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一种楔式闸阀的加工夹具和加工方法与流程

2022-03-26 14:16:23 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及楔式闸阀加工技术领域,尤其是涉及一种楔式闸阀的加工夹具和加工方法。


背景技术:

2.楔式闸阀广泛适用于石油化工、火力发电厂等油品、水蒸气管路上作接通或截断管路中介质的启闭装置。楔式闸阀的阀体如图1所示,零件加工面如图2所示,a表示法兰a面,b表示法兰b面,c表示中口法兰c面,da表示法兰a面的螺栓孔,db表示法兰b面的螺栓孔,dc表示中口法兰c面的螺栓孔,da表示法兰a端通道孔,db表示法兰b端通道孔。在阀体内侧有2个呈v型的密封座孔,即a端内斜面阀座孔和b端内斜面阀座孔,这两个密封座孔底面(e、d)的对称度要求较高,同时这两个密封孔底面通过阀体水平截面的平行度要求也很高。
3.现有的楔式闸阀加工工艺较为复杂,常规的加工夹具如图3所示,包括定位斜度板001和阀体定位销002,通过阀体定位销002将阀体固定在定位斜度板001上,加工夹具夹持阀体后,配合进行的加工工序具体如下:
4.第一工序:车a面,控制到阀体中心的距离,车外圆,车内孔控制尺寸准确,需要用于后道工序的定位;
5.第二工序:车b面,控制总长,车外圆,车内孔控制尺寸准确,需要用于后道工序的定位;
6.第三工序:车c面,控制到a-b法兰中心距离级a端、b端法兰垂直;
7.第四工序:钻a面法兰连接螺栓孔,控制孔的中心距及孔的尺寸准确,需要用于后道工序的定位;
8.第五工序:钻b面法兰连接螺栓孔,控制孔的中心距及孔的尺寸准确,需要用于后道工序的定位;
9.第六工序:钻c面法兰连接螺栓孔;
10.第七工序:以b端法兰内孔及法兰连接螺栓孔定位,反车a端内侧面密封座孔,控制对称度及平行度;
11.第八工序:以a端法兰内孔及法兰连接螺栓孔定位,反车b端内侧面密封座孔,控制对称度、平行度和内侧面间距离。
12.从上述楔式闸阀的阀体有8个通用加工工序分析,加工两个呈v型的密封座孔工序,是通过两次定位面的更换和两个定位销孔的更换实现的,这样的定位受到阀体总长的影响,定位孔公差的影响,定位螺栓孔公差的影响,这些累计误差对于这两个密封座孔底面(e、d)的对称度要求和这两个密封孔底面通过阀体水平截面的平行度要求的保证带来困难,通常工厂会通过减小阀门通道孔直径的公差,减小螺栓孔直径公差,减小两边螺栓孔的位置误差以及减小两法兰面的距离公差来尽可能减少定位误差,尽可能满足设计要求,但这样做造成前道工序的加工精度提高,加工成本增加,同时由于前道工序较多,加工的精度保证和测量困难,很难完全保证零件精度,质量稳定性差,往往闸阀的生产最后还需要进行
装配时单配零件来实现。


技术实现要素:

13.本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种楔式闸阀的加工夹具和加工方法,采用工艺集中手段,设计了新的加工夹具,只需一次装夹,采用1个工序完成阀体所有加工面的加工,生产率提高;减少了工序,从而减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积,节省人力、物力;减少了工件安装次数,利于保证加工表面间的位置精度,避免后期装配调整的环节。
14.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
15.一种楔式闸阀的加工夹具,包括底板、卡板、背板、弹性自定位组件、压板、定位滑块、限位机构、转动锁紧机构和加工锁紧机构;
