球阀阀体镗铣装置及其镗铣方法与流程

1.本发明涉及球阀生产技术领域，具体涉及球阀阀体镗铣装置及其镗铣方法。


背景技术：

2.球阀，启闭件（球体）由阀杆带动，并绕球阀轴线作旋转运动的阀门。其主要包含外部的阀体以及中部活动连接的球体，球体的中部贯穿开设有流通槽。
3.球阀在实际的使用过程中，通过阀杆带动设置的球体俩调整球阀整体的通断，特别的，当球阀处于关闭状态时，其是依靠球体与阀体之间的端面密封，来隔断阀体两侧流通介质，在该过程中阀体的性能完全是依靠端面直接的贴合度，高贴合度对应高密封性，因此球体的外壁呈现弧形结构，而阀体上与球体接触的面也呈弧形结构。
4.现有的镗铣装置都是通常以镗铣刀的旋转为主运动，工件和镗铣刀的移动为进给运动，特别的，在加工上述弧形接触面时，通常是采用如附图1中所示的加工方式，通过将半阀体进行固定，而后通过主动旋转的镗铣刀，同时结合镗铣刀与工件的进给运动实现该弧形接触面的加工，该加工过程，需要精确控制每组切削的行程很深度，并且在整体切削完成后，参照附图2中所示，加工的该接触面并非直接为光滑弧形面，因此还需要进行后续的磨削，抛光等，加工方式较为繁琐。
5.鉴于此，我们提出一种球阀阀体镗铣装置及其镗铣方法，提高球阀阀体中与球体接触的该弧形面的加工效率，提高球阀的整体生产效率。


