阀门定位工装及阀门加工方法与流程

本专利涉及机械设备和加工技术领域，具体涉及一种阀门定位工装及采用该阀门定位工装进行阀门加工的方法。

背景技术：

现有技术中，阀门加工工艺基本如下：在车床上用三爪卡盘夹住阀门一端法兰，加工另外一端，加工好后掉头加工另外一端；使用夹板式工装夹住阀门两端法兰，加工阀门中头法兰；使用5°斜度板装夹法兰，加工阀座孔；在钻床上用压板压紧后用钻头加工法兰孔。以上加工过程的主要缺点在于：在整个加工过程中由于工位较多，工件在不同的工位工装之间转换造成加工时的基准不统一，严重影响了工件的精度。

针对于此，技术人员研究出加工中心，其具有多种刀头，能够在不移动阀门的情况下对阀门进行多道工序的加工。但是加工中心造价昂贵，操作复杂，维修保养费用高。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种改进的阀门定位工装，其能够提供一个稳定的预紧力，使得阀门稳定的固定在定位工装上，在移动到不同的机床上时，阀门始终维持在一个相对的位置。

为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种阀门定位工装，包括与机床工作台相配合的底座、固定在所述底座上的立柱以及转动连接在所述立柱上的压梁，所述底座、立柱以及压梁之间形成用于容纳阀门的空间，所述空间内设置有多个用于固定阀门的压紧块，所述压梁的底端通过伸缩装置连接在所述底座上，所述伸缩装置用于驱动所述压梁旋转到固定位置。通过在底座上设置伸缩装置，使得压梁每次都能够旋转到固定的位置，从而对阀门施加稳定的夹紧力，避免人为手工操作产生的夹紧力大小不确定的问题，保证了阀门与阀门定位工装之间的相对位置。

优选地，所述伸缩装置包括伸缩杆、弹性件、转动连接在所述底座上的摆拐以及用于驱动所述摆拐转动的顶杆，所述伸缩杆的一端与所述压梁的底端转动连接，所述伸缩杆的另一端与所述摆拐连接，所述弹性件用于提供使所述伸缩杆具有从所述底座向所述压梁方向移动趋势的驱动力。弹性件通过预紧力压迫伸缩杆，伸缩杆作用于压梁，压梁作用于阀门，提供一个稳定的压力，并使压紧块压紧阀门。通过弹性件的方式可以使夹紧力是一个固定值，避免人为手工操作产生夹紧力大小不确定的问题，保证了阀门与阀门定位工装之间相对位置的固定。

更加优选地，所述伸缩杆与所述摆拐的顶端相连接，所述顶杆作用于所述摆拐的底端。具体的，摆拐的中间段转动连接在底座上，摆拐的底端上具有与顶杆靠近摆拐的一端相匹配的弧形部。顶杆的一端抵触在摆拐上，顶杆的另一端与气缸等动力源连接，动力源作用于顶杆上时，顶杆向摆拐运动并作用在摆拐的底端，摆拐的底端向远离顶杆的方向运动，摆拐的顶端向靠近顶杆的方向运动，摆拐的顶端拉动伸缩杆，伸缩杆拉动压梁的底端，压梁打开。

在一些实施例中，摆拐的底端还安装有滚轮，且滚轮的顶面稍高于顶杆的底面，顶杆靠近摆拐的一端设置成圆台型，通过这样的设置，使得顶杆驱动摆拐的时候能够先产生一个向下的力，通过这个向下的力即能先带动伸缩杆运动，使得整个过程顺滑、不卡顿，且不会产生偏差。

更加优选地，所述弹性件套设在所述伸缩杆上，所述伸缩杆上设置有与所述弹性件相配合的挡部，所述底座上开设有用于容纳所述弹性件的伸缩槽。弹性件优选为碟形弹簧，其设置在伸缩槽内且位于挡部与底座之间。

