加工位置，开始对第一区域进行加工；待第一区域加工完毕，再移动刀具（5）至第二区域的初始加工位置，对第二区域进行加工；依次对N个环形检测区进行加工；

S6监测刀具（5）：在加工同时对刀具（5）进行监测；刀具（5）在任何一个环形检测区内进行加工时，若刀具（5）发生变形，则控制刀具（5）停止移动，同时记录刀具（5）的停止位置；

S7换刀：将刀具（5）移动至远离法兰（1）的预设高度，进行换刀；

S8二次定位：刀具（5）更换完毕后，驱使刀具（5）移动至停止位置所处的环形检测区的初始加工位置；

S9二次加工：驱使刀具（5）朝着靠近停止位置的方向移动，当刀具（5）与停止位置之间达到预设距离时，刀具（5）减速至加工速度进行运转，直至法兰（1）端面加工完毕。

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