一种阀类加工设备及其加工工艺的制作方法

本发明涉及阀类加工设备，特别涉及一种阀类加工设备及其加工工艺。

背景技术：

常见的截止阀阀体结构如图9所示，包括一个主管1、第一支管3、第二支管5，第一支管3与第二支管5相交于对称点7，主管1相交于第一支管3，主管1内部设置有主水道2，第一支管3内设有第一支水道4，第二支管5内设有第二支水道6，主水道2、第一支水道4、第二支水道6三者之间相通；在第一支管3的外侧壁上设加强套8，加强套8用以加强第一支管3与主管1之间的连接强度；在第一支水道4背离第二支管5的道口内设有内螺纹段9；在第二支管5背离第二支管5的端部设有能用于与外部扳手配合的多边形台10；在第二支水道6背离第一支管3的道口处设有外螺纹段11。

加工上述类型的截止阀阀体，通常采用的设备大体结构如公告号为cn201900517u的中国实用新型一种阀芯加工装置，其主要包括车床，该车床上设有夹紧装置，夹紧装置能发生周向旋转，在车床上还设置了刀座，刀座也沿着车床进行左右滑移；截止阀阀体被夹持于夹紧装置上，并且要使待加工的第一支水道4背离第二支管5的道口或者第二支水道6背离第一支管3的道口正对着刀座，来进行进一步加工；由于该类的截止阀阀体存在至少两个待加工口部，即第一支水道4背离第二支管5的道口或者第二支水道6背离第一支管3的道口，即使应用上述加工装置，对其中一道口加工完毕之后，便需要将截止阀阀体拆卸下来，旋转整个截止阀阀体，并使另一道口朝向刀座，安装于另一加工设备上；加工效率极低，无法适应快速加工需求。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种阀类加工设备,其加工效率非常高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种阀类加工设备，包括床体、移动台组、夹持部、用于驱动夹持部周向旋转的驱动部，所述移动台组包括横向滑移连接于床体的横向移动台、用于驱动横向移动台滑移的横向驱动件、纵向滑移连接于横向移动台的纵向移动台，用于驱动纵向移动台滑移的纵向驱动件，所述纵向移动台上设有刀座组，所述刀座组上设有加工刀具；

所述夹持部包括夹持套，所述夹持套内设有开口正对于刀座组的夹持槽，所述夹持槽包括呈相对设置的上槽壁、下槽壁，所述上槽壁上旋转连接有伸缩动力件，所述下槽壁上旋转连接有安装台、用于驱动安装台进行周向旋转的旋转驱动件，伸缩动力件的伸缩动力端将待加工阀体压紧于安装台并可受旋转驱动件的驱动力作用而发生旋转。

通过上述技术方案，将待加工阀体放置于安装台，且待加工阀体的第一支水道的道口与第二支水道的道口均分布于同一水平面上，伸缩动力件的伸缩动力端将待加工阀体压紧于安装台上，旋转驱动件驱动安装台进行周向旋转，并使第二支水道的道口朝向刀座组一侧，旋转驱动件停止运动，横向驱动件对应驱动横向驱动台，纵向驱动件对应驱动纵向驱动台，并最终使对应刀座组上的对应加工刀具与第二支水道的道口相对，该加工刀具会直接用于加工第二支水道道口；

当第二支水道道口加工完毕之后，旋转驱动件启动，进而驱动安装台进行再次周向旋转，使待加工阀体的第一支水道的道口朝向刀座组一侧，旋转驱动件停止运动，横向驱动件对应驱动横向驱动台，纵向驱动件对应驱动纵向驱动台，并最终使对应刀座上的对应加工刀具与第一支水道的道口相对，该加工刀具会直接用于加工第一支水道的道口；

上述加工设备在加工阀体过程中，无需人工旋转，充分利用了安装台、旋转驱动件、加工刀具的有序运动，实现了对多支道阀体的一次性加工，不仅加工效率高，而且由于不需要进行二次装夹操作，其加工出的阀体质量精度较高。

优选的，所述伸缩动力件包括伸缩气缸，所述伸缩气缸的气缸杆端部设有用于与待加工阀体接触的压紧块。

通过上述技术方案，伸缩动力件选用伸缩气缸，当待加工阀体被夹持于压紧块与安装台之间之后，旋转驱动件驱动安装台进行旋转时，充分利用了伸缩气缸的内部结构，伸缩气缸的气缸外壳即使直接固定在夹持套内，压紧块也能顺利发生自转。