进一步优选地，所述伸缩槽内设置有用于抵住所述弹性件的限位件，所述弹性件的一端作用于所述挡部，所述弹性件的另一端作用于所述限位件。弹性件位于挡部与限位件之间，限位件能够螺旋设置在伸缩杆上，通过控制限位件与挡部之间的距离，从而控制弹性件的弹力大小，最终控制压梁作用于阀门上的压力的大小。

优选地，所述底座上还设置有连接杆，所述连接杆的一端与所述压梁的底端转动连接，所述连接杆的另一端与所述底座上转动连接。通过设置连接杆能够使得压梁的转动更加平稳，整个定位工装的结构更加稳固。

优选地，所述压梁上设置有侧板，所述立柱的顶部位于所述侧板内，所述立柱的顶部设置有旋转轴，所述旋转轴贯穿所述立柱的厚度方向后连接在所述侧板上。通过这样的方式使得立柱在内、侧板在外，压梁的转动更加平稳，整个定位工装的结构更加稳固。

优选地，所述压梁的顶部开设有容纳槽，所述容纳槽内安装有震动平衡块。震动平衡块在加工过程中可以抵消刀具加工工件所产生的震动，达到保护机床和提高加工精度的目的。

优选地，所述底座的下端面开设有多个与机床工作台相配合定位的定位锥槽；所述底座的下端面还开设有与机床工作台相配合的转动槽，所述转动槽的四周开设有卡口。定位锥槽实现工装和机床工作台的统一配合，使阀门能在每一个工位上都有统一的基准。定位锥槽用于与机床工作台上的定位锥实现配合定位；转动锥能够上下移动和转动，转动槽用于机床工作台上的转动锥相配合，不仅进一步实现定位的精准性，且卡口与转动锥的配合，能够由转动锥带动进行定位工装的旋转，以实现对阀门不同的面的加工。

本发明还提供了一种阀门加工方法，包括如下步骤：将阀门固定在如上所述的阀门定位工装中，将阀门以及阀门定位工装整体移动到机床上进行一道工序的加工，完成后，将所述阀门以及阀门定位工装整体移动到下一个机床上进行下一道工序的加工。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的阀门定位工装，其结构设计合理，通过在底座上设置伸缩装置，使得压梁每次都能够旋转到固定的位置，从而对阀门施加稳定的夹紧力，避免人为手工操作产生的夹紧力大小不确定的问题，使得阀门稳定的固定在定位工装上，保证了阀门与阀门定位工装之间的相对位置，进而提升了产品的加工质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明优选实施例的阀门定位工装第一视角的立体图；

图2为本发明优选实施例的阀门定位工装第二视角的立体图；

图3为本发明优选实施例的阀门定位工装的仰视图；

图4为本发明优选实施例中阀门定位工装打开后与阀门配合的侧视图；

图5为本发明优选实施例中阀门放入阀门定位工装后的侧视图；

图6为本发明优选实施例中阀门定位工装的前视截面图；

图7为本发明优选实施例中阀门定位工装的俯视截面图；

图8为本发明优选实施例中阀门定位工装打开时的截面图；

图9为本发明优选实施例中阀门定位工装关闭时的截面图；

其中：阀门-1，底座-2，立柱-3，压梁-4，侧板-41，压紧块-5，伸缩杆-6，挡部-61，摆拐-7，顶杆-8，弹性件-9，伸缩槽-10，限位件-11，震动平衡块-12，连接杆-13，定位锥槽-14，转动槽-15，卡口-16，旋转轴-17，夹板-18。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参照图1-9，本实施例的一种阀门定位工装，包括与机床工作台相配合的底座2、固定在底座2上的立柱3以及转动连接在立柱3上的压梁4，底座2、立柱3以及压梁4之间形成用于容纳阀门1的空间，空间内设置有多个用于固定阀门1的压紧块5，压梁4的底端通过伸缩装置连接在底座2上，伸缩装置用于驱动压梁4旋转到固定位置。压紧块5采用橡胶块以避免对阀门1造成损伤且压紧块5可以设置成与对应的阀门1位置相匹配的形状，本实施例中在工装的多个地方设置有压紧块5，如设置在压梁4上对应阀门1顶部的顶部压紧块5、设置在底座2上对应阀门1底部的底部压紧块5以及对应阀门1其他地方的多个压紧块5。本实施例中在底座2上设置有夹板18，底部压紧块5设置在夹板18上。