16.所述背板垂直固定在底板上,底板上设有加工固定孔,定位滑块安装在背板上,卡板与定位滑块转动连接并由转动锁紧机构锁紧,卡板与背板之间由加工锁紧机构锁紧,以卡板至定位滑块方向为z轴,以底板至背板方向为y轴,基于z轴和y轴确定x轴,所述定位滑块在背板上沿x轴滑动并由限位机构锁紧;
17.所述卡板的第二面与定位滑块连接,卡板的第一面设有压板连杆、第一连接部和两个对齐的v型定位块,第一连接部和两个v型定位块呈三角状分布,两个v型定位块分别与楔式闸阀法兰a面的阀体和法兰b面的阀体相配合,所述弹性自定位组件通过第一连接部连接在卡板上,并与楔式闸阀法兰c面的阀体及阀体内的导向筋相配合;所述压板上设有压板穿孔,压板穿孔与压板连杆适配,压板连杆上设有螺纹,压板连杆穿过压板穿孔并由压板螺母锁紧。
18.优选的,所述压板连杆为双头螺柱,数量为2个,卡板的第一面设有2个压板连接孔,双头螺柱的一端通过压板连接孔拧入卡板,另一端穿过压板穿孔并由压板螺母锁紧,使得待加工的阀体被压板压紧在加工夹具上。
19.优选的,所述弹性自定位组件包括l型基部、板簧和顶块,所述l型基部的竖部与卡板平行,l型基部的横部与卡板垂直,横部上设有与第一连接部相配合的第二连接部,竖部上设有与楔式闸阀的导向筋相配合的间隙,间隙两侧对称设有通槽,板簧的数量为2个,通过调节螺钉安装在两个通槽内,所述顶块的数量至少为2个,安装在间隙两侧的通槽上且伸入间隙中,调节螺钉用于调节板簧的弹力,顶块在板簧的弹力作用下靠近或远离间隙的中心。顶块在板簧弹性力的作用下夹持着阀体的导向筋,使得导向筋的中心线与l型基部的竖部一致,实现阀体中心面自定位;旋入或旋出调节螺钉可以增强或减弱板簧的弹力,通过弹力大小的调整可以方便地对阀体进行定中心精度的调整和定位操作;顶块推动阀体上的导向筋向定位中心靠拢,同时也减少了接触面积,提高定位精度。
20.优选的,所述背板上设有限位开孔,所述限位开孔与定位滑块适配,定位滑块放置在限位开孔内并在限位开孔沿x轴方向滑动。
21.优选的,所述限位机构包括限位块和两个限位螺钉,所述背板上还设有限位螺钉孔,两个限位螺钉沿限位螺钉孔分别自x轴的正负方向旋入背板,抵接在限位开孔内的定位滑块上,所述限位块与限位螺钉相配合,用于调整所述限位螺钉沿x轴旋入背板的深度,限位块包括薄限位块和厚限位块。
22.优选的,所述限位块的数量为一个,限位块两端的厚度不同,均与限位螺钉相配合。
23.优选的,卡板的第二面设有卡板定位轴,卡板定位轴中心设有螺纹孔,所述转动锁紧机构包括连接螺母和连接螺柱,定位滑块上设有回转通孔,所述卡板定位轴的大小与回转通孔适配,连接螺柱的一端旋入卡板定位轴,另一端穿过回转通孔并由连接螺母锁紧,连接螺母与定位滑块之间还设有连接垫圈。
24.优选的,所述加工锁紧机构包括第一定位轴套、第二定位轴套和定位销,所述卡板上设有第一加工定位孔,所述背板上设有第二加工定位孔,第一定位轴套置于第一加工定位孔内,第二定位轴套置于第二加工定位孔内,所述定位销插入第一定位轴套和第二定位轴套。
25.优选的,所述第一加工定位孔包括法兰面加工定位孔和内斜面阀座孔加工定位孔,所述第二加工定位孔包括法兰c面加工定位孔、b端内斜孔加工定位孔、法兰b面加工定位孔、a端内斜孔加工定位孔和法兰a面加工定位孔,卡板转动至第一位置、第二位置和第三位置时,所述法兰面加工定位孔分别与法兰c面加工定位孔、法兰b面加工定位孔和法兰a面加工定位孔对齐,卡板转动至第四位置和第五位置时,所述内斜面阀座孔加工定位孔分别与b端内斜孔加工定位孔和a端内斜孔加工定位孔对齐。
26.优选的,还包括平衡块,所述底板上设有平衡块连接孔,平衡块连接件通过平衡块连接孔将平衡块安装在底板上。
27.优选的,所述平衡块连接件为平衡螺钉。