优选的，所述伸缩动力件包括推杆直线电机，所述推杆直线电机的电机壳与上槽壁之间的连接方式为旋转连接，所述推杆直线电机的推杆端上设有用于与待加工阀体接触的压紧块。

通过上述技术方案，伸缩动力件选用推杆直线电机，推杆直线电机的动作灵敏度较高，且相对于伸缩气缸的夹紧稳定性更高，为了能适应阀体的周向旋转，将推杆直线电机的电机壳旋转连接于上槽壁，当压紧块受到周向旋转驱动力的作用时，整个推杆直线电机能发生周向旋转。

优选的，所述安装台包括安装底座、安装顶座，所述安装顶座安装于安装底座上端，所述安装顶座靠近伸缩动力件的侧壁上设有供待加工阀体嵌入的嵌合区。

通过上述技术方案，受到待加工阀体不同加工批次的影响，待加工阀体的整体结构以及支水道的数量也不相同，安装台分为安装底座、安装顶座，在安装顶座上设置嵌合区，当待加工阀体置入嵌合区时，待加工阀体能和嵌合区相互配合，提升待加工阀体的安装稳定性，且安装顶座能根据不同批次的待加工阀体更换不同类型的安装顶座，适配性更高。

优选的，所述嵌合区包括供主管嵌入的主嵌槽、供第一支管嵌入的第一支嵌槽、供第二支管嵌入的第二支嵌槽，所述第一支嵌槽内设有供加强套嵌入的加强嵌槽，所述第二支嵌槽内设有供多边形台嵌入的多边形嵌槽，所述第一支嵌槽与第二支嵌槽之间的相交点对应于阀体的对称点，且该相交点位于安装台的旋转轴线上。

通过上述技术方案，能与指定的阀体之间进行配合，即当待加工阀体置入嵌合区时，主管位于主嵌槽内，第一支管位于第一支嵌槽内，第二支管位于第二支嵌槽内，加强套位于加强嵌槽内，多边形台位于多边形嵌槽内，阀体上的大部分特征均能得到嵌合固定，最大程度增加阀体与安装台之间的有效接触面积，稳定度得到提升。

优选的，所述安装底座的上端面上设有多边形安装孔，所述安装顶座上设有用于与多边形安装孔相插接配合的多边形安装柱。

通过上述技术方案，多边形安装柱与多边形安装孔之间相互配合，当安装底座受旋转驱动件驱动而发生周向旋转，该周向旋转力能通过多边形安装主有效传递至安装顶座上，且当安装顶座需要进行更换时，只需将多边形安装柱直接从多边形安装孔中直接抽出即可，更换操作简单。

优选的，所述刀座组包括第一刀座、第二刀座、第三刀座、第四刀座，所述第一刀座、第二刀座、第三刀座、第四刀座依次排列于纵向移动台的纵向移动方向上；

所述第一刀座上安装有用于磨光第二支管端部的磨光车刀；

所述第二刀座上安装有用于加工第二支管端部外螺纹段的外螺纹车刀；

所述第三刀座上安装有用于加工第一支水道内道壁的内孔车刀；

所述第四刀座上安装有用于加工第一支水道内内螺纹段的内螺纹车刀。

通过上述技术方案，当第二支管端部正对刀座组时，横向移动台和纵向移动台运动，并先使第一刀座移动至第二支管的端部，并使磨光车刀对第二支管端部进行磨光；然后使第二刀座移动至第二支管的端部，并使外螺纹车刀对第二支管端部进行车外螺纹段；安装台发生周向旋转，并使第一支管端部正对刀座组，然后第三刀座移动至第一支管的端部，并使内孔车刀对第一支水道内道壁进行内孔加工；最后第四刀座移动至第一支管的端部，并使内螺纹车刀对第一支水道内道壁进行内螺纹段的加工；上述四步加工过程，能对待加工阀体的第一支管、第二支管进行直接加工，加工效率非常高。

优选的，所述夹持套内设有除屑部、传动部件，所述除屑部包括吹气嘴，所述吹气嘴与外接气源对接，所述下槽壁上设有供吹气嘴滑移的滑移槽，所述安装台的周向旋转力通过传动部件传递至吹气嘴且使吹气嘴沿滑移槽进行滑移运动；当第一支嵌槽正对于夹持槽开口时，吹气嘴移动至正对于第二支嵌槽位置；当第二支嵌槽正对于夹持槽开口时，吹气嘴移动至正对于第一支嵌槽位置。