如图1-3所示，底座2的下端面开设有多个与机床工作台相配合定位的定位锥槽14；底座2的下端面还开设有与机床工作台相配合的转动槽15，转动槽15的四周开设有卡口16。定位锥槽14实现工装和机床工作台的统一配合，使阀门1能在每一个工位上都有统一的基准。定位锥槽14用于与机床工作台上的定位锥实现配合定位，本实施例中对称设置有4个定位锥槽14；转动锥能够上下移动和转动，转动槽15用于机床工作台上的转动锥相配合，不仅进一步实现定位的精准性，且卡口16与转动锥的配合，能够由转动锥带动进行定位工装的旋转，以实现对阀门1不同面的加工，本实施例中设置有一个转动槽15，且其位于四个定位锥槽14的中心。

如图7-8所示，本实施例中的伸缩装置包括伸缩杆6、弹性件9、转动连接在底座2上的摆拐7以及用于驱动摆拐7转动的顶杆8，伸缩杆6的一端与压梁4的底端转动连接，伸缩杆6的另一端与摆拐7的顶端相连接，顶杆8作用于摆拐7的底端，弹性件9用于提供使伸缩杆6具有从底座2向压梁4方向移动趋势的驱动力。弹性件9通过预紧力压迫伸缩杆6，伸缩杆6作用于压梁4，压梁4作用于阀门1，提供一个稳定的压力，并使压紧块5压紧阀门1。通过弹性件9的方式可以使夹紧力是一个固定值，避免人为手工操作产生夹紧力大小不确定的问题，保证了阀门1与阀门定位工装之间相对位置的固定。

如图8-9所示，本实施例中摆拐7的中间段转动连接在底座2上，摆拐7的底端上具有与顶杆8靠近摆拐7的一端相匹配的弧形部。顶杆8的一端抵触在摆拐7上，顶杆8的另一端与气缸等动力源连接，动力源作用于顶杆8上时，顶杆8向摆拐7运动并作用在摆拐7的底端，摆拐7的底端向远离顶杆8的方向运动，摆拐7的顶端向靠近顶杆8的方向运动，摆拐7的顶端拉动伸缩杆6，伸缩杆6拉动压梁4的底端，压梁4打开。

本实施例中摆拐7的底端还安装有滚轮，且滚轮的顶面稍高于顶杆8的底面，顶杆8靠近摆拐7的一端设置成圆台型，通过这样的设置，使得顶杆8驱动摆拐7的时候能够先产生一个向下的力，通过这个向下的力即能先带动伸缩杆6运动，使得整个过程顺滑、不卡顿，且不会产生偏差。

本实施例中的弹性件9优选为碟形弹簧，弹性件9套设在伸缩杆6上，伸缩杆6上设置有与弹性件9相配合的挡部61，底座2上开设有用于容纳弹性件9的伸缩槽10，即碟形弹簧设置在伸缩槽10内且位于挡部61与底座2之间。

本实施例中在伸缩槽10内设置有用于抵住弹性件9的限位件11，弹性件9的一端作用于挡部61，弹性件9的另一端作用于限位件11。即弹性件9位于挡部61与限位件11之间，限位件11能够螺旋设置在伸缩杆6上，通过控制限位件11与挡部61之间的距离，从而控制弹性件9的弹力大小，最终控制压梁4作用于阀门1上的压力的大小，使得该套定位装置能够适用于多种规格的阀门加工中。

