专利名称：球阀阀芯自动加工机床的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种自动加工机床，特别涉及一种球阀阀芯自动加工机床。
背景技术：
球阀作为阀门的重要种类，其被广泛地应用在石油炼制、长输管线、化工、冶金及日常生活中。球阀的阀芯在使用中易磨损，是易耗品，现球阀的阀芯都采用机床加工。目前，球阀阀芯的球状表面加工机床包括机架、驱动电机，机架上固连有滑轨，滑轨上装有能沿滑轨滑动的拖板，拖板上设有能旋转的转盘，转盘上固连有刀具座，刀具座上固连有刀具，转盘通过连杆连接有气缸；驱动电机设于机架侧部，机架上还固连有有推动气缸，推动气缸的活塞杆与驱动电机相固连，机架上还设有位于刀具座侧上方的主转轴，主转轴的端部呈圆锥状且均分为三瓣，驱动电机的输出轴轴向穿入主转轴且输出轴的轴身与主转轴啮合。上述球阀阀芯的球状表面加工机床在使用前，工人根据待加工球阀阀芯的直径， 在转盘上确定刀具座和刀具的位置。加工时工人将待加工的球阀阀芯套入主转轴的端部， 再开启推动气缸推动驱动电机轴向进给，驱动电机的输出轴顶触主转轴的圆锥状分瓣的端部，主轴转此端部向外扩张从而张紧固定球阀阀芯，接着工人调整拖板的位置使刀具抵触待加工的球阀阀芯表面，之后开启驱动电机，驱动电机带动主转轴和待加工的球阀阀芯一起旋转，再开启气缸，气缸通过连杆带动转盘旋转一个角度，刀具随转盘转动加工球阀阀芯的球状表面，然后气缸和推动气缸复位，工人取下加工好的球阀阀芯，再放上新的待加工球阀阀芯，开始新一轮的加工。这里上料、调节刀具、开启驱动电机及卸料等工序都是由工人手动完成的，工人劳动强度大、人工成本高，而且加工效率低、加工精度也不够高。
发明内容本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种自动化程度高、生产效率高的球阀阀芯自动加工机床。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种球阀阀芯自动加工机床，包括床身以及设于床身上的主轴箱，所述的主轴箱上设有用于紧固待加工的阀芯并带动待加工的阀芯转动的主转轴，所述的床身上设有用于加工阀芯球状表面的刀具组件，其特征在于，所述的床身上还设有用于将待加工阀芯输送到主转轴上的上料机构，所述的主轴箱上固连有驱动件一，所述的驱动件一固连有位于主转轴侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件，所述的主轴箱中装有控制器，所述的上料机构、刀具组件、主转轴和驱动件一均与控制器相联接。本球阀阀芯自动加工机床在使用前，工人根据球阀阀芯的直径调节好刀具组件的相关位置及控制器所需的加工参数，球阀加工的工作过程都由控制器控制执行，自动化程度尚。[0008]工作过程控制器先控制上料机构将一个待加工的阀芯输送到主转轴上，主转轴紧固好阀芯并带动阀芯转动，控制器再控制刀具组件对阀芯进行球状表面的加工，加工好阀芯后，刀具组件复位，控制器控制驱动件一运作，驱动件一带动下料件沿主转轴轴向运动并将加工好的阀芯从主转轴上拨落，驱动件一复位，之后控制器控制上料机构将下一个待加工的阀芯输送到主转轴上再加工，如此循环。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的上料机构包括驱动件二、驱动件三、床身上设有的横导轨和位于横导轨上的上料架，所述的上料架顶端具有与主转轴同轴设置且用于穿插待加工的阀芯的上料杆，所述的驱动件二与床身相固连且能推动上料架沿横导轨滑动使上料杆的端部抵触于主转轴的端部，所述的驱动件三与上料架相固连且其端部固连有能将待加工的阀芯推出的推板。上料杆中穿插有待加工的阀芯，上料机构工作时，驱动件二推动上料架沿横导轨滑动使上料杆的端部抵触于主转轴的端部，此时驱动件三推动推板，推板推动整窜穿插在上料杆上的待加工的阀芯，位于上料杆最前端的待加工的阀芯从上料杆上退出穿插在主转轴上，这样便完成了上料过程，之后驱动件三停止运作，驱动件二带动上料架复位，为新一轮的上料做出准备。