通过上述技术方案,第一支嵌槽供第一支管嵌入，第二支嵌槽供第二支管嵌入，第一支管的长度方向与第二支管的长度方向之间呈一定角度，并且第一支管内部存在第一支水道，第二支管内部存在第二支水道，在第二支管端部处于加工状态时，第一支管是朝向背离夹持槽开口一侧，吹气嘴则正对于第一支水道，外接气源对吹气嘴提供气源，吹气嘴内吹出的气体会直接依次冲入到第一支水道、第二支水道内，首先，第二支管端部所产生的碎屑能及时被清除掉，其次，第二支水道内吹出的气体，能对对应的加工刀具产生散热效果；当第二支管端部加工完毕之后，整个待加工阀体会发生周向旋转，此时，第二支管朝向背离夹持槽开口一侧，对应刀具会直接对第一支管的端部进行加工，而此时，吹气嘴会受传动部件的旋转驱动力作用，吹气嘴会将气体依次吹入到第二支水道、第一支水道内，另外，第一支水道的端部是要进行内螺纹加工，从阀体内部吹出的气体，能直接对第一支水道内的碎屑进行吹除，大幅度提升内螺纹孔的加工精度。

优选的，所述安装台上设有传动齿盘，所述传动部件包括与传动齿盘相啮合的传动齿轮，所述滑移槽的形状为圆弧形，且滑移槽的圆弧中心与安装台旋转中心之间呈同心设置，所述滑移槽内滑移连接有弧形传动齿条，所述传动齿轮与弧形传动齿条相啮合，所述吹气嘴安装于弧形传动齿条上。

通过上述技术方案，安装台发生周向旋转的过程中，会直接带动传动齿盘的旋转，传动齿盘会与传动齿轮相啮合，传动齿轮会发生旋转，传动齿轮带动弧形传动齿条沿着滑移槽进行滑移运动，进而使位于弧形传动齿条上的吹气嘴沿着滑移槽进行圆弧路径运动，进而保证吹气嘴沿着阀体的对称点进行周向运动，进而提升吹气嘴与第一支水道、第二支水道两者之间的对准度。

本发明的第二个目的在于提供一种使用上述阀类加工设备对阀类加工的加工工艺，其能提升阀体的整体加工效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种使用上述阀类加工设备对阀类加工的加工工艺，包括以下步骤：

s1：初步夹紧对准，待加工阀体置于安装台并受伸缩动力件压紧，该阀体内的对称点位于安装台的旋转轴线上，并使阀体的第二支管的管端正对于夹持槽开口；

s2：第一刀座上的磨光车刀对第二支管端部进行磨光；

s3：第二刀座上的外螺纹车刀对第二支管端部外螺纹段进行加工；

s4：二次夹紧对准，旋转驱动件驱动安装台进行周向转动，并使阀体的第一支管的管端正对于夹持槽开口；

s5：第三刀座上的内孔车刀对第一支水道的内道壁进行加工；

s6：第四刀座上的内螺纹车刀对第一支水道内进行内螺纹段进行加工。

通过上述技术方案，在加工过程中，将阀体的对称点对应在安装台的旋转轴线上，并合理利用了安装台的旋转轴心，结合带有磨光车刀的第一刀座、带有外螺纹车刀的第二刀座、带有内孔车刀的第三刀座、带有内螺纹车刀的第四刀座来分别对阀体进行有针对性的加工，实现了单次工件装夹，起到加工多个支管端部的作用，其加工效率极高，且由于无需二次装夹，加工出的阀体质量精度也较高。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：

（1）实现了单次工件装夹，起到加工多个支管端部的作用，其加工效率极高，且由于无需二次装夹，加工出的阀体质量精度也较高；

（2）合理利用了安装台的周向旋转力，驱动吹气嘴与安装台进行同步旋转，有针对性地提升了吹气嘴对阀体内部的除屑效果，有助于进一步提升阀体的加工质量精度。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图，用于展示实施例一的整体外部结构；