技术实现要素：

6.解决的技术问题针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了球阀阀体镗铣装置及其镗铣方法，能够有效地解决现有技术中阀体内部弧形面的加工工序复杂，效率较低的问题。
7.技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：本发明提供球阀阀体镗铣装置，包括工作台，还包括呈对称结构设置的两个移动件，活动连接在工作台上，用于切削的刀具固定安装在上述两个移动件上，并且两个所述移动件通过外部的液压缸可沿同一轴线上进行相对位置的调整，并且两个移动件通过连接机构与外部的驱动件连接，在实际切削过程中，保证刀具稳定转动；还包括活动连接在移动件的外端位置的安装件，用于固定切削的刀具，刀具呈交错状固定设置在安装件的外壁上，并且位于同一个安装件上的多个刀具，其切割轮廓为弧形结构；以及设置于两个移动件的中部之间的调节件，用于刀具的实际切削角度，包括与安装件外壁搭接的搭接件，搭接件的内端固定安装有轴套，轴套的内端套接一螺杆，螺杆的内端固定安装有连接套，两个连接套之间通过套杆连接，套杆的中部套接有第一齿轮，该第一齿轮能够与外部的第一主动齿啮合，通过第一主动齿的转动，能够调整两个搭接件相对于移动件的位置，进而调整安装件与移动件之间的角度。
8.进一步地，所述连接机构包括分别固定安装在两个移动件外壁上的第二齿轮，两个第二齿轮的一侧分别啮合连接有第三齿轮，两个第三齿轮通过一连接轴固定连接，而该连接轴能够与外部伺服电机的输出轴固定连接，移动件的内端还固定连接有固定块，螺杆与该固定块之间啮合连接。
9.进一步地，移动件的内端外壁固定安装有安装板，安装板与液压缸的输出端固定连接，移动件的外端呈环状结构固定安装有限位块，而安装件位于相邻两个限位块中部之间，且两个相邻限位块的外壁能够对搭接件的移动轨迹进行限定。
10.进一步地，限位块的外壁上固定安装有连接筒，安装件上固定安装有转轴，转轴的两端分别转动连接在相邻两个限位块上的连接筒内，并且转轴的两端上均套接有卷簧，卷簧的另一端与对应连接筒内壁连接固定。
11.进一步地，安装件的外壁上开设有角度固定的坡面，搭接件的外壁与该坡面外壁之间滑动配合。
12.进一步地，刀具的外壁上呈对称结构开设有两个弧形面，并且位于两个弧形面的交接处为刀刃位置，并且该刀刃垂直于切削方向呈弧形结构，分别固定在安装件两侧位置的刀具，其外壁之间保持搭接。
13.进一步地，还包括设置于移动件外侧位置的碎屑收集机构，碎屑收集机构包括第一罩体，第一罩体的中部开设有空腔，空腔内设有收集管件，该收集管件与外部气泵的进气端连通，收集管件的外壁上开设有两组通槽，相邻两组通槽中部之间设有吸铁环，并且收集管件的端部固定安装有圆盘，圆盘上呈环状结构活动连接由多个导向板，圆盘与第一罩体之间形成环状吸气空间，圆盘通过连接杆与移动件转动连接。
14.上述球阀阀体镗铣装置的镗铣方法，包括以下步骤：s1：取待切削加工的阀体，并固定于设置的移动件的外侧位置，并且借助三爪卡盘结构将阀体固定在一固定板上，并且该固定板能够通过气缸相对于工作台进行位置的调整；s2：根据实际需要加工的阀体与球体之间的弧面，通过设置的调节件，合理的调整刀具的实际切削角度，调整完成后，将设置的第一主动齿移开，启动外部的伺服电机，带动设置的连接轴进行转动，进而带动两个移动件上的安装件转动；s3：在切削过程中，设置的液压缸带动设置的移动件进行位置的调整，配合外部的气缸带动移动件进行位置的调整，作为进给运动，配合刀具的转动，实现弧形面的切削；s4：通过设置的碎屑收集机构，能够对切削产生的碎屑进行收集，系小块的碎屑能够通过收集管件进行收集，而呈卷曲状的碎屑，在导向板的作用下，暂存在圆盘与第一罩体中部之间，并且在一端时间后，通过将碎屑收集机构整体移开，进行碎屑的集中处理。
15.有益效果本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：本发明通过对镗铣装置中，刀具的结构，以及刀具的分布方式进行设置，通过将安装在同一个安装件上的多个刀具的刀刃组合呈弧形结构，使其能够实现阀体内部弧形面的单次加工成型，极大的提高切削的效率。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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。
17.图1为现有的阀体弧面切削过程示意图；图2为现有的阀体弧面切削完成后示意图；图3为本发明的镗铣装置整体结构示意图；图4为本发明的镗铣装置部分结构示意图；图5为本发明的图4中a处放大结构示意图；图6为本发明的碎屑收集机构处爆炸结构示意图；图7为本发明的搭接件处爆炸结构示意图；图8为本发明的移动件与安装件爆炸结构示意图；图9为本发明的安装件与道具爆炸结构示意图；图10为本发明的安装件上安装有刀具平面示意图；图11为本发明的刀具立体结构示意图；图12为本发明的镗铣装置切削阀体前后，相对位置变化示意图。
18.图中的标号分别代表：1、切削刀；2、阀体；3、移动件；301、固定块；4、安装板；5、限位块；501、连接筒；6、安装件；601、转轴；602、卷簧；603、限位板；604、坡面；7、调节槽；8、刀具；801、弯曲面；802、安装孔；9、刀刃；10、第二齿轮；11、连接轴；12、第三齿轮；13、连接套；14、套杆；15、第一齿轮；16、第一主动齿；17、螺杆；18、搭接件；19、轴套；20、第一罩体；2001、空腔；21、收集管件；2101、通槽；2102、吸铁环；22、圆盘；2201、限位槽；23、导向板；2301、弹性带；24、连接杆。
具体实施方式
19.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
21.实施例：参照附图3-附图12中所示，一种球阀阀体镗铣装置，包括工作台，还包括呈对称结构活动连接在工作台上的设置的两个移动件3，在实际的切削加工过程中，现有的球阀的阀体2部分通常是由两个对称设置的半阀体通过紧固件，例如紧固螺钉将两个半阀体进行固定连接的方式，将阀体2组装而成在，那么在实际的切削加工过程中，通常也是需要对半阀体进行单独加工，对应在，在本案中，借助三爪卡盘结构将阀体2固定在一固定板上，并且该固定板能够通过气缸相对于工作台进行位置的调整(图中未示出)，具体的，通过气缸同步调整两个固定板的位置的目的在于，能够在阀体2加工前期以及加工结束后，能够