28.一种楔式闸阀的加工方法,使用加工设备以及如上所述的楔式闸阀的加工夹具,包括以下步骤:
29.s1、将阀体装夹到加工夹具上:通过弹性自定位组件和两个v型定位块完成阀体6个自由度的定位,通过压板将阀体压紧在加工夹具内;
30.s2、法兰c面加工:撤去弹性自定位组件,调整定位滑块在背板上的位置,通过限位机构锁紧定位滑块,转动卡板,使阀体的法兰c面朝向加工装备,使用加工锁紧机构将卡板与背板锁紧,使用转动锁紧机构将卡板与定位滑块锁紧,进行法兰c面的车削加工和法兰孔dc的钻削加工;
31.s3、法兰b面加工:松开转动锁紧机构和加工锁紧机构,逆时针90
°
转动卡板,使阀体的法兰b面朝向加工装备,使用加工锁紧机构将卡板与背板锁紧,通过转动锁紧机构将卡板与定位滑块锁紧,进行法兰b面的车削加工和法兰孔db的钻削加工;
32.s4、法兰a面加工:松开转动锁紧机构和加工锁紧机构,180
°
转动卡板,使阀体的法兰a面朝向加工装备,使用加工锁紧机构将卡板与背板锁紧,通过转动锁紧机构将卡板与定位滑块锁紧,进行法兰a面的车削加工和法兰孔da的钻削加工;
33.s5、a端密封座孔加工:松开转动锁紧机构、加工锁紧机构和限位机构,调整定位滑块在背板上的位置,通过限位机构锁紧定位滑块,顺时针5
°
转动卡板,使用加工锁紧机构将卡板与背板锁紧,通过转动锁紧机构将卡板与定位滑块锁紧,进行法兰a端内斜面阀座孔的车削加工;
34.s6、b端密封座孔加工:松开转动锁紧机构、加工锁紧机构和限位机构,调整定位滑块在背板上的位置,通过限位机构锁紧定位滑块,逆时针190
°
转动卡板,使用加工锁紧机构
将卡板与背板锁紧,通过转动锁紧机构将卡板与定位滑块锁紧,进行法兰b端内斜面阀座孔的车削加工;
35.s7、将加工完成的阀体自加工夹具上卸下。
36.与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
37.(1)采用工艺集中手段,设计了新的加工夹具,只需一次装夹,采用1个工序完成阀体所有加工面的加工,生产率提高;减少了工序,从而减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积,节省人力、物力;减少了工件安装次数,利于保证加工表面间的位置精度,避免后期装配调整的环节。
38.(2)设计了两端厚度不同的限位块,能调整限位螺钉旋入背板的深度,从而改变了定位滑块在背板上的位置,在加工阀体的不同加工面时能改变阀体所处的位置,且结构简单,厚薄一体化的设计减少了零件数量。
39.(3)卡板上的第一加工孔的位置与背板上的第二加工孔的位置相配合,随着卡板转动至不同位置,对应的第一加工孔和第二加工孔对齐,加工孔的重合也验证了阀体的转动位置和移动位置的正确性,与定位滑块相配合,加工孔的位置设计和限位孔的薄厚设计实现了定位滑块位置正确性的双重验证。
附图说明
40.图1为待加工阀体的结构示意图;
41.图2为待加工阀体的零件加工面简图;
42.图3为现有技术中加工夹具的示意图;
43.图4为本发明的加工夹具的爆炸图;
44.图5为底板的结构示意图;
45.图6为卡板的结构示意图;
46.图7为压板的结构示意图;
47.图8为背板的结构示意图;
48.图9为定位滑块的结构示意图;
49.图10为弹性自定位组件的分零件示意图;
50.图11为限位块的结构示意图;
51.图12为弹性自定位组件的结构示意图;
52.图13为阀体装夹到加工夹具的连接示意图;
53.附图标记:001、定位斜度板,002、阀体定位销,003、导向筋;