图2为实施例一的侧视结构示意图，用于重点展示实施例一的整体结构布局；

图3为夹持部的结构示意图，用于重点展示夹持部的整体结构；

图4为夹持部的正视局部剖视图，用于重点展示安装台与夹持套之间的安装配合关系；

图5为夹持部的俯视局部剖面图，用于重点展示传动齿盘、传动齿轮、弧形传动齿条三者之间的配合关系；

图6为图5的a部放大图；

图7为传动齿盘、传动齿轮、弧形传动齿条三者之间处于第二状态时的结构示意图；

图8为实施例二的结构示意图，用于重点展示实施例二与实施例一之间的区别；

图9为待加工阀体的结构示意图，用于展示待加工阀体的整体结构。

附图标记：1、主管；2、主水道；3、第一支管；4、第一支水道；5、第二支管；6、第二支水道；7、对称点；8、加强套；9、内螺纹段；10、多边形台；11、外螺纹段；12、床体；13、移动台组；131、横向移动台；132、横向驱动件；133、纵向移动台；134、纵向驱动件；14、刀座组；15、夹持部；16、夹持套；17、夹持槽；171、上槽壁；172、下槽壁；18、安装台；181、安装底座；182、安装顶座；19、旋转驱动件；20、驱动部；21、加工刀具；22、伸缩动力件；221、伸缩气缸；222、压紧块；223、推杆直线电机；23、嵌合区；231、主嵌槽；232、第一支嵌槽；233、第二支嵌槽；234、加强嵌槽；235、多边形嵌槽；24、多边形安装孔；25、多边形安装柱；26、第一刀座；261、磨光车刀；27、第二刀座；271、外螺纹车刀；28、第三刀座；281、内孔车刀；29、第四刀座；291、内螺纹车刀；30、除屑部；301、吹气嘴；31、传动部件；311、传动齿轮；32、滑移槽；33、传动齿盘；34、弧形传动齿条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种阀类加工设备，参见图1以及图2所示，包括床体12，该床体12包括了一水平面以及一竖直面，在床体12的水平面上安装有移动台组13，移动台组13能实现横向以及纵向的双向滑移动作，，并且在纵向移动台133的上端面上设置有刀座组14，该刀座组14上安装有加工刀具21；在床体12的竖直面上设有夹持部15、驱动部20，夹持部15与床体12的竖直面之间的连接关系为旋转连接，驱动部20可选用旋转电机，驱动部20可直接带动夹持部15进行周向旋转，该夹持部15的旋转轴心为水平方向，该夹持部15包括夹持套16，该夹持套16内设有开口正对着刀座组14的夹持槽17，夹持槽17包括呈相对设置的上槽壁171、下槽壁172，所述上槽壁171上旋转连接有伸缩动力件22，所述下槽壁172上旋转连接有安装台18、旋转驱动件19，旋转驱动件19能用于驱动安装台18进行周向旋转，该旋转驱动件19最好选用步进电机，以方便控制安装台18的整体旋转角度；带有第一支管3和第二支管5的待加工阀体会被夹持于伸缩动力件22与安装台18之间，刀座组14上的加工刀具21会先对其中一支管的端部进行加工，加工完成之后，旋转驱动件19带动整个安装台18旋转，安装台18则带动阀体进行旋转，未加工的另一支管则会朝向刀座组14一侧，刀座组14上的加工刀具21再进行对该支管进行加工，无需二次装夹，实现多支管阀体的整体一次性加工。

参见图1以及图2所示，移动台组13为实现双向滑移动作，该移动台组13包括横向滑移连接于床体12的横向移动台131、用于驱动横向移动台131滑移的横向驱动件132、纵向滑移连接于横向移动台131的纵向移动台133，用于驱动纵向移动台133滑移的纵向驱动件134，横向驱动件132以及纵向驱动件134均可采用电机加传动丝杆的配合方式，其中，传动丝杆端部固定连接在电机的旋转端上，传动丝杆螺纹连接在横向移动台131或者纵向移动台133上，当电机启动时，传动丝杆便能驱动横向移动台131、纵向移动台133进行滑移动作。

参见图3以及图4所示，伸缩动力件22包括伸缩气缸221，伸缩气缸221的气缸杆端部设有用于与待加工阀体接触的压紧块222；安装台18包括安装底座181、安装顶座182，在安装底座181的上端面上设有多边形安装孔24，安装顶座182上设有用于与多边形安装孔24相插接配合的多边形安装柱25，当多边形安装柱25插入到多边形安装孔24之后，安装顶座182即可安装在安装底座181上。

参见图3、图6以及图9所示，在安装顶座182靠近伸缩动力件22的侧壁上设有供待加工阀体嵌入的嵌合区23，其中，嵌合区23包括供主管1嵌入的主嵌槽231、供第一支管3嵌入的第一支嵌槽232、供第二支管5嵌入的第二支嵌槽233，第一支嵌槽232内设有供加强套8嵌入的加强嵌槽234，第二支嵌槽233内设有供多边形台10嵌入的多边形嵌槽235，第一支嵌槽232与第二支嵌槽233之间的相交点对应于阀体的对称点7，且该相交点位于安装台18的旋转轴线上。