作为另一种情况，在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的上料机构包括振动盘、与振动盘相连的输料通道和固连在床身上的上料架，所述的上料架具有位于主转轴端部下方的用于盛放待加工的阀芯的盛放板面，所述的上料架还固连有气缸，气缸的活塞杆固连有推板，所述的输料通道的出口位于盛放板面上且输料通道的出口处还设有由电机控制的拨杆。振动盘内装有待加工的阀芯，振动盘振动使得待加工的阀芯进入到输料通道内， 之后电机控制拨杆转动，排列最前面的一个待加工的阀芯落在盛放板面上，这里可以根据实际需要，在盛放板面上加工一个指向主转轴的沟槽，这样待加工的阀芯不会在盛放板面上乱动，电机控制拨杆复位阻挡下一个待加工的阀芯防止其落在盛放板面上，接着气缸运作，气缸的活塞杆伸出，与气缸活塞杆固连的推板将盛放板面上的待加工的阀芯推入主转轴的端部以完成上料，之后气缸复位，当下料件将加工好的阀芯拨落后，电机控制拨杆转动使下一个待加工的阀芯落在盛放板面上进行新一轮的上料。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的驱动件一固连有沿主转轴径向方向设置的驱动件四，所述的驱动件四固连有用于将待加工的阀芯压紧在主转轴端部的顶压块。 上料机构将待加工的阀芯输送到主转轴上后，驱动件四驱动顶压块压紧待加工的阀芯，这样待加工的阀芯不会从主转轴的端部脱落，保证了加工过程的顺利进行。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的刀具组件包括床身上设有的纵导轨、 位于纵导轨上的拖板和与床身固连的驱动件五，所述的拖板与驱动件五相固连且拖板上设有转盘，所述的转盘上固连有带有刀具的刀具座，所述的转盘还连接有能带动其转动的旋转结构。刀具组件工作时，控制器控制驱动件五推动拖板沿纵导轨滑动使拖板上的刀具座位于加工位置，刀具座上的刀具抵触主转轴端部上的待加工的阀芯的一侧，控制器再控制旋转结构带动转盘转动，刀具座随转盘转动，刀具随刀具座划过弧形加工轨迹对待加工的阀芯进行球状表面的加工，之后控制器控制旋转结构复位，即使刀具复位，为下次加工做准备。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的旋转结构包括与拖板固连的驱动件六，所述的驱动件六固连有齿条，所述的转盘具有中心轴且所述的中心轴固连有齿轮，所述的齿轮与齿条相啮合。控制器控制驱动件六带动齿条伸缩，齿条带动齿轮旋转，与齿轮固连的转盘也做旋转运动，从而实现转盘带动刀具座做旋转加工的动作。还有种情况，在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的旋转结构包括转盘具有的中心轴和固连在拖板上电机，所述的中心轴与电机的输出轴相固连。控制器控制电机转动，电机的输出轴带动转盘做旋转运动，从而实现转盘带动刀具座做旋转加工的动作。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的下料件为一呈V状的活动夹，所述的活动夹的夹口包围于主转轴的端部，且活动夹的夹身上固连有能调节活动夹的夹口大小的调节条。活动夹能顺利地将加工好的阀芯从主转轴的端部拨落，调节条具有一排调节孔，通过螺钉穿过调节条的调节孔将调节条固连在活动夹的夹身上，这样活动夹的夹口大小能根据代加工的阀芯直径调节，保证下料过程顺利进行。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的驱动件一、驱动件二、驱动件三、驱动件四、驱动件五和驱动件六为气缸或油缸。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的驱动件一或驱动件二或驱动件三或驱动件四或驱动件五或驱动件六具有与气缸或油缸的活塞杆内端连成一体的定位杆，所述的定位杆伸出气缸或油缸且定位杆上螺纹连接有定位块。通过调整定位块在定位杆上的位置，确定各驱动件的最大行程，避免因行程过大而造成零部件的碰撞损伤。在上述的球阀阀芯自动加工机床中，所述的拖板上固连有下料滑槽。下料滑槽的设置避免了加工好的阀芯散落在床身上，方便收集加工好的阀芯。与现有技术相比，本实用新型提供的一种球阀阀芯自动加工机床具有以下优点 1、本球阀阀芯自动加工机床能对不同直径的球阀阀芯进行表面加工，且能自动一次性加工好球阀阀芯的表面，具有自动化程度高、稳定性好和加工效率高的优点。2、由于本球阀阀芯自动加工机床的自动化程度高，所以每个操作人员可同时操作多台机床，操作简单，节省了人工成本，加工效益高。3、本球阀阀芯自动加工机床通过控制器精确控制各零部件的操作，球阀阀芯表面的加工精度高。4、本球阀阀芯自动加工机床中的各驱动件设有定位杆和定位块，这样能确定各驱动件的最大行程，避免因行程过大而造成零部件的碰撞损伤。
