CN221967399U - 半球形阀板加工工艺装备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种半球形阀板加工工艺装备，属于半球形阀板加工夹具及检测工具技术领域。本实用新型中的阀板工件在装配至车削工装座上时，通过定位芯轴装配至定心孔进行定心，同时利用工件定位凹槽的内侧壁进行轴向限位；斜度压紧块的顶表面与U形斜顶紧块的底面组成斜楔机构，阀板工件利用U形斜顶紧块的支撑定位面顶持两个V形结构面来进行水平自适应调节和压紧；通过上述装夹即可实现阀板工件的精确定位，然后便可进行阀板工件的球形面的加工，有效保证加工精度。此外，加工完成后，可直接利用检测工具(由检测表架和千分表构成)进行在线检测和加工补偿。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种半球形阀板加工工艺装备，属于半球形阀板加工夹具及检测工具技术领域。
背景技术
半球形控制阀板为阀门中常见的零部件之一，该零件的典型结构可参阅图1，包括阀板主体，阀板主体的顶表面为球形面，阀板主体的左右两侧在底部位置设置有侧连接板，侧连接板上同轴设置有连接孔，阀板主体的前后两侧在底部位置设置有V形结构面，其顶部的球形面一般采用车床加工，采用常规车床进行加工时，利用车床自带的卡钳难以实现阀板工件的精确定位，很难保证加工质量。此外，加工好的零件需要单独进行检测，效率较低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种半球形阀板加工工艺装备，可实现半球形阀板车削加工时的准确定位。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：半球形阀板加工工艺装备，包括车削工装座、固定块、压紧螺钉、斜度压紧块、定位芯轴和U形斜顶紧块，以车削工装座的轴线竖向设置作为参考状态，车削工装座的下端具有车床定位连接结构，车削工装座的上端具有定位平面，并在定位平面上固定设有定位基座，定位基座上沿着第一水平轴线设置有供定位芯轴穿过的定心孔，定位基座的上端面设置有与阀板工件的侧连接板一一相对应的工件定位凹槽，定心孔与工件定位凹槽相交，当阀板工件的侧连接板对应插入工件定位凹槽后，能够通过定位芯轴、定心孔与侧连接板上的连接孔的配合将阀板工件和定位基座相连接；斜度压紧块的底表面为平面、顶表面为主动斜面，U形斜顶紧块的底面设置为与斜度压紧块的顶表面斜度相同的从动斜面，U形斜顶紧块的上端具有两个定位臂板，定位臂板的上端具有与阀板工件相适配的支撑定位面；定位基座上沿着第二水平轴线设置有供斜度压紧块穿过的压紧导向孔，第二水平轴线和第一水平轴线相互垂直，压紧导向孔的底面水平设置，且压紧导向孔的两个侧面配置为使得斜度压紧块仅能沿着直线方向移动，定位基座的上端面设置有贯穿至压紧导向孔内腔的顶紧块臂板定位孔，顶紧块臂板定位孔的轴线竖向设置，并与定位臂板一一相对应；车削工装座的下端面设置有贯穿至压紧导向孔内腔的顶紧块安装过孔，顶紧块安装过孔用于U形斜顶紧块自下向上装入定位基座内，并使得定位臂板插入顶紧块臂板定位孔内；在U形斜顶紧块装入定位基座内之后，斜度压紧块能够插入压紧导向孔，并使得斜度压紧块的底表面与压紧导向孔的底面形成面接触、斜度压紧块的顶表面与U形斜顶紧块的底面形成面接触；固定块固定设置于车削工装座上端的定位平面上，且固定块位于压紧导向孔的轴向延伸线上，固定块上设置有用于螺纹连接压紧螺钉的螺纹孔，压紧螺钉的轴线与第二水平轴线平行或者同轴，压紧螺钉设置于斜度压紧块的大头端一侧，压紧螺钉靠近斜度压紧块的一端用于抵接驱动斜度压紧块沿着压紧导向孔移动。
进一步优选的是：压紧导向孔为矩形孔。
进一步优选的是：压紧导向孔的底面与车削工装座上端的定位平面相齐平。
进一步优选的是：车削工装座上端的定位平面设置有与固定块下端相匹配的定位槽，固定块安装于定位槽内，并通过螺钉、销钉或者两者的组合将固定块和车削工装座连接固定。
进一步优选的是：定位芯轴上设置有限位环槽，定心孔的侧壁设置有贯穿至定位基座外表面的限位螺钉孔，限位螺钉孔内匹配设置有芯轴限位螺钉，芯轴限位螺钉的内端能够插入限位环槽内。
进一步优选的是：斜度压紧块的顶表面相对于水平面的斜度角为1°至30°。
进一步优选的是：车床定位连接结构为定位圆柱或者定位圆盘，定位圆盘具有连接孔。
