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摘 要：介绍了数控三头镗车专机的性能，论述了球阀阀体的加工工艺和工装，分析了实际应用结果。
关键字：球阀 阀体 工艺 数控镗床 工装
1 概述
球阀阀体是阀门的主要零部件之一、形状比较复杂，机械加工时的定位和装夹要求很高，增加了加工的复杂性。自动化程度较高的组合机床、专用机床和数控专机的应用，使阀门制造工艺水平不断提高。本文介绍高温球阀阀体在数控三头镗车专机中的加工。
2 分析
阀体（图1）采用通用机床（如CA6140、CZ6280等）加工时，加工工序多，多次装夹，误差大，导致加工质量不稳定，效率低。镗车加工方式（图2）主要是针对大型工件或不易回转的工件进行的金属切削加工工艺。采用数字伺服控制的数控三头镗车专机可对阀门产品进行灵活的加工，一台单机可完成多种工序和不同品种的加工要求。数控镗车专机可以提高和扩大自动化工作的功能，加工精度和生产效率。
图1 DN100高温球阀阀体
图2 数控三头镗车专机
3 加工工艺
阀体规格DN50～100，阀体材质QT500－7，有长系列和短系列两类。工艺要求阀体在数控三头镗车专机上一次装夹，完成阀体所有加工工序。
3.1 加工工序
阀体有A、B和C三端需要加工。A端———镗A端法兰平面，车三条水线。B端———镗B端法兰平面，车一条水线，镗孔，倒角，车螺纹。C端———扩孔，镗C端平面。
3.2 工装夹具
（1）定位基准
阀体一次装夹，加工完成A、B、C三端所有工序。三端定位基准必须重合一致，故选用阀体出水孔轴线为公用基准。定位基面采用阀体外形面。
（2）定位方式
因阀体批量生产，阀体毛胚件质量稳定，故选用专用V形块焊接夹具（图3），专机自备上液压头压紧。专用夹具成组，每种规格一件。通过螺栓与专机工作台通用底板连接。加工不同规格阀体，更换相应V形块夹具即可。高温球阀同规格有长系列和短系列2种，通过调整夹具B端可调V形块，可满足一副夹具适用长和短2种系列产品，提高了夹具的通用性。
1.夹具体2.B端可调V形块3.阀体4.上压紧件
图3 V形块专用夹具
3.3 刀具
根据阀体加工工艺要求，阀体3端分别选用不重磨可转位机夹刀具，其换刀迅速，定位准确，切削效率高。A端选用标准45°平面镗车机夹刀。C端工序主要是沉孔扩孔，选用自制焊接式硬质合金成型刀（图4），保证台阶孔一次加工完成。B端是重要工序，要镗车多个孔和车螺纹，且孔较深。在阀体一次装夹、不换刀的情况下，完成所有工序，要求镗刀具有镗孔，车螺纹的复合功能。特设计非标组合机夹刀（图5）。刀具长度满足阀体DN50～DN100等规格通用。B端加工时，镗车平面和镗孔等工序是镗孔刀片进行工作，完成后，镗刀排反向径向进给，使螺纹刀片工作。
4 应用
数控三头镗车专机加工阀体，由于工序集中，减少了装夹次数，减少了半成品的周转时间。特制和选用适用的不重磨机夹刀，减少磨刀和对刀等辅助时间。专用夹具简单牢固，工件装夹简便快速。生产中重复性操作，尺寸一致性好，减少了次品率和检验时间，相比通用机床加工工艺提高效率3倍。数控三头镗车专机加工精度比通用机床高，在加工过程中操作人员不参与操作，因此工件的加工精度全部由数控专机和工装保证，消除了操作误差。不重磨机夹刀避免磨刀后对刀误差，工件加工质量稳定。数控三头镗车专机加工时，操作者的主要任务是程序编辑，程序输入，装卸工件，刀具准备，加工状态的观测，工件的质量检测，降低了劳动强度。专机采用封闭式加工，清洁，安全，改善了劳动条件。
图4 加工C端焊接式硬质合金成形刀
图5 加工B端组合机夹刀
5 结语
数控三头镗车专机能够充分满足阀门的机械加工要求，人机操作界面简单高效，加工尺寸精度保障度高，运行安全可靠。加工中所使用的刀具和夹具可进行规范化和现代化管理，可实现加工信息的标准化，可与计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）相结合，是现代化集成制造技术的基础。
来源：网络转载
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发表于 2016-11-21 10:43:59
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