图1是本球阀阀芯自动加工机床的立体结构示意图。图2是本球阀阀芯自动加工机床的俯视结构示意图。图3是本球阀阀芯自动加工机床中旋转结构的结构示意图。图4是本球阀阀芯自动加工机床中下料件的结构示意图。图中，1、床身；2、主轴箱；3、主转轴；4、上料机构；5、驱动件一 ；6、下料件；7、控制器；8、驱动件二 ；9、驱动件三；10、横导轨；11、上料架；12、上料杆；13、推板；14、驱动件四； 15、顶压块；16、纵导轨；17、拖板；18、驱动件五；19、转盘；19a、中心轴；20、刀具；21、刀具座；22、驱动件六；23、齿条；24、齿轮；25、调节条；26、定位杆；27、定位块；28、下料滑槽。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。本球阀阀芯自动加工机床由床身1、主轴箱2、主转轴3、刀具组件、上料机构4和下料件6等零部件组成，用于加工球阀阀芯的球状表面。具体来说，主轴箱2设于床身1的侧部，主轴箱2内设有推动气缸和驱动电机，推动气缸的活塞杆与驱动电机相固连，主轴箱2还穿设有主转轴3，主转轴3的外端穿出主轴箱2，该外端的端部呈圆锥状且均分为三瓣，主转轴3的内端中空，驱动电机的输出轴穿入主转轴3且输出轴的端部能抵触到主转轴3外端均分为三瓣的位置，驱动电机的输出轴的轴身与主转轴3通过键连接，当然此处主转轴3上的用于镶嵌键的滑槽沿主转轴3轴向设置且长度长于键的长度。如图1和图2所示，床身1上设有用于加工阀芯球状表面的刀具组件，刀具组件包括床身1上设有的纵导轨16、位于纵导轨16上的拖板17和与床身1固连的驱动件五18， 驱动件五18为油缸，油缸的活塞杆与拖板17相固连，油缸还具有与油缸的活塞杆内端连成一体的定位杆26，定位杆沈伸出油缸的后端且定位杆沈上螺纹连接有定位块27，通过调整定位块27在定位杆沈上的位置，确定油缸的最大行程，避免该油缸因行程过大而使拖板 17脱离纵导轨16。拖板17上固连有下料滑槽观，拖板17上还设有转盘19，转盘19上通过螺钉固连有刀具座21，刀具座21上固连有刀具20，转盘19还连接有能带动其转动的旋转结构，本实施例中，如图3所示，旋转结构包括与拖板17固连的驱动件六22，驱动件六22 为油缸，油缸的活塞杆固连有齿条23，转盘19具有中心轴19a，中心轴19a穿过拖板17且固连有与齿条23相啮合齿轮对。床身1上还设有用于将待加工阀芯输送到主转轴3上的上料机构4，上料机构4包括驱动件二 8、驱动件三9、床身1上设有的横导轨10和位于横导轨10上的上料架11，上料架11顶端具有与主转轴3同轴设置且用于穿插待加工的阀芯的上料杆12，驱动件二 8为与床身1相固连的油缸，油缸的活塞杆与上料架11固连，油缸具有与油缸的活塞杆内端连成一体的定位杆沈，定位杆沈伸出油缸的后端且定位杆沈上螺纹连接有定位块27，通过调整定位块27在定位杆沈上的位置，确定油缸的最大行程，该最大行程为油缸推动上料架11使上料杆12的端部恰好抵触于主转轴3端部的距离，这样避免了因油缸行程过大而使上料杆12碰撞主转轴3。驱动件三9为与上料件固连的气缸，气缸的活塞杆固连有推板13。主轴箱2上固连有驱动件一 5，驱动件一 5为气缸，气缸的活塞杆固连有安装板， 安装板通过螺钉固连有位于主转轴3侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件6，如图1和图4 所示，下料件6为一呈V状的活动夹，活动夹的夹口包围于主转轴3的端部，活动夹的夹身上固连有能调节活动夹的夹口大小的调节条25，本实施例中调节条25具有一排调节孔，通过螺钉穿过调节条25的调节孔将调节条25固连在活动夹的夹身上，根据代加工的阀芯直径调节活动夹夹口大小时，先将活动夹与安装板固连的螺钉拧松，再松开调节条25上的螺钉，接着调节好活动夹的夹口大小再拧紧调节条25上的螺钉将活动夹的夹口大小固定，这样活动夹能顺利地将加工好的阀芯从主转轴3的端部拨落。