球阀数控机床加工工艺研究

目前，球阀可以说是被大众普遍运用的一种新式阀门，而球阀与旋塞阀这两种阀门也都归属于同一类阀门，这类阀门的关闭元件为一个球形物体，这一球形物体以阀体的水平轴线为中心做旋转运动，以此来打开或合上阀门，主要运用于管路里对介质进行切换、按比例配置与改变其流向。阀门中的一个关键零元件是球阀阀体，其样式相对繁杂，设置的位置与工件装夹的标准非常严格，这无疑让施工程序更加繁杂。机械数字化水平相对高的组合数字控制机床、专用数字控制机床与数字控制的专业设备的使用，让球阀的阀体制作水准更加符合严格的标准，也让施工技术的能力不断地提升。通过探讨球阀阀体数控机床加工工艺，以期提升球阀阀体加工效率。

1球阀阀体数控机床加工的工艺原理

球阀阀体结构一般上存在2个特征：①处于非回转面上加工工序（端面、螺孔、反镗孔）较为集中；②3个加工面（A面、B面、C面）围绕图1中心点依次呈90°分布。阀体使用普遍通用的数控机床加工时，施工程序繁杂，需要数次装夹，因此得到的数据误差值比较高，这无疑会让施工的品质浮动较大、效率降低。多数情况下，专业使用的数控机床的施工形式是对于大型元件或者是很难运作的元件开展金属切割削减的施工工艺。采用数字伺服控制的球阀阀体数控专机在球阀阀体数控专机上一次图3DN100高温球阀阀体图4V形块专用夹具装夹，可对阀门产品进行灵活的加工，完成阀体所有加工工序。一座单机需要完成各种程序与各种类型的施工标准。数控镗车的专用器械不仅能够提升与拓展自动化程序的水准，更能提升施工精确程度与产出速率。

2球阀阀体数控机床加工的工艺分析

根据图3显示，球阀阀体共有A，B，C的3个点必须进行加工。A点，镗A点法兰平面，车3条水平线；B点，镗B点法兰平面，车1条水平线，镗孔、倒角、车螺纹；C点，扩孔、镗C点平面。球阀的阀体每一次进行装夹程序，都需要进行A，B，C的3点全部施工程序。3点所确定的位置一定要是同1个点，因此需要采用阀体出水孔的水平线作为公共的标准线，确定位置的水平面使用阀体的外形面。由于阀体是从整批流水线上产出，加上阀体的毛胚元件品质可靠，因此需要采用专门的V形样式的焊接专用夹具（图4），专门的机械自身装备上的液压头需要紧紧扣住。专用夹具成组，每种规格1件。通过螺口栓杆和专业机械的工作水平台的普遍使用的底板进行连接。施工程序中使用的各种规格的阀体，进行更新对应的V形样式的夹具就可以满足需求。高温球阀同种规格样式的有着长样式与短样式两种规格，经过微调夹具B点能够更换V形样式的夹具，这样就只需1种夹具，就可以适配长样式与短样式2种规格的产品，也就提升了夹具的普适性。按照阀体施工技艺的标准，阀体3点必须各自采用无法重复磨损且可以进行转换位置的机夹刀具，它更换道具快速、确定位置精准、切割削减的速率快。A端选用标准45°平面镗车机夹刀，具体装夹方法是以A面及其内肩定位，同时调整定位栓保证上端面与工作台相对垂直后，锁紧定位栓和开口压板，即可实现对阀体B面中心孔和C面孔加工。C点的施工顺序关键在于沉孔与扩孔，还需要采用自行制作的焊接形式的硬质合金成型刀具，确保台阶孔进行一次施工程序就能成功。B点作为关键的施工程序之一，需要镗车数个孔与车螺纹，而且孔位相对深。在阀体仅仅进行一次装上夹具、不更换刀具的条件下，完成全部的施工程序，这就要保证镗车刀集镗孔与车螺纹2种组合为一体。特定设置的不是标准的组合机械装夹刀具，详细参见图5。刀具长度满足阀体（DN50～DN100）mm等规格通用。B点进行施工程序的过程中，镗车的平面与镗孔等的施工程序先是镗孔切割刀具进行制作，之后，镗刀刀具反向进行，让螺纹刀具开始运行。完成B面和C面加工后，利用A面和C面两个端面上孔相对位置关系，在V形夹具上以C面及其外圆定位进行装夹，实现对A面螺纹孔加工。具体装夹方法是以端面法兰面及外圆定位，同时用阶梯销定位法兰面孔，并压紧开口压板。

3球阀阀体数控机床加工的效率分析

球阀的阀体数控专业机械的施工阀体，因为其施工顺序非常密集，从而减低了装备夹具的次数，也降低了半成品的转换时长。特制刀具与采用合适的无法进行重复磨损的专业机械夹刀，就可以降低磨刀与对刀等辅助时长。专业的夹具结构简单、造型牢固，进行施工装夹方便迅速。生产过程中，确保不需要进行多次反复性的程序，也能保证整体的尺寸误差程度低，从而降低了次品率，也缩短了检测时长，与普通的机床相比，施工速度至少提升3倍。与普通的数字控制机床相比较，球阀的阀体数字控制专业机械施工精确程度要高得多，在加工进程中操作员工无需操纵，所以元件的施工精确度完全被数控专业机床与工件装备所确保了，基本不会出现人工施工的误差情况。无法重复磨损的机器夹具刀片基本可以极大程度地降低磨刀与对刀的误差值，元件施工的品质可靠。球阀的阀体数字控制的专业机床开展施工的过程当中，操纵者需要做的是编入程序、输入程序、装上与卸下设备、准备工具、施工状况的观察测试、元件的品质检验，这样一来极大地减轻了劳动的强度。专业机床使用封闭式施工环境，这样的劳动环境非常干净、卫生，极大地改变以往脏乱差的劳动环境。

4结论

球阀的阀体数控专业机床可以完全地达到阀门机械施工程序的标准，施工人员与机器的互动页面方便迅速，施工的尺寸精确程度确保度极高，同时施工过程干净卫生。施工过程中采用的刀具与夹具可以系统地采用标准化与数字化的程序管理，能够达到施工过程中数据资料的规范化，也能够和电脑进行协助策划和制作相互结合，这就是当代集成制作工艺的基础。

参考文献

［1］苏志东.阀门制造工艺［M］.北京：化学工业出版社，2010．

［2］管宝龙.数控车加工工艺常规分析［J］.城市建设理论研究（电子版），2017（28）：116.

［3］田萍.数控机床加工工艺及设备［M］.北京：电子工业出版社，2010．

［4］张国政，杨海卉，刘顺.基于工序集中要求的加工中心夹具设计研究［J］.重庆科技学院学报（自然科学版），2012（3）：128-132.

［5］张国政，韩江，陆爱明.基于数控加工工序集中要求的程控气动夹具设计［J］.组合机床与自动化加工技术，2011（10）：90-94.

［6］章华友，晏泽荣，陈元芳，等.球阀设计与选用［M］.北京：北京科学技术出版社，1994．

作者:姜饶保 单位:罗夯智能科技（上海）有限公司