54.1、底板,1-1、加工固定孔,1-2、平衡块连接孔,2、卡板,2-1、压板连接孔,2-2、法兰面加工定位孔,2-3、内斜面阀座孔加工定位孔,3、背板,3-1、限位开孔,3-2、限位螺钉孔,3-3、法兰c面加工定位孔,3-4、b端内斜孔加工定位孔,3-5、法兰b面加工定位孔,3-6、a端内斜孔加工定位孔,3-7、法兰a面加工定位孔,4、压板,4-1、压板穿孔,5、定位滑块,5-1、回转通孔,6、压板连杆,7、第一连接部,8、v型定位块,9、压板螺母,10、l型基部,10-1、通槽,10-2、第二连接部,11、板簧,12、顶块,13、调节螺钉,14、限位块,15、限位螺钉,16、连接螺母,17、连接螺柱,18、连接垫圈,19、卡板定位轴,20、第一定位轴套,21、第二定位轴套,22、定位销,23、平衡块,24、平衡螺钉。
具体实施方式
55.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
56.在附图中,结构相同的部件以相同数字标号表示,各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的,本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰,附图中有些地方适当放大了部件,为了更清楚的展示部件的结构,某些与展示的部件无关的组件在附图中被忽略。
57.在本技术实施例的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
58.此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.在本技术实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
60.实施例1:
61.一种楔式闸阀的加工夹具,如图4所示,包括底板1、卡板2、背板3、弹性自定位组件、压板4、定位滑块5、压板连杆6、第一连接部7、v型定位块8、压板螺母9、限位机构、转动锁紧机构、加工锁紧机构和平衡块23;
62.背板3垂直固定在底板1上,定位滑块5安装在背板3上,卡板2与定位滑块5转动连接并由转动锁紧机构锁紧,卡板2与背板3之间由加工锁紧机构锁紧,以卡板2至定位滑块5方向为z轴,以底板1至背板3方向为y轴,基于z轴和y轴确定x轴,定位滑块5在背板3上沿x轴滑动并由限位机构锁紧。
63.具体的,如图5所示,底板1上设有加工固定孔1-1和平衡块连接孔1-2,加工夹具上机床时通过加工固定孔1-1确定转动中心,平衡块连接件通过平衡块连接孔1-2将平衡块23安装在底板1上,本实施例中,平衡块连接件为平衡螺钉24。当机床回绕加工固定孔1-1旋转时由于背板3等部件都偏离转动中心,产生离心力,通过设置平衡块23可以将离心力相互抵消,对加工夹具起到保护作用,还可以到提高阀体的加工精度。
64.卡板2的第二面与定位滑块5连接,如图6所示,卡板2的第一面设有压板连杆6、第一连接部7和两个对齐的v型定位块8,第一连接部7和两个v型定位块8呈三角状分布,待加工的阀体如图1所示,两个v型定位块8分别与楔式闸阀法兰a面的阀体和法兰b面的阀体相配合,弹性自定位组件通过第一连接部7连接在卡板2上,并与楔式闸阀法兰c面的阀体及阀体内的导向筋003相配合;压板4上设有压板穿孔4-1,压板穿孔4-1与压板连杆6适配,压板连杆6上设有螺纹,压板连杆6穿过压板穿孔4-1并由压板螺母9锁紧。
65.v型定位块8带有v形槽,v形槽的形状与阀体形状适配,能够卡住阀体。压板4的结构如图7所示,压板4上设有两个压板穿孔4-1。本实施例中,压板连杆6为双头螺柱,数量为2个,卡板2的第一面设有2个压板连接孔2-1,压板连杆6的一端通过压板连接孔2-1拧入卡板2,另一端穿过压板4上的压板穿孔4-1并由压板螺母9锁紧,双头螺柱式的压板连杆6易于拆卸和安装,使用更方便。当阀体由第一连接部7和两个v型定位块8定位后,通过压板4和压板连杆6将阀体固定压紧在卡板2,如图13所示,阀体压紧在加工夹具上,随卡板2一起转动,为了更清楚的进行展示,图中适当放大了阀体的大小,图13仅用于表示阀体与加工夹具的连接示例,并不代表阀体以及加工夹具各个部件的大小、间距等均为图13所示。