驱动件一 5即该气缸的活塞杆上安装板还固连有沿主转轴3径向方向设置的驱动件四14，驱动件四14为气缸，该气缸的活塞杆顶端焊接有用于将待加工的阀芯压紧在主转轴3端部的顶压块15。[0035]主轴箱2中装有控制器7，控制器7为PLC编程控制器，上料机构4、刀具组件、主转轴3和驱动件一 5均与PLC编程控制器相联接，即各个驱动件均通过换向阀、电磁阀与PLC 编程控制器相联接。本球阀阀芯自动加工机床在使用前，工人根据球阀阀芯的直径调节活动夹的夹口大小、驱动件二 8和驱动件五18的最大行程以及PLC编程控制器所需的加工参数，球阀加工的工作过程都由PLC编程控制器控制执行，自动化程度高。本球阀阀芯自动加工机床的工作过程工人将多个代加工的阀芯穿插在上料杆 12中，驱动件二 8推动上料架11沿横导轨10滑动使上料杆12的端部抵触于主转轴3的端部，驱动件三9推动推板13，推板13推动整窜穿插在上料杆12上的待加工的阀芯，位于上料杆12最前端的待加工的阀芯从上料杆12上退出穿插在主转轴3上，驱动件三9停止运作，驱动件四14驱动顶压块15压紧待加工的阀芯，避免待加工的阀芯从主转轴3的端部脱落，推动气缸推动驱动电机轴向进给，驱动电机的输出轴顶触主转轴3的圆锥状分瓣的端部，主轴转此端部向外扩张从而张紧固定球阀阀芯，驱动电机带动主转轴3和待加工的球阀阀芯一起旋转，驱动件四14复位，驱动件二 8带动上料架11复位；驱动件五18推动拖板17沿纵导轨16滑动使拖板17上的刀具座21位于加工位置，刀具座21上的刀具20抵触主转轴3端部上的待加工的阀芯的一侧，驱动件六22带动齿条23伸缩，齿条23带动齿轮M旋转，与齿轮M固连的转盘19也做旋转运动，刀具座21随转盘19转动，刀具20随刀具座21划过弧形加工轨迹对待加工的阀芯进行球状表面的加工，加工好后驱动件六22 带动转盘19、刀具座21复位；驱动件一 5运作，驱动件带动下料件6沿主转轴3轴向运动将加工好的阀芯从主转轴3的端部拨落，加工好的阀芯掉落在下料滑槽观中被收集，驱动件一 5复位，这样便完成了一个阀芯的加工，之后PLC编程控制器驱动件二 8再次运作，开始新的循环加工。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了床身1、主轴箱2、主转轴3、上料机构4、驱动件一 5、下料件6、控制器7、驱动件二 8、驱动件三9、横导轨10、上料架11、上料杆12、推板13、驱动件四 14、顶压块15、纵导轨16、拖板17、驱动件五18、转盘19、中心轴19a、刀具20、刀具座21、驱动件六22、齿条23、齿轮M、调节条25、定位杆沈、定位块27、下料滑槽28等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求1.一种球阀阀芯自动加工机床，包括床身(1)以及设于床身(1)上的主轴箱O)，所述的主轴箱(2)上设有用于紧固待加工的阀芯并带动待加工的阀芯转动的主转轴(3)，所述的床身(1)上设有用于加工阀芯球状表面的刀具组件，其特征在于，所述的床身(1)上还设有用于将待加工阀芯输送到主转轴(3)上的上料机构G)，所述的主轴箱(2)上固连有驱动件一(5)，所述的驱动件一(5)固连有位于主转轴(3)侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件 (6)，所述的主轴箱O)中装有控制器(7)，所述的上料机构G)、刀具组件、主转轴C3)和驱动件一( 均与控制器(7)相联接。
2.根据权利要求1所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的上料机构(4)包括驱动件二(8)、驱动件三(9)、床身(1)上设有的横导轨(10)和位于横导轨(10)上的上料架(11)，所述的上料架(11)顶端具有与主转轴C3)同轴设置且用于穿插待加工的阀芯的上料杆(12)，所述的驱动件二(8)与床身(1)相固连且能推动上料架(11)沿横导轨(10) 滑动使上料杆(1 的端部抵触于主转轴(3)的端部，所述的驱动件三(9)与上料架(11) 相固连且其端部固连有能将待加工的阀芯推出的推板(13)。