进一步优选的是：还包括检测表架和千分表，检测标架包括支撑梁和设于支撑梁两端底部的定位支座，千分表安装于支撑梁的中部，定位支座的底端具有与定位芯轴相配合的定位凹槽面。
进一步优选的是：定位凹槽面为V形槽、U形槽或弧形槽。
本实用新型的有益效果是：阀板工件装配至车削工装座上时，通过定位芯轴装配至定心孔进行定心，同时利用工件定位凹槽的内侧壁进行轴向限位；斜度压紧块的顶表面与U形斜顶紧块的底面组成斜楔机构，阀板工件利用U形斜顶紧块的支撑定位面顶持两个V形结构面来进行水平自适应调节和压紧；通过上述装夹即可实现阀板工件的精确定位，然后便可进行阀板工件的球形面的加工，有效保证加工精度。此外，加工完成后，可直接利用检测工具(由检测表架和千分表构成)进行在线检测和加工补偿，由于结构设计时考虑了加工和检测同用工装，满足了一次性装夹零件实现同一基准在线检测和补偿，进而有效保证了大批量生产的零件一致性，节约了成本，提高了效率，并保证了质量。
附图说明
图1是本实用新型涉及的阀板工件立体结构示意图。
图2是本实用新型涉及的半球形阀板加工工艺装备爆炸结构示意图。
图3是图2所示的实施例组装好之后的正视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是本实用新型涉及的车削工装座的立体结构示意图。
图6是图5所示的实施例在另一视角的立体结构示意图。
图7是本实用新型涉及的U形斜顶紧块的立体结构示意图。
图8是图7所示的实施例的正视图。
图9是本实用新型涉及的斜度压紧块的立体结构示意图。
图10是图9所示的实施例的正视图。
图11是本实用新型涉及的定位芯轴的正视图。
图12是本实用新型涉及的检测工具在校准时的正视图。
图13是本实用新型涉及的检测工具在检测阀板工件时的正视图。
图14是本实用新型涉及的检测表架的立体结构示意图。
图中标记为：车削工装座1，固定块2，压紧螺钉3，斜度压紧块4，定位芯轴5，芯轴限位螺钉6，U形斜顶紧块7，阀板工件8，检测表架9，千分表10，定位平面101，顶紧块安装过孔102，定位基座103，定位槽104，压紧导向孔105，顶紧块臂板定位孔106，限位螺钉孔107，定心孔108，固定块连接孔109，工件定位凹槽110，大头端面401，小头端面402，限位环槽501，从动斜面701，定位臂板702，支撑定位面703，侧连接板801，V形结构面802，球形面803，支撑梁901，定位支座902，定位凹槽面903。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图14所示，本实用新型所述的半球形阀板加工工艺装备包括车削工装座1、固定块2、压紧螺钉3、斜度压紧块4、定位芯轴5和U形斜顶紧块7，以车削工装座1的轴线竖向设置作为参考状态(该状态仅用于辅助理解各零件的位置关系)，车削工装座1的下端具有车床定位连接结构。车床定位连接结构通常可以为定位圆柱或者定位圆盘，定位圆盘具有连接孔，实施时，若为定位圆柱，可利用车床卡盘直接装夹固定，若为定位圆盘，可与车床主轴法兰通过螺栓和销钉连接固定。
车削工装座1的上端具有定位平面101，并在定位平面101上固定设有定位基座103，定位基座103上沿着第一水平轴线设置有供定位芯轴5穿过的定心孔108，定位基座103的上端面设置有与阀板工件8的侧连接板801一一相对应的工件定位凹槽110，定心孔108与工件定位凹槽110相交，当阀板工件8的侧连接板801对应插入工件定位凹槽110后，能够通过定位芯轴5、定心孔108与侧连接板801上的连接孔的配合将阀板工件8和定位基座103相连接；斜度压紧块4的底表面为平面、顶表面为主动斜面，U形斜顶紧块7的底面设置为与斜度压紧块4的顶表面斜度相同的从动斜面701，U形斜顶紧块7的上端具有两个定位臂板702，定位臂板702的上端具有与阀板工件8相适配的支撑定位面703(本实施例中阀板工件8对应的面为V形结构面802，支撑定位面703为与之相对应卡合的V形面)；定位基座103上沿着第二水平轴线设置有供斜度压紧块4穿过的压紧导向孔105，第二水平轴线和第一水平轴线相互垂直，压紧导向孔105的底面水平设置，且压紧导向孔105的两个侧面配置为使得斜度压紧块4仅能沿着直线方向移动，定位基座103的上端面设置有贯穿至压紧导向孔105内腔的顶紧块臂板定位孔106，顶紧块臂板定位孔106的轴线竖向设置，并与定位臂板702一一相对应；车削工装座1的下端面设置有贯穿至压紧导向孔105内腔的顶紧块安装过孔102，顶紧块安装过孔102