一种加工偏心斜锥面的方法与流程

本发明涉及一种加工偏心斜锥面的方法。

背景技术：

很多阀体和阀板的内工作面或者外工作面为斜锥面，斜锥面各个位置的倾斜角度均不相同，且在最大倾斜角度和最小倾斜角度之间转换，这种斜锥面的加工非常困难。

三偏心蝶阀有三个偏心，第一，偏心轴偏离阀体中心线，阀板转动产生凸轮效应，可消除80％转动范围内阀板与阀座的摩擦、接触；第二，偏心轴偏离密封面中心线，使密封面连续360度；第三，偏心密封环椎体中心与阀体中心线偏离，完全消除摩擦，去除磨损和泄露的可能性。

这是三偏心蝶阀的结构原理及优势，根据锥孔偏心及圆锥孔的特点、结构，设计一种偏心斜锥面的加工工装以及加工方法。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种加工偏心斜锥面的方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种加工偏心斜锥面的方法，包括以下步骤，

步骤1：确定偏心斜锥面的与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线所在的轴截面，并延长与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线使其在轴截面内相交，交点为P，形成的斜锥角大小为B；

步骤2：计算出∠P的角平分线与机床回转中心线之间的夹角的大小A以及偏心斜锥面的偏心距离C；

步骤3：将偏心斜锥面在与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线所在轴截面内旋转角度A，使∠P的角平分线与机床回转中心线平行，将偏心斜锥面的斜锥角转化为正锥角；

步骤4：将步骤3中旋转后的偏心斜锥面平移距离H，使∠P的角平分线与机床回转中心线重合，其中，H＝C·cosA；

步骤5：使刀架偏转角度D，其中，D＝B/2；

步骤6：启动机床，机床回转中心带动偏心斜锥面工件旋转，同时，刀架以角度D的方向进给，实现工件上偏心斜锥面的加工。

斜锥面又分为内锥面和外锥面，针对两种不同的偏心斜锥面进行方案的设计。

当所述偏心斜锥面为设置在工件上的内锥面时，采用与本发明匹配的工装，包括立车工装和偏心定位板，所述内锥面工件通过立车工装和偏心定位板实现旋转和平移并固定在机床上，并包括以下步骤：

步骤1：确定偏心斜锥面的与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线所在的轴截面，并延长与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线使其在轴截面内相交，交点为P，形成的斜锥角大小为B；

步骤2：计算出∠P的角平分线与机床回转中心线之间的夹角的大小A以及偏心斜锥面的偏心距离C；

步骤3：将立车工装上表面设置为斜面，且立车工装上表面与机床回转中心所在平面的夹角为A，立车工装下表面的中心线与机床回转中心线重合；

步骤4：将偏心定位板通过圆柱销固定在立车工装上表面上，内锥面工件固定在偏心定位板上，且偏心定位板中心线与内锥面工件中心线之间的距离为C，立车工装上表面的偏心设置，使∠P的角平分线与机床回转中心线重合；

步骤5：使刀架偏转角度D，其中，D＝B/2，刀架上的刀片朝向外侧，刀片位于旋转和平移后的内锥面上；

步骤6：启动机床，刀架以偏转角度D由上向下进给进行内锥面的加工。

当所述偏心斜锥面为设置在工件上的外锥面时，采用与本发明匹配的工装，包括立车工装和桶形工装，所述外锥面工件通过立车工装和桶形工装实现旋转和平移并固定在机床上，并包括以下步骤：

步骤1：确定偏心斜锥面的与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线所在的轴截面，并延长与轴线夹角最大的母线和与轴线夹角最小的母线使其在轴截面内相交，交点为P，形成的斜锥角大小为B；

步骤2：计算出∠P的角平分线与机床回转中心线之间的夹角的大小A以及偏心斜锥面的偏心距离C；

步骤3：将立车工装上表面设置为斜面，且立车工装上表面与机床回转中心所在平面的夹角为A，立车工装下表面的中心线与机床回转中心线重合；

步骤4：将桶形工装通过圆柱销固定在立车工装上表面上，外锥面工件固定在桶形工装上，且桶形工装中心线与外锥面工件中心线之间的距离为C，立车工装上表面的偏心设置，使∠P的角平分线与机床回转中心线重合；

步骤5：使刀架偏转角度D，其中，D＝B/2，刀架上的刀片朝向内侧，刀片位于旋转和平移后的外锥面上；

步骤6：启动机床，刀架以偏转角度D由上向下进给进行外锥面的加工。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种加工偏心斜锥面的方法，将偏心斜锥面通过旋转和平移转化为正锥面进行加工，降低了加工难度，简化了加工工艺。

