球閥數(shù)控機(jī)床加工工藝分析

朱良 陳冠昊 朱策策

摘 ?要：專業(yè)的球閥閥體數(shù)控車床可以完全符合閘閥設(shè)備加工工藝要求。加工人員與設(shè)備交互溝通方便快捷，操作規(guī)范準(zhǔn)確度極高。整個(gè)加工過程中選用的數(shù)控刀片和工裝夾具可以系統(tǒng)地選用，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、智能化的程序管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工過程統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，也可以與計(jì)算機(jī)集成，幫助規(guī)劃和生產(chǎn)，這是當(dāng)今綜合加工技術(shù)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：球閥數(shù)控機(jī)床;機(jī)床加工;加工工藝分析。

前言：

球閥體的傳統(tǒng)制造工藝是車窗外圓、穿孔、攻絲。制作一個(gè)成品，必須消耗更多的人力、物力和時(shí)間。針對(duì)球閥閥體傳統(tǒng)制造工藝的不足，對(duì)傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工數(shù)控車床進(jìn)行了顛覆性的創(chuàng)新和改進(jìn)。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的專用設(shè)備，分析了球閥閥體的制造工藝和工裝。

一、球閥閥體數(shù)控車床生產(chǎn)加工工藝的基本原理

球閥閥體結(jié)構(gòu)一般有兩個(gè)特點(diǎn)：①非旋轉(zhuǎn)面上的生產(chǎn)加工工藝（內(nèi)孔、螺孔、反銑）相對(duì)集中;②3個(gè)生產(chǎn)加工面（A面、B面、C面））緊靠圖1中的定位點(diǎn)依次展開90°。

閥體在通用的數(shù)控車床上生產(chǎn)加工時(shí)，加工工序復(fù)雜，必須多次裝夾，因此得到的測(cè)量誤差值較高，無疑會(huì)使加工質(zhì)量波動(dòng)較大，降低效率。在大多數(shù)情況下，用于技術(shù)專業(yè)應(yīng)用的數(shù)控車床的加工方法是對(duì)大中型部件或難以運(yùn)行的部件通過激光切割減少金屬材料的加工工藝。由數(shù)據(jù)伺服電機(jī)控制的球閥閥體數(shù)控機(jī)床專用噴氣一次夾在球閥閥體數(shù)控機(jī)床專用噴氣機(jī)上，可進(jìn)行工業(yè)閥門的柔性生產(chǎn)加工，進(jìn)行所有的閥體生產(chǎn)和加工過程。單機(jī)必須執(zhí)行各種程序和各種類型的構(gòu)造規(guī)范。數(shù)控機(jī)床、鏜床專用設(shè)備，不僅可以提高和擴(kuò)展自動(dòng)化技術(shù)程序流程的水平，還可以提高加工精度和出品率的速度。

二、球閥閥體數(shù)控車床生產(chǎn)加工工藝分析

球閥閥體共有三點(diǎn)A、B、C必須生產(chǎn)加工。A點(diǎn)，鉆孔A點(diǎn)法蘭平面圖，車削3條直線;B點(diǎn)，B點(diǎn)法蘭平面圖，車削1條直線，銑削，倒圓，車外螺紋;C點(diǎn)，鉆孔，鉆孔C點(diǎn)平面。

球閥閥體每次進(jìn)行夾緊工序時(shí)，必須進(jìn)行A、B、C所有加工工序。三點(diǎn)標(biāo)識(shí)的零件必須是同一個(gè)點(diǎn)，所以必須選擇閥體泄油口的直線作為公共參考線，位置和方向平面應(yīng)用在閥體的設(shè)計(jì)面上。由于閥體是以大批量生產(chǎn)流水線的成品率為基礎(chǔ)，且閥體毛坯件質(zhì)量可靠，焊接時(shí)需選用專業(yè)的V型式專用焊接治具，專業(yè)的機(jī)械裝備本身就是裝備。液壓頭必須扣緊。專用夾具組合，每個(gè)規(guī)格型號(hào)1個(gè)。根據(jù)螺旋燈螺栓工作中廣泛使用的調(diào)平臺(tái)底板和技術(shù)專業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行連接。加工過程中使用的各種規(guī)格型號(hào)的閥體可升級(jí)配V型工裝夾具。同規(guī)格型號(hào)的高溫球閥有長(zhǎng)短兩種規(guī)格。調(diào)整夾具B點(diǎn)后，即可更換V型夾具，只需一個(gè)夾具，長(zhǎng)短兼容即可。兩種規(guī)格型號(hào)款式的產(chǎn)品也增加了工裝夾具的普遍意義。

根據(jù)閥體加工工藝規(guī)范，閥體的三點(diǎn)必須與機(jī)夾式數(shù)控刀片分開選擇，不能反復(fù)更換。可快速拆卸更換道具，精準(zhǔn)定位方向，降低激光切割速度。A面采用標(biāo)準(zhǔn)的45°平面視圖鏜孔和車載一體機(jī)裝夾工具。實(shí)際夾緊方法是準(zhǔn)確定位A面和內(nèi)肩部。同時(shí)調(diào)整精密定位螺栓，確保上部?jī)?nèi)孔與臺(tái)相對(duì)垂直，然后夾緊。精確定位螺栓和開啟銷，即可完成閥體B面管理中心孔和C面孔的生產(chǎn)加工。