用于U形斜顶紧块7自下向上装入定位基座103内，并使得定位臂板702插入顶紧块臂板定位孔106内；在U形斜顶紧块7装入定位基座103内之后，斜度压紧块4能够插入压紧导向孔105，并使得斜度压紧块4的底表面与压紧导向孔105的底面形成面接触、斜度压紧块4的顶表面与U形斜顶紧块7的底面形成面接触；固定块2固定设置于车削工装座1上端的定位平面101上，且固定块2位于压紧导向孔105的轴向延伸线上，固定块2上设置有用于螺纹连接压紧螺钉3的螺纹孔，压紧螺钉3的轴线与第二水平轴线平行或者同轴，压紧螺钉3设置于斜度压紧块4的大头端一侧，压紧螺钉3靠近斜度压紧块4的一端用于抵接驱动斜度压紧块4沿着压紧导向孔105移动，即压紧螺钉3用于抵接斜度压紧块4的大头端面401，大头端面401是相对小头端面402而言，大头端面401即是指斜度压紧块4高度相对较高的这一端端面。
具体实施时，通过车削工装座1的顶紧块安装过孔102将U形斜顶紧块7自下向上装入定位基座103内，并使得定位臂板702插入顶紧块臂板定位孔106内，再从U形斜顶紧块7的下方，将斜度压紧块4插入车削工装座1的压紧导向孔105中，通过压紧螺钉3调节压紧力，通过工具敲打斜度压紧块4的小头端面402卸载压紧力；阀板工件8装配至车削工装座1上时，通过定位芯轴5装配至定心孔108进行定心，同时利用工件定位凹槽110的内侧壁进行轴向限位。斜度压紧块4的顶表面与U形斜顶紧块7的底面组成斜楔机构，阀板工件8利用U形斜顶紧块7的支撑定位面703顶持两个V形结构面802来进行水平自适应调节和压紧；通过上述装夹即可实现阀板工件8的精确定位，然后便可进行阀板工件8的球形面803的加工。
具体地，为便于加工，压紧导向孔105为矩形孔。与之相对应的，斜度压紧块4的截面也为矩形。
为便于加工和装配，压紧导向孔105的底面优选为与车削工装座1上端的定位平面101相齐平。
为便于加工和装配，车削工装座1上端的定位平面101设置有与固定块2下端相匹配的定位槽104，固定块2安装于定位槽104内，并通过螺钉、销钉或者两者的组合将固定块2和车削工装座1连接固定。与之相对应的，车削工装座1上设置有用于连接固定块2的固定块连接孔109。
为使得结构更可靠，定位芯轴5上设置有限位环槽501，定心孔108的侧壁设置有贯穿至定位基座103外表面的限位螺钉孔107，限位螺钉孔107内匹配设置有芯轴限位螺钉6，芯轴限位螺钉6的内端能够插入限位环槽501内。芯轴限位螺钉6可对定位芯轴5起到轴向限位作用。限位环槽501的形状不限，只要能使得芯轴限位螺钉6的内端能够插入限位环槽501内起到轴向限位作用即可，具体地，限位环槽501可以是矩形环槽、V形环槽、U形环槽及弧形环槽等。
斜度压紧块4用于驱动U形斜顶紧块7移动，为使得结构简单可靠，斜度压紧块4的顶表面斜度不宜过大，优选地，斜度压紧块4的顶表面相对于水平面的斜度角设置为1°至30°。
优选地，本实用新型还设计有检测工具，检测工具主要由检测表架9和千分表10构成，检测标架9包括支撑梁901和设于支撑梁901两端底部的定位支座902，千分表10安装于支撑梁901的中部，定位支座902的底端具有与定位芯轴5相配合的定位凹槽面903。定位凹槽面903优选为V形槽、U形槽或弧形槽。
参阅图12至图14，具体实施时，需要先进行千分表10的校准，利用与阀板工件8的球形面803半径相同的校准圆盘进行千分表的校准，校准圆盘的两个端面具有同轴设置的校准轴，校准轴的校准定位部直径与定位芯轴5直径相同。阀板工件8的球形面803加工好之后，可直接利用检测工具进行在线检测和加工补偿(定位支座902的定位凹槽面903直接卡在定位芯轴5的外圆面上即可)，具体地，可实现在线检测阀板工件8的球形面803的尺寸和跳动。
Claims (9)
1.半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：包括车削工装座(1)、固定块(2)、压紧螺钉(3)、斜度压紧块(4)、定位芯轴(5)和U形斜顶紧块(7)，以车削工装座(1)的轴线竖向设置作为参考状态，车削工装座(1)的下端具有车床定位连接结构，车削工装座(1)的上端具有定位平面(101)，并在定位平面(101)上固定设有定位基座(103)，定位基座(103)上沿着第一水平轴线设置有供定位芯轴(5)穿过的定心孔(108)，定位基座(103)的上端面设置有与阀板工件(8)的侧连接板(801)一一相对应的工件