3.根据权利要求1所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的上料机构(4) 包括振动盘、与振动盘相连的输料通道和固连在床身(1)上的上料架(11)，所述的上料架 (11)具有位于主转轴(3)端部下方的用于盛放待加工的阀芯的盛放板面，所述的上料架 (11)还固连有气缸，气缸的活塞杆固连有推板(13)，所述的输料通道的出口位于盛放板面上且输料通道的出口处还设有由电机控制的拨杆。
4.根据权利要求2所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的驱动件一(5)固连有沿主转轴C3)径向方向设置的驱动件四(14)，所述的驱动件四(14)固连有用于将待加工的阀芯压紧在主转轴C3)端部的顶压块(15)。
5.根据权利要求4所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的刀具组件包括床身⑴上设有的纵导轨(16)、位于纵导轨(16)上的拖板(17)和与床身(1)固连的驱动件五(18)，所述的拖板(17)与驱动件五(18)相固连且拖板(17)上设有转盘(19)，所述的转盘(19)上固连有带有刀具00)的刀具座(21)，所述的转盘(19)还连接有能带动其转动的旋转结构。
6.根据权利要求5所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的旋转结构包括与拖板(17)固连的驱动件六(22)，所述的驱动件六0 固连有齿条(23)，所述的转盘 (19)具有中心轴(19a)且所述的中心轴(19a)固连有齿轮(M)，所述的齿轮04)与齿条 (23)相啮合。
7.根据权利要求5所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的旋转结构包括转盘(19)具有的中心轴(19a)和固连在拖板(17)上电机，所述的中心轴(19a)与电机的输出轴相固连。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的下料件(6)为一呈V状的活动夹，所述的活动夹的夹口包围于主转轴C3)的端部，且活动夹的夹身上固连有能调节活动夹的夹口大小的调节条05)。
9.根据权利要求6所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的驱动件一(5)、 驱动件二(8)、驱动件三(9)、驱动件四(14)、驱动件五(18)和驱动件六0 为气缸或油缸。
10.根据权利要求9所述的球阀阀芯自动加工机床，其特征在于，所述的驱动件一(5) 或驱动件二⑶或驱动件三(9)或驱动件四(14)或驱动件五(18)或驱动件六02)具有与气缸或油缸的活塞杆内端连成一体的定位杆(26)，所述的定位杆06)伸出气缸或油缸且定位杆06)上螺纹连接有定位块07)。
专利摘要本实用新型提供了一种球阀阀芯自动加工机床，属于机械技术领域。它解决了现有球阀阀芯加工机床自动化程度低和加工效率低等问题。本球阀阀芯自动加工机床包括床身以及设于床身上的主轴箱，主轴箱上设有用于紧固待加工的阀芯并带动待加工的阀芯转动的主转轴，床身上设有用于加工阀芯球状表面的刀具组件，床身上还设有用于将待加工阀芯输送到主转轴上的上料机构，主轴箱上固连有驱动件一，驱动件一固连有位于主转轴侧部用于拨落加工好的阀芯的下料件，主轴箱中装有控制器，上料机构、刀具组件、主转轴和驱动件一均与控制器相联接。本实用新型具有自动化程度高和加工效率高等优点。
文档编号B23B5/06GK202079287SQ201120076859
公开日2011年12月21日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者梁呈旺 申请人:梁呈旺