66.如图4和图13所示,底板1处于下方,背板3、平衡块23等安装在底板1的上方,压板4将待加工阀体压紧在卡板2上,当卡板2转动至第一连接部7在上、两个v型连接块一左一右的位置时,一个压板连接孔2-1位于一个v型连接块8的上方,另一个压板连接孔孔2-1位于另一个v型连接块8的下方,被压紧的阀体的中口法兰c面朝上,阀体的法兰a面在左侧,阀体的法兰b面在右侧。当卡板2转动至第一连接部7在下、两个v型连接块一上一下的位置时,一个压板连接孔2-1位于一个v型连接块8的左侧,另一个压板连接孔孔2-1位于另一个v型连接块8的右侧,被压紧的阀体的法兰a面和法兰b面一上一下,中口法兰c面在一侧。
67.如图4和图10所示,弹性自定位组件包括l型基部10、板簧11和顶块12,l型基部10的竖部与卡板2平行,l型基部10的横部与卡板2垂直,横部上设有与第一连接部7相配合的第二连接部10-2,竖部上设有与楔式闸阀的导向筋003相配合的间隙,间隙两侧对称设有通槽10-1,板簧11的数量为两个,分别通过调节螺钉13安装在通槽10-1内,顶块12的数量至少为2个,顶块12安装在间隙两侧的通槽10-1内且伸入间隙中,调节螺钉13用于调节板簧11的弹力,顶块12在板簧11的弹力作用下靠近或远离间隙的中心。
68.如图12所示,l型基部10的竖部的中心留有一条间隙,该间隙与导向筋003适配,导向筋003插入间隙中,l型基部10的间隙两侧分别设有一条通槽10-1,板簧11通过调节螺钉13安装在通槽10-1内,顶块12安装在通槽10-1内且露在间隙内,这样,板簧11的弹力会推动顶块12向间隙的中心线移动。l型基部10内对称安装板簧11、顶块12和调节螺钉13,使得阀体能自动进行x轴方向的定位,能自动寻找到阀体的对称中心平面,即通过第一连接部7连接弹性自定位组件后,弹性自定位组件的l型基部10的竖部与卡板2平行,位于卡板2的中心,通过4个顶块12在板簧11弹性力的作用下夹持着阀体的导向筋003,使得导向筋003的中心线与l型基部10的竖部一致,实现阀体中心面自定位。
69.通过板簧11后面的4个调节螺钉13的旋入可以增强板簧11的弹力,通过板簧11后面的4个调节螺钉13的旋出可以减弱板簧11的弹力,通过弹力大小的调整可以方便地对楔式闸阀的阀体进行定中心精度的调整和定位操作;顶块12推动阀体上的导向筋003向定位中心靠拢,提高定位精度。
70.本实施例中,第一连接部7实际上是卡板2的一个凸形端部,第二连接部10-2与之配合,是一个凹形端部,弹性自定位组件与卡板2可以通过螺接等可拆卸方式连接。
71.如图4和图8所示,背板3上设有限位开孔3-1,限位开孔3-1与定位滑块5适配,定位滑块5放置在限位开孔3-1内并在限位开孔3-1沿x轴方向滑动。本实施例中,限位开孔3-1是一个贯穿背板3的方形孔,定位滑块5是一个方形块,定位滑块5放置在限位开孔3-1内。
72.限位机构与限位开孔3-1和定位滑块5配合,包括限位块14和两个限位螺钉15,背
板3上还设有限位螺钉孔3-2,两个限位螺钉15沿限位螺钉孔3-2分别自x轴的正负方向旋入背板3,抵接在限位开孔3-1内的定位滑块5上,限位块14与限位螺钉15相配合,用于调整限位螺钉15沿x轴旋入背板3的深度,限位块14包括薄限位块和厚限位块。其他实施方式中,也可以根据需要灵活使用其他的限位机构。
73.如图9所示,定位滑块5的两端均设有凹槽5-2,限位螺钉15与凹槽5-2相配合。