定位凹槽(110)，定心孔(108)与工件定位凹槽(110)相交，当阀板工件(8)的侧连接板(801)对应插入工件定位凹槽(110)后，能够通过定位芯轴(5)、定心孔(108)与侧连接板(801)上的连接孔的配合将阀板工件(8)和定位基座(103)相连接；斜度压紧块(4)的底表面为平面、顶表面为主动斜面，U形斜顶紧块(7)的底面设置为与斜度压紧块(4)的顶表面斜度相同的从动斜面(701)，U形斜顶紧块(7)的上端具有两个定位臂板(702)，定位臂板(702)的上端具有与阀板工件(8)相适配的支撑定位面(703)；定位基座(103)上沿着第二水平轴线设置有供斜度压紧块(4)穿过的压紧导向孔(105)，第二水平轴线和第一水平轴线相互垂直，压紧导向孔(105)的底面水平设置，且压紧导向孔(105)的两个侧面配置为使得斜度压紧块(4)仅能沿着直线方向移动，定位基座(103)的上端面设置有贯穿至压紧导向孔(105)内腔的顶紧块臂板定位孔(106)，顶紧块臂板定位孔(106)的轴线竖向设置，并与定位臂板(702)一一相对应；车削工装座(1)的下端面设置有贯穿至压紧导向孔(105)内腔的顶紧块安装过孔(102)，顶紧块安装过孔(102)用于U形斜顶紧块(7)自下向上装入定位基座(103)内，并使得定位臂板(702)插入顶紧块臂板定位孔(106)内；在U形斜顶紧块(7)装入定位基座(103)内之后，斜度压紧块(4)能够插入压紧导向孔(105)，并使得斜度压紧块(4)的底表面与压紧导向孔(105)的底面形成面接触、斜度压紧块(4)的顶表面与U形斜顶紧块(7)的底面形成面接触；固定块(2)固定设置于车削工装座(1)上端的定位平面(101)上，且固定块(2)位于压紧导向孔(105)的轴向延伸线上，固定块(2)上设置有用于螺纹连接压紧螺钉(3)的螺纹孔，压紧螺钉(3)的轴线与第二水平轴线平行或者同轴，压紧螺钉(3)设置于斜度压紧块(4)的大头端一侧，压紧螺钉(3)靠近斜度压紧块(4)的一端用于抵接驱动斜度压紧块(4)沿着压紧导向孔(105)移动。
2.如权利要求1所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：压紧导向孔(105)为矩形孔。
3.如权利要求1所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：压紧导向孔(105)的底面与车削工装座(1)上端的定位平面(101)相齐平。
4.如权利要求1所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：车削工装座(1)上端的定位平面(101)设置有与固定块(2)下端相匹配的定位槽(104)，固定块(2)安装于定位槽(104)内，并通过螺钉、销钉或者两者的组合将固定块(2)和车削工装座(1)连接固定。
5.如权利要求1所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：定位芯轴(5)上设置有限位环槽(501)，定心孔(108)的侧壁设置有贯穿至定位基座(103)外表面的限位螺钉孔(107)，限位螺钉孔(107)内匹配设置有芯轴限位螺钉(6)，芯轴限位螺钉(6)的内端能够插入限位环槽(501)内。
6.如权利要求1所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：斜度压紧块(4)的顶表面相对于水平面的斜度角为1°至30°。
7.如权利要求1所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：车床定位连接结构为定位圆柱或者定位圆盘，定位圆盘具有连接孔。
8.如权利要求1至7中任意一项所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：还包括检测表架(9)和千分表(10)，检测表架(9)包括支撑梁(901)和设于支撑梁(901)两端底部的定位支座(902)，千分表(10)安装于支撑梁(901)的中部，定位支座(902)的底端具有与定位芯轴(5)相配合的定位凹槽面(903)。
9.如权利要求8所述的半球形阀板加工工艺装备，其特征在于：定位凹槽面(903)为V形槽、U形槽或弧形槽。
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