底座2上还设置有连接杆13，连接杆13的一端与压梁4的底端转动连接，连接杆13的另一端与底座2上转动连接，本实施例中连接杆13以及伸缩杆6连接在压梁4底端的同一位置。且如图7所示，本实施例中在压梁4的两侧上设置有侧板41，立柱3的顶部位于侧板41内，立柱3的顶部设置有旋转轴17，旋转轴17贯穿立柱3的厚度方向后连接在侧板41上。通过这样的方式使得立柱3在内、侧板41在外，压梁4的转动更加平稳，整个定位工装的结构更加稳固。

如图1和图7-8所示，压梁4的顶部开设有容纳槽，容纳槽内安装有震动平衡块12。震动平衡块12在加工过程中可以抵消刀具加工工件所产生的震动，达到保护机床和提高加工精度的目的。

本实施例还提供了一种基于上述阀门定位工装的阀门加工方法，包括如下步骤：将阀门1固定在阀门定位工装中，将阀门1以及阀门定位工装整体移动到机床上进行一道工序的加工，完成后，将阀门1以及阀门定位工装整体移动到下一个机床上进行下一道工序的加工，其他的具体加工过程如镗、铣等与现有技术是相同的，在此不再赘述。

以下简述本实施例中的阀门定位工装在使用时的工作过程：

假设压梁4处于关闭状态，此时需要将其打开，放入阀门1，具体如下：启动动力源如气缸或液压缸等，驱动顶杆8朝向摆拐7运动，顶杆8推动摆拐7的下端向远离顶杆8一端移动，摆拐7的顶端带动伸缩杆6向靠近顶杆8的一端移动，即通过顶杆8作用摆拐7，摆拐7拉动伸缩杆6，伸缩杆6拽动压梁4的底端向弹性件9移动，压梁4绕旋转轴17张开，开口大小大于阀门1最大直径，阀门1由此开口处进入定位工装中。

此时，动力源不再作用于顶杆8，顶杆8、摆拐7均自由活动，由于弹性件9被压缩，此时弹性件9需要复位，弹性件9作用于伸缩杆6的挡部61，推动伸缩杆6伸出底座2，伸缩杆6推动压梁4的底端远离底座2，压梁4的顶部向下运动并最终压紧阀门1，各个压紧块5作用于阀门1上。由于弹性件9始终处于压缩状态，其通过伸缩杆6作用于压梁4，使得压梁4能够对阀门1提供一个稳定的压紧力，保证了阀门1与定位工装之间完全固定。此时，摆拐7与顶杆8都是自由状态，不会对伸缩杆6产生作用力。

阀门1在定位工装上固定好之后，将阀门1与定位工装整体放置都机床上进行加工。定位工装底座2上的定位锥槽14与机床工作台上的定位锥配合定位、转动槽15与机床工作台上的转动锥配合定位。当阀门1的一个面加工完之后如果需要旋转方向继续加工，可以驱动转动锥升起，带动定位工装和阀门1升起，由于转动槽15上具有与转动锥相匹配的卡扣，转动锥旋转能够带动定位工装旋转。当旋转到指定的角度之后，转动锥带动定位工装落下，且底座2上的定位锥槽14与机床上的定位柱再次配合定位，继续加工。

当在该机床上加工完成之后，可将定位工装和阀门1整体移动到下一个机床上进行下一道工序的加工，加工过程和上述类似，直至加工结束。之后由动力源驱动顶杆8，并通过摆拐7、伸缩杆6带动压梁4打开，取出加工好的阀门1。

本发明的阀门定位工装，其结构设计合理，通过在底座上设置伸缩装置，使得压梁每次都能够旋转到固定的位置，从而对阀门施加稳定的夹紧力，避免人为手工操作产生的夹紧力大小不确定的问题，使得阀门稳定的固定在定位工装上，保证了阀门与阀门定位工装之间的相对位置，进而提升了产品的加工质量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。