74.如图11所示,本实施例中限位块14的数量为一个,限位块14两端的厚度不同,均与限位螺钉15相配合,两端的厚度可以根据加工要求确定,保证定位滑块5移动至合适位置。在加工时,使用限位块14不同厚度的端部来调整限位螺钉15旋入背板3的深度即可,减少了零件数量。在其他实施方式中,也可以设置不同厚度的限位块14,根据需要选择合适厚度的限位块14。
75.卡板2-定位滑块5-背板3的连接如图4、图6、图8和图9所示,卡板2的第二面设有卡板定位轴19,卡板定位轴19中心设有螺纹孔,转动锁紧机构包括连接螺母16和连接螺柱17,定位滑块5上设有回转通孔5-1,卡板定位轴19的大小与回转通孔5-1适配,连接螺柱17的一端旋入卡板定位轴19,另一端穿过回转通孔5-1并由连接螺母16锁紧,连接螺母16与定位滑块5之间还设有连接垫圈18。本实施例中回转通孔5-1为开设在定位滑块5中心的圆孔,卡板2绕回转通孔5-1旋转。由于连接螺母16的尺寸较小,因此设置了连接垫圈18,当转动锁紧机构将卡板2与定位滑块5锁紧后,卡板2与定位滑块5和背板3压紧连接在一起。
76.如图4、图6和图8所示,加工锁紧机构包括第一定位轴套20、第二定位轴套21和定位销22,卡板2上设有第一加工定位孔,背板3上设有第二加工定位孔,第一定位轴套20置于第一加工定位孔内,第二定位轴套21置于第二加工定位孔内,定位销22插入第一定位轴套20和第二定位轴套21。
77.第一加工定位孔包括法兰面加工定位孔2-2和内斜面阀座孔加工定位孔2-3,第二加工定位孔包括法兰c面加工定位孔3-3、b端内斜孔加工定位孔3-4、法兰b面加工定位孔3-5、a端内斜孔加工定位孔3-6和法兰a面加工定位孔3-7,卡板2转动至第一位置、第二位置和第三位置时,法兰面加工定位孔2-2分别与法兰c面加工定位孔3-3、法兰b面加工定位孔3-5和法兰a面加工定位孔3-7对齐,卡板2转动至第四位置和第五位置时,内斜面阀座孔加工定位孔2-3分别与b端内斜孔加工定位孔3-4和a端内斜孔加工定位孔3-6对齐。
78.本发明通过加工孔的位置设计,可以防止在加工不同加工面时定位销22插错位置,法兰面加工定位孔2-2仅能够与法兰c面加工定位孔3-3、法兰b面加工定位孔3-5和法兰a面加工定位孔3-7重合,内斜面阀座孔加工定位孔2-3仅能与b端内斜孔加工定位孔3-4和a端内斜孔加工定位孔3-6重合。
79.进一步的,为了防止定位错误,可以通过合理的位置设计,使得卡板2转动至第一位置、第二位置、第三位置、第四位置和第五位置时,只有1个第一加工定位孔与1个第二加工定位孔对齐。加工孔的重合也验证了阀体的转动位置和移动位置的正确性,与定位滑块5相配合,加工孔的位置设计和限位孔14的薄厚设计实现了定位滑块5位置正确性的双重验证。
80.一种楔式闸阀的加工方法,使用加工设备以及本技术提供的楔式闸阀的加工夹具进行加工,包括以下步骤:
81.s1、将阀体装夹到加工夹具上:通过弹性自定位组件和两个v型定位块8完成阀体6
个自由度的定位,通过压板4将阀体压紧在加工夹具内;
82.具体的,通过v型定位块8卡住法兰a面的阀体和法兰b面的阀体,对阀体进行y轴和z轴方向的轴向定位及y轴、z轴的转动方向定位;在法兰c面的阀体内沿导向筋003插入弹性自定位组件,通过弹性自定位组件的板簧11推动阀体,完成阀体在x轴方向的轴向定位和转动方向定位;完成阀体6个自由度的定位后,通过压板4、压板连杆6和压板螺母9将阀体压紧在加工夹具中;
83.后续加工步骤中,采样数控车削中心作为加工设备,可以实现车削加工和钻孔加工,加工设备处于加工夹具的正上方;
