[发明专利]一种阀门阀体的加工方法及装夹夹具和加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门阀体的加工方法及装夹夹具和加工设备。

背景技术

闸阀阀体、止回阀阀体、球阀阀体、直行程调节阀阀体、直行程控制阀阀体、柱塞阀阀体、蝶阀阀体、蒸汽疏水阀阀体、隔膜阀阀体等各种阀门的阀体均具有一个共同的特点就是其所需要加工的各个加工面均垂直于一个共同的基准平面。

对于阀门阀体加工而言，目前国内外阀门生产企业对阀门阀体零件的加工通常采用普通车床、钻床、镗床或数控车床、数控钻床、数控镗床来加工实现。这些机床在加工阀门阀体时，其首先采用车床或数控车床固定一端法兰来车削加工相对的另一端法兰的法兰面和水纹线，然后再掉头车削加工另一端法兰的法兰面和水纹线。在两端法兰的法兰面和水纹线车削加工好以后，再以两端法兰的法兰面为基准装夹利用车床或数控车床加工中法兰的法兰面。在两个法兰的法兰面及水纹线和中法兰的法兰面加工好以后，再将阀门阀体装夹于钻床或数控钻床上，首先钻一个法兰的螺栓孔，再掉头钻另一个法兰上的螺栓孔，接着钻中法兰上的螺栓孔；再两个法兰和中法兰上的螺栓孔钻好以后，更换反刮刀对一个法兰上的螺栓孔背面进行反刮锪平，接着掉头对另一个法兰上的螺栓孔背面进行反刮锪平，最后将中法兰上的螺栓孔背面反刮锪平。再反刮锪平工序完成后，将阀门阀体装夹于镗床或数控镗床上，对两个法兰上的止口以及阀体内的阀座孔进行镗孔加工，由于阀座孔与法兰面成5°的斜角，因此在镗阀座孔时，还需要两次装夹过程。因此现有的阀门阀体整个加工过程需要采用多道工序、多套夹具、多台通用机床来加工完成，每一道工序都要对被加工的阀门阀体工件进行装夹和校正，因此无法保证所加工闸阀阀体的形位公差，造成阀门阀体的加工精度不高。

另外对于一些大口径的阀门阀体零件的加工需要更换大型车床、立式车床或镗床来加工，这势必增加工人劳动强度，费时费力，降低生产效率，多次装夹带来的形位公差还降低了产品质量和加工合格率，影响生产企业的经济效益。

为此，中国发明专利公开号CN101869993公开了一种“阀门阀体三工位组合加工机床”，其包括床身和回转机架，所述回转机架主要由刀架机构、变速机构、主轴箱、进给系统和操控系统组成，所述床身上设有夹具，所述回转机架为三台，分别设在床身的左、中、右三个部位，形成三角形结构，左、右两个回转机架相向布置，这两个回转机架的结构相同，中间回转机架垂直向下布置在立柱上。该专利只需要一次装夹和校正，就可从三个立体方位同时来对阀门阀体工件的左、右两端法兰及止口(或水纹槽)和加工阀体上端安装支架的平面止口、内孔等加工。其降低了工人的劳动强度，省时省力，提供了生产效率和产品加工的合格率，增加了阀门生产企业的经济效率。但是该专利还存在如下问题：1、需要三个回转体，增加了设备的制造成本；2、三个回转体的制造误差很难保证一致，使得加工三个法兰面的加工尺寸存在误差。3、该组合加工机床无法在一次装夹后实现闸阀阀体法兰上的止口和阀座孔的镗孔加工，需要另外装夹于镗床上对闸阀阀体法兰上的止口和阀座孔镗孔加工；而且对于加工图10所示的闸阀阀体300而言，其阀座孔340、350相对于法兰面331的中轴线各自对称地向外偏离一个锲角α，采用两次装夹镗阀座孔340、350时，容易造成阀座孔340、350的镗孔精度不一致，使得每一同规格的闸阀之间的闸板无法互换，维修时，无法提供标准的闸板，只能将整个闸阀拖回工厂进行配加工，造成维修周期过长，维修成本增加。4、只能加工具有三个法兰面的阀门阀体类零件，对于一些法兰面多余三个的阀门阀体内零件，无法完成其加工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题第一方面在于针对目前对于闸阀阀体这类加工面垂直于同一基准平面的零件的加工方法所存在的不足而提供一种一次装夹完成闸阀阀体全部加工工序的加工方法。该加工方法只需要所用于加工的设备具有一个供加工刀具回转的回转体、一个在刀具回转时可移动刀具的装置和一个供加工工件回转的回转体就能实现，仅需一人一机即可完成全部加工，实现了减少装夹次数提高加工效率，减少人力资源投入降低产品制造成本的目的。该加工方法还能用于加工具有多个加工面垂直于同一基准平面的零件，具有广泛通用性。

本发明所要解决的技术问题之二在于提供实现上述加工方法的装夹夹具。

本发明所要解决的技术问题之三在于提供实现上述加工方法的加工设备。