C點(diǎn)加工順序以锪孔和鉆孔為主，必須采用自制硬質(zhì)合金刀具，采用電焊焊接方法形成CNC刀片，以確保一次加工成功完成階梯孔。作為重要的加工工序之一，B點(diǎn)必須是鏜車多個(gè)孔和車外螺紋，孔距比較深。所有的加工程序都是在閥體只安裝一次工裝夾具，不更換CNC刀片的標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行的。這就需要確保鏜床車刀集成了銑削和車削外螺紋的兩種組合。特殊設(shè)置不是用于夾緊CNC刀片的機(jī)械設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化組件。數(shù)控刀片長(zhǎng)度達(dá)到閥體通用性（DN50～DN100）mm等規(guī)格。在B點(diǎn)加工工序的整個(gè)過程中，鏜車平面圖和銑削加工工序首先由激光切割數(shù)控刀片銑削制造。后來，鏜孔數(shù)控刀片向相反的方向發(fā)展，讓外螺紋數(shù)控刀片運(yùn)行。

B面和C面生產(chǎn)加工后，利用A面和C面兩個(gè)端面孔的相對(duì)位置進(jìn)行關(guān)聯(lián)，將C面和內(nèi)孔準(zhǔn)確定位在V形夾具進(jìn)行裝夾，完成A面螺紋孔的制作。實(shí)際夾緊方法是準(zhǔn)確定位法蘭面和內(nèi)孔外圓，同時(shí)用階梯銷準(zhǔn)確定位法蘭面并夾緊拉力銷。

3、球閥閥體數(shù)控車床生產(chǎn)加工的高效分析

球閥閥體專業(yè)機(jī)械設(shè)備的加工，由于其加工順序非常集中，減少了裝備夾具的使用頻率，也減少了半成品加工的轉(zhuǎn)換時(shí)間。CNC刀片的特殊生產(chǎn)和選擇合適的技術(shù)和不能重復(fù)損壞的專業(yè)機(jī)械設(shè)備，可以減少磨刀技能和對(duì)刀等輔助時(shí)間。技術(shù)專業(yè)工裝夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造型設(shè)計(jì)強(qiáng)，加工、裝夾方便快捷。在生產(chǎn)過程中，保證不需進(jìn)行幾道固定的工序，保證整體規(guī)格偏差水平，減少殘品率和檢驗(yàn)時(shí)間。與一般數(shù)控車床相比，加工速度至少提高3倍。球閥閥體數(shù)據(jù)控制技術(shù)專業(yè)機(jī)械設(shè)備與一般數(shù)控車床相比，加工精度水平要高得多，實(shí)際操作人員在生產(chǎn)加工過程中不需要控制，所以部件的加工精度完全由機(jī)械專業(yè)人士控制數(shù)控車床和產(chǎn)品工件武器保證人工加工基本不易出現(xiàn)偏差。不能反復(fù)損壞的設(shè)備和夾具的刀頭可以基本減少刃磨技巧和對(duì)刀誤差，構(gòu)件加工質(zhì)量可靠。球閥閥體數(shù)據(jù)控制的技術(shù)專業(yè)數(shù)控車床在整個(gè)加工過程中，控制器必須做的就是將程序流程納入，在程序流程中鍵入安裝和拆卸設(shè)備，準(zhǔn)備專用工具、查看加工情況、檢驗(yàn)零部件成品檢驗(yàn)，大大減輕了工作的抗壓強(qiáng)度。技術(shù)專業(yè)的數(shù)控車床采用封閉式加工環(huán)境。這樣的工作環(huán)境非常干凈衛(wèi)生，大大改變了以往凌亂的工作環(huán)境。

結(jié)論：

現(xiàn)階段球閥可以說是大家廣泛使用的一種新型閘閥，而球閥和旋塞閥兩種閘閥也屬于同一類型的閘閥。這種閘閥的截止元件是一個(gè)球形物體。一個(gè)球形物體以閥體的水平中心線為管理中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。以此閘閥被打開或蓋住。主要是對(duì)管道中的物質(zhì)進(jìn)行變換，按比例裝備，改變其流入量。閘閥的一個(gè)重要部件是球閥的閥體。它的樣式比較復(fù)雜，設(shè)置位置和產(chǎn)品工件裝夾規(guī)范都非常嚴(yán)格，這無疑使加工程序更加復(fù)雜。數(shù)據(jù)控制車床、專用型數(shù)據(jù)控制車床、數(shù)據(jù)控制專用設(shè)備的應(yīng)用，使球閥的閥門系統(tǒng)更加符合嚴(yán)格規(guī)范，具有較高的機(jī)械設(shè)備智能化水平，也使得加工能力不斷提高。通過球閥閥體數(shù)控車床制造工藝的探討，以期提高球閥閥體生產(chǎn)加工的效率。

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課題來源

河北省邢臺(tái)市科技局2020年工業(yè)領(lǐng)域?qū)ｍ?xiàng)《球閥閥芯表面磨削工藝自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)方法研究》（2020ZC069）