参见图1以及图9所示，刀座组14包括第一刀座26、第二刀座27、第三刀座28、第四刀座29，所述第一刀座26、第二刀座27、第三刀座28、第四刀座29依次排列于纵向移动台133的纵向移动方向上；第一刀座26上安装有用于磨光第二支管5端部的磨光车刀261；第二刀座27上安装有用于加工第二支管5端部外螺纹段11的外螺纹车刀271；第三刀座28上安装有用于加工第一支水道4内道壁的内孔车刀281；第四刀座29上安装有用于加工第一支水道4内内螺纹段9的内螺纹车刀291。

参见图5、图6以及图7所示，在夹持套16内设有除屑部30、传动部件31，除屑部30包括吹气嘴301，所述吹气嘴301与外接气源对接，下槽壁172上设有供吹气嘴301滑移的滑移槽32，滑移槽32的形状为圆弧形，且滑移槽32的圆弧中心与安装台18旋转中心之间呈同心设置，在滑移槽32内滑移连接有弧形传动齿条34，吹气嘴301固定连接在弧形传动齿条34上，在安装台18上设有传动齿盘33，该传动部件31则包括旋转连接在下槽壁172的传动齿轮311，传动齿轮311位于传动齿盘33与弧形传动齿条34之间且与两者相啮合，当旋转驱动件19带动安装台18进行旋转后，安装台18上的传动齿盘33与传动齿轮311啮合，传动齿轮311的旋转力会传递至弧形传动齿条34，弧形传动齿条34会带动吹气嘴301旋转。

实际工作情况：

待加工的阀体放置于嵌合区23内，伸缩动力组件的驱动端会对待加工阀体进行挤压，并使待加工阀体压紧于安装顶座182与伸缩动力组件的驱动端之间，旋转驱动件19带动安装台18整体发生旋转，并向先使第二支管5端部朝向夹持槽17的开口方向，移动台组13动作，并依次使第一刀座26上的磨光车刀261对第二支管5端部进行磨光、第二刀座27上的外螺纹车刀271则对磨光之后的第二支管5端部进行外螺纹加工，与此同时，吹气嘴301正对于第一支管3端部，吹气嘴301会不断向第一支水道4以及第二支水道6内吹气，以去除阀体内的碎屑，降低磨光车刀261、外螺纹车刀271本身的温度；

加工完毕之后，旋转驱动件19再次驱动安装台18进行顺时针周向旋转，安装台18在旋转过程中会同时驱动逆时针传动齿轮311，传动齿轮311带动弧形传动齿条34进行逆时针旋转并沿滑移槽32进行滑移，最终出气嘴正对于第二支管5端部，使待加工阀体的第一支管3朝向夹持槽17的开口方向，移动台组13动作，并依次使第三刀座28上的内孔车刀281对第一支水道4内部进行内孔加工、第四刀座29上的内螺纹车刀291对第一支水道4内部进行内螺纹加工，与此同时，吹气嘴301会不断向第二支水道6以及第一支水道4内吹气，以去除阀体内的碎屑，降低内孔车刀281、内螺纹车刀291本身的温度。

实施例二：与实施例一不同之处在于，参见图8所示，伸缩动力件22改用推杆直线电机223，推杆直线电机223的电机壳与上槽壁171之间的连接方式为旋转连接，推杆直线电机223的推杆端上也同样设有用于与待加工阀体接触的压紧块222,推杆直线电机223自身的旋转轴心与安装台18的旋转轴心保持一致；推杆直线电机223能驱动推杆端进行上下伸缩运动，其端部的压紧块222将待加工的阀体压紧于安装台18上，当安装台18发生旋转时，由于推杆直线电机223旋转连接于上槽壁171，推杆直线电机223会发生顺畅旋转。

实施例三：一种加工工艺，包括以下步骤：

s1：初步夹紧对准，待加工阀体置于安装台18并受伸缩动力件22压紧，该阀体内的对称点7位于安装台18的旋转轴线上，并使阀体的第二支管5的管端正对于夹持槽17开口；

s2：第一刀座26上的磨光车刀261靠近于第二支管5端，并对第二支管5端部外侧进行磨光，进而使第二支管5端外侧壁的粗糙度得到有效降低；

s3：第二刀座27上的外螺纹车刀271对粗糙度较低的第二支管5端部外螺纹段11进行加工；

s4：二次夹紧对准，旋转驱动件19驱动安装台18进行周向转动，并使阀体的第一支管3的管端正对于夹持槽17开口；

s5：第三刀座28上的内孔车刀281对第一支水道4的内道壁进行加工，并对第一支水道4的内道壁进行精加工，有效降低第一支水道4的内道壁粗糙度；

s6：第四刀座29上的内螺纹车刀291对第一支水道4内进行内螺纹段9进行加工，其加工的顺畅度以及加工质量得到大幅度提升。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。