尤其是对于具有三个偏心的三偏心蝶阀，(1)加工出第三偏心，由于存在夹角A，使得可加工出图纸要求的锥孔，而且实现了斜锥孔的加工，简单原理为斜锥孔转换为正锥孔的加工，这样也实现了三偏心蝶阀第三个偏心的加工；(2)加工出第二偏心，由于工装存在偏心，使得加工出三偏心蝶阀的第二偏心，如果没有此偏心，就是使得阀板轴孔的位置度与阀体轴孔的位置度不同、同轴度也不同，在组装期间无法进行组装。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1(a)-1(e)是本发明原理示意图；

图2是内锥面加工结构示意图；

图3是外锥面加工结构示意图。

图中：1、偏心斜锥面，2、与轴线夹角最大的母线，3、与轴线夹角最小的母线，4、机床回转中心线，5、角平分线，6、立车工装，6-1、立车工装下表面，6-2、立车工装上表面，7、偏心定位板，8、刀架，9、刀片，10、桶形工装，11、圆柱销，12、机床。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1(a)-1(e)所示，本发明的一种加工偏心斜锥面的方法，包括以下步骤，

步骤1：确定偏心斜锥面1的与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3所在的轴截面，并延长与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3使其在轴截面内相交，交点为P，形成的斜锥角大小为B；

步骤2：计算出∠P的角平分线5与机床回转中心线4之间的夹角的大小A以及偏心斜锥面1的偏心距离C；

步骤3：将偏心斜锥面1在与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3所在轴截面内旋转角度A，使∠P的角平分线5与机床回转中心线4平行，将偏心斜锥面1的斜锥角转化为正锥角；

步骤4：将步骤3中旋转后的偏心斜锥面1平移距离H，使∠P的角平分线5与机床回转中心线4重合，其中，H＝C·cosA；

步骤5：使刀架8偏转角度D，其中，D＝B/2；

步骤6：启动机床12，机床回转中心带动偏心斜锥面1工件旋转，同时，刀架8以角度D的方向进给，实现工件上偏心斜锥面1的加工。

实施例一：

如图2所示，当所述偏心斜锥面1为设置在工件上的内锥面时，采用与本发明匹配的工装，本实施例中以阀体的偏心内斜锥面为例，工装包括立车工装6和偏心定位板7，所述内锥面工件通过立车工装6和偏心定位板7实现旋转和平移并固定在机床12上，并包括以下步骤：

步骤1：确定偏心斜锥面1的与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3所在的轴截面，并延长与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3使其在轴截面内相交，交点为P，形成的斜锥角大小为B；

步骤2：计算出∠P的角平分线5与机床回转中心线4之间的夹角的大小A以及偏心斜锥面1的偏心距离C；

步骤3：将立车工装上表面6-2设置为斜面，且立车工装上表面6-2与机床回转中心所在平面的夹角为A，立车工装下表面6-1的中心线与机床回转中心线4重合；

步骤4：将偏心定位板7通过圆柱销11固定在立车工装上表面6-2上，内锥面工件固定在偏心定位板7上，且偏心定位板7中心线与内锥面工件中心线之间的距离为C，立车工装上表面6-2的偏心设置，使∠P的角平分线5与机床回转中心线4重合；

步骤5：使刀架8偏转角度D，其中，D＝B/2，刀架8上的刀片9朝向外侧，刀片9位于旋转和平移后的内锥面上；

步骤6：启动机床12，刀架8以偏转角度D由上向下进给进行内锥面的加工。

实施例二：

如图3所示，当所述偏心斜锥面1为设置在工件上的外锥面时，采用与本发明匹配的工装，包括立车工装6和桶形工装10，所述外锥面工件通过立车工装6和桶形工装10实现旋转和平移并固定在机床12上，并包括以下步骤：

步骤1：确定偏心斜锥面1的与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3所在的轴截面，并延长与轴线夹角最大的母线2和与轴线夹角最小的母线3使其在轴截面内相交，交点为P，形成的斜锥角大小为B；

步骤2：计算出∠P的角平分线5与机床回转中心线4之间的夹角的大小A以及偏心斜锥面1的偏心距离C；

步骤3：将立车工装上表面6-2设置为斜面，且立车工装上表面6-2与机床回转中心所在平面的夹角为A，立车工装下表面6-1的中心线与机床回转中心线4重合；

步骤4：将桶形工装10通过圆柱销11固定在立车工装上表面6-2上，外锥面工件固定在桶形工装10上，且桶形工装10中心线与外锥面工件中心线之间的距离为C，立车工装上表面6-2的偏心设置，使∠P的角平分线5与机床回转中心线4重合；

步骤5：使刀架8偏转角度D，其中，D＝B/2，刀架8上的刀片9朝向内侧，刀片9位于旋转和平移后的外锥面上；

步骤6：启动机床12，刀架8以偏转角度D由上向下进给进行外锥面的加工。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。