84.s2、法兰c面加工:撤去弹性自定位组件,调整定位滑块5在背板3上的位置,通过限位机构锁紧定位滑块5,转动卡板2,使阀体的法兰c面朝向加工装备,使用加工锁紧机构将卡板2与背板3锁紧,使用转动锁紧机构将卡板2与定位滑块5锁紧,进行法兰c面的车削加工和法兰孔dc的钻削加工;
85.具体的,先撤去弹性自定位组件,在背板3的左侧插入薄尺寸的限位块14,让左边的限位螺钉15锁紧,把定位滑块5推到限位开孔3-1的中间,然后锁紧右边的限位螺钉15,这样保证了回转通孔5-1的位置在背板3的中间;转动卡板2,即卡板2转动至第一位置,使得阀体的中口法兰c面垂直朝上,此时阀体的法兰a面在左侧,阀体的法兰b面在右侧,法兰面加工定位孔2-2与法兰c面加工定位孔3-3重合,在法兰面加工定位孔2-2内置有第一定位轴套20,在法兰c面加工定位孔3-3内置有第二定位轴套21,定位销22插入法兰面加工定位孔2-2位置的第一定位轴套20和法兰c面加工定位孔3-3位置的第二定位轴套21,完成阀体的定位;最后通过连接螺母16锁紧卡板2与定位滑块5,进行中口法兰c面的车削加工和中口法兰孔dc的钻削加工;
86.s3、法兰b面加工:松开转动锁紧机构和加工锁紧机构,逆时针90
°
转动卡板2,使阀体的法兰b面朝向加工装备,使用加工锁紧机构将卡板2与背板3锁紧,通过转动锁紧机构将卡板2与定位滑块5锁紧,进行法兰b面的车削加工和法兰孔db的钻削加工;
87.具体的,旋松连接螺母16,放松卡板2,拔出定位销22,转动卡板2带动阀体逆时针转动90
°
,即卡板2转动至第二位置,使得阀体的法兰b面垂直朝上,此时,法兰面加工定位孔2-2与法兰b面加工定位孔3-5重合,在法兰面加工定位孔2-2内置有第一定位轴套20,在法兰b面加工定位孔3-5内置有第二定位轴套21,定位销22插入法兰面加工定位孔2-2位置的第一定位轴套20和法兰b面加工定位孔3-5位置的第二定位轴套21,完成阀体的定位;最后通过连接螺母16锁紧卡板2与定位滑块5,进行法兰b面的车削加工和法兰孔db的钻削加工;
88.s4、法兰a面加工:松开转动锁紧机构和加工锁紧机构,180
°
转动卡板2,使阀体的法兰a面朝向加工装备,使用加工锁紧机构将卡板2与背板3锁紧,通过转动锁紧机构将卡板2与定位滑块5锁紧,进行法兰a面的车削加工和法兰孔da的钻削加工;
89.具体的,旋松连接螺母16,放松卡板2,拔出定位销22,转动卡板2带动阀体转动180
°
,即卡板2转动至第三位置,使得阀体的法兰a面垂直朝上,此时,法兰面加工定位孔2-2与法兰a面加工定位孔3-7重合,在法兰面加工定位孔2-2内置有第一定位轴套20,在法兰a面加工定位孔3-7内置有第二定位轴套21,定位销22插入法兰面加工定位孔2-2位置的第一定位轴套20和法兰a面加工定位孔3-7位置的第二定位轴套21,完成阀体的定位;最后通过连接螺母16锁紧卡板2与定位滑块5,进行法兰a面的车削加工和法兰孔da的钻削加工;
90.s5、a端密封座孔加工:松开转动锁紧机构、加工锁紧机构和限位机构,调整定位滑块5在背板3上的位置,通过限位机构锁紧定位滑块5,顺时针5
°
转动卡板2,使用加工锁紧机构将卡板2与背板3锁紧,通过转动锁紧机构将卡板2与定位滑块5锁紧,进行法兰a端内斜面阀座孔的车削加工;
91.具体的,旋松连接螺母16,放松卡板2,拔出定位销22;取出薄尺寸的限位块14,在背板3的右侧插入厚尺寸的限位块14,防止右侧的限位螺钉15干涉定位滑块5向右移动,通过左侧的限位螺钉15把定位滑块5推到限位开孔3-1的右侧,锁紧左右两侧的限位螺钉15,实现了定位滑块5的右移;转动卡板2带动阀体顺时针转动5
°
,即卡板2转动至第四位置,使得阀体的法兰a面斜向上,此时,内斜面阀座孔加工定位孔2-3与a端内斜孔加工定位孔3-6重合,在内斜面阀座孔加工定位孔2-3内置有第一定位轴套20,在a端内斜孔加工定位孔3-6内置有第二定位轴套21,定位销22插入内斜面阀座孔加工定位孔2-3位置的第一定位轴套20和a端内斜孔加工定位孔3-6位置的第二定位轴套21,完成阀体的定位;最后通过连接螺母16锁紧卡板2与定位滑块5,进行法兰a端内斜面阀座孔的车削加工;
92.s6、b端密封座孔加工:松开转动锁紧机构、加工锁紧机构和限位机构,调整定位滑块5在背板3上的位置,通过限位机构锁紧定位滑块5,逆时针190
°
转动卡板2,使用加工锁紧机构将卡板2与背板3锁紧,通过转动锁紧机构将卡板2与定位滑块5锁紧,进行法兰b端内斜面阀座孔的车削加工;
93.具体的,旋松连接螺母16,放松卡板2,拔出定位销22;在背板3的左侧插入厚尺寸的限位块14,防止左侧的限位螺钉15干涉定位滑块5向左移动,通过右侧的限位螺钉15把定位滑块5推到限位开孔3-1的左侧,锁紧左右两侧的限位螺钉15,实现了定位滑块5的左移;转动卡板2带动阀体逆时针转动190
°
,即卡板2转动至第五位置,使得阀体的法兰b面斜向上,此时,内斜面阀座孔加工定位孔2-3与b端内斜孔加工定位孔3-4重合,在内斜面阀座孔加工定位孔2-3内置有第一定位轴套20,在b端内斜孔加工定位孔3-4内置有第二定位轴套21,定位销22插入内斜面阀座孔加工定位孔2-3位置的第一定位轴套20和b端内斜孔加工定位孔3-4的第二定位轴套21,完成阀体的定位;最后通过连接螺母16锁紧卡板2与定位滑块5,进行法兰b端内斜面阀座孔的车削加工;
94.s7、将加工后的阀体自加工夹具上卸下。
95.由于阀体加工过程中,步骤s5和步骤s6需要进行法兰a面和法兰b面上5度内斜面阀座孔的加工,加工内斜面时的回转中心与加工法兰a面、法兰b面、法兰c面,法兰的回转中心不同,所以需要通过改变限位块14来来调整定位滑块5上回转通孔5-1位置。
96.楔式闸阀的阀体常规工艺的加工是通过8道工序来完成的,尤其加工两个呈v型的密封座孔d和e的工序,是通过两次定位面的更换和两个定位销孔的更换实现的,这样的定位受到阀体总长的影响、定位孔公差的影响、定位螺栓孔公差的影响,这些累计误差对于这两个密封座孔底面(e、d)的对称度要求和这两个密封孔底面通过阀体水平截面的平行度要求的保证带来困难,通常工厂会严格控制阀门通道孔直径、螺栓孔直径、两边螺栓孔的位置误差来尽可能满足设计要求,但这样做会使得前道工序的加工精度提高,加工成本增加,同时由于前道工序较多,加工的精度保证和测量困难,很难完全保证零件精度,质量稳定性差,往往闸阀的生产最后还需要进行装配时单配实现。
97.针对现有技术工序多、工艺分散、生产效率低、质量稳定性差、生产成本高的缺点,
本发明采用工艺集中手段,通过采用新的加工夹具,只需一次装夹,采用1个工序完成所有加工面的加工,生产率提高;减少了工序,从而减少了设备数量以及操作工人人数和占地面积,节省人力、物力;减少了工件安装次数,利于保证加工表面间的位置精度,避免后期装配调整的环节。
98.本发明采用1个工序完成所有的加工面的加工,待加工的阀体装夹到加工夹具中,只需按照设计功能需要严格保证两个内侧面的v型的密封座孔(e、d)的尺寸精度和位置精度及中口法兰面(c)的垂直度精度即可,其余如两法兰平面间总长都可以采用自由公差,螺栓孔(da、da)、法兰外圆(a端、b端)、通道孔(da、db)甚至可以采用铸件直接铸造获得而不需要进行机械加工,减轻铸件重量,做到少无切削,很大程度上提高了零件质量,同时也降低了零件的加工成本。
99.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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