避让出一定的空间，而方便阀体的正常安装和拆卸；两个移动件3通过外部的液压缸可沿同一轴线上进行相对位置的调整，移动件3的内端外壁固定安装有安装板4，安装板4与液压缸的输出端固定连接，液压缸也能够对设置的两个移动件3进行位置的调整，作为一种实施方式，该移动件3可以通过一连接轴套安装在水平板上，而该水平板与工作台之间能够保持滑动配合，而该种位置的调整是发生在实际的切削加工过程中的，可以理解为切削刀的进给运动，并且该种进给运动，也可包含能够与气缸带动固定板的移动，具体的，在实际的切削加工过程中，用于对同一阀体2进行固定，以及切削加工的移动件3，两者的移动方向处于同一轴线上（该轴线可为阀体2进水口的中轴线），并且保持相向的移动，该种相向的运动，能够产生一定的切削深度，进而能够使得刀具8对阀体2进行切削加工。
22.上述，是作为常规切削中，需要的进给运动带来的切削量，但是要想实现切削，还需一个主运动，该主运动就是刀具8的转动，在本案中，设置的两个移动件3通过连接机构与外部的驱动件连接，在实际切削过程中，保证刀具8稳定转动。具体的，连接机构包括分别固定安装在两个移动件3外壁上的第二齿轮10，两个第二齿轮10的一侧分别啮合连接有第三齿轮12，两个第三齿轮12通过一连接轴11固定连接，而该连接轴11能够与外部伺服电机的输出轴固定连接，移动件3的内端还固定连接有固定块301，螺杆17与该固定块301之间啮合连接，在实际的切削过程中，外部的伺服电机能够带动设置的连接轴11进行转动，在转动的过程中，安装在该连接轴11上的第三齿轮12与第二齿轮10之间的啮合连接的关系，当电机带动设置的连接轴11进行转动时，能够带动设置的移动件3进行转动，并且值得说明的是，设置的该移动件3通过一连接轴套与工作台之间可看做是保持转动连接的方式，进而当伺服电机带动设置的该移动件3进行转动时，进而能够带动安装在移动件3上的多个刀具8进行同步的转动，该种转动为切削过程中的主运动，配合上述进给运动，实现对阀体2的切削加工。
23.上述，对该阀体2的加工装置整体的镗铣方式进行阐述，在上述过程中，若还是采用常规刀具8，应用到上述切削运动当中，且切削的轨迹仍需要精确的进行控制，并且在最终的切削完成后，需要再次进行打磨和抛光等操作，并且还需要更换刀具等，而为了提高阀体2实际加工的效率，在本案中，通过对刀具8自身的形状以及其分布的方式，这里提到的分布方式可以理解为，其在实际切削过程中的，切削轮廓进行设计，其切削的轮廓就是需要进行打磨的弧形面的剖面曲线，进而当采用该装置进行实际的切削加工时，只需一次性打磨即可，并且无需后续繁琐的打磨等操作。
24.具体的，移动件3的外端呈环状结构固定安装有限位块5，而安装件6位于相邻两个限位块5中部之间，在实际的使用过程中，限位块5的个数对应的就是设置的安装件6的个数，在本案附图中展示为四组，但是在实际的使用过程中，该安装件6的个数可根据实际的需要进行设置，限位块5的外壁上固定安装有连接筒501，安装件6上固定安装有转轴601，转轴601的两端分别转动连接在相邻两个限位块5上的连接筒501内，并且转轴601的两端上均套接有卷簧602，卷簧602的另一端与对应连接筒501内壁连接固定，通过设置在安装件6上的转轴601，以及转轴601与连接筒501之间的转动连接的关系，也即是，在本案中，设置的安装件6能够相对于移动件3进行角度的调整，并且该种角度调整的方向为垂直于切削方向，因此，该种方向上的安装件6的可调节，并不会影响该装置实际的切削轮廓。
25.安装件6活动连接在移动件3的外端位置，用于固定切削的刀具8，刀具8呈交错状
固定设置在安装件6的外壁上，并且位于同一个安装件6上的多个刀具8，其切割轮廓为弧形结构，安装件6的中部开设有调节槽7，调节槽7内可通过插设一对应的活动块，来确定安装在其上侧的多个刀具8的角度，安装件6外壁上还设有用于定位刀具8的多个限位板603，相邻两个限位板603能够对刀具8的位置进行固定，该装置在对阀体2进行切削前，需要将刀具8进行固定，具体的，该刀具8的选取，需要根据实际的切削面的弧度料确定，在本案中，安装件6与刀具8之间在切削过程中保持相对位置的固定，具体的在实际的安装过程中，设置在安装件6外壁上的多个限位板603能够实现对刀具8的限位，并且在安装件6的外壁上开设有调节槽7，调节槽7的槽壁呈平滑的线性结构，那么为了保证刀具8上的刀刃9的角度固定，需要保证刀具8安装时，相对于安装件6的位置保持固定，借助外部的活动块，其能够与调节槽7之间保持滑动配合，并且该活动块的外壁能够与刀具8的端面形状保持匹配，在那么在安装时，首先将该活动块放置在调节槽7内部，在进行刀具8的实际安装过程中，刀具8的外壁同时受到两个限位板603外壁的作用，以及活动块8外壁的作用，能够保证刀具8的位置固定，并且值得说明的是，结合附图8-附图10中所示，该刀具8是呈错位的方式固定安装在安装件6上的，并且位于安装件6两侧位置的刀具8的外壁能够保持搭接，进而在实际的切削过程中，切削产生的碎屑部不会处于个刀具8的中部位置，而对刀具8的位置造成影响，同时，结合附图10中所示，固定安装在同一安装件6上的刀具8，其有效的切削轮廓为弧形，而该种弧形能够与需要在阀体2上切削的弧形面的剖面线保持对应，因此，在实际的切削过程中，保持进给运动的正常进行，即可实现单次的弧形面的切削加工，提高的实际的切削效率；上述，是对本装置中的刀安装在同一个安装件6上的多个刀具8的分布关系进行了限定，使其能够通过单次单程的加工，实现对阀体2弧形面的高效加工，在本装置中，针对单个刀具8而言，其也进行相对应的设计，其目的在于，针对需要加工的阀体2的弧形面，适当性的对刀具8上的刀刃9部位进行弧度的设计，具体的，刀具8的外壁上呈对称结构开设有两个弧形面801，设置的弧形面801的目的在于，在实际的切削过程中，能够方便将切削过程中，产生的碎屑与阀体2分离，并且位于两个弧形面801的交接处为刀刃9位置，并且该刀刃9垂直于切削方向呈弧形结构，通过将刀刃9设置于两个弧形面801交接的位置，并且该刀刃9呈弧形结构设置，具体的，该刀刃9的弧度是与实际的阀体2需要加工的弯曲面的弧度保持一致的，在实际的切削过程中，针对于阀体2的切削加工，且通常是批量加工，因此，针对于同一批且为同一型号的阀体2均可通过同一刀具8进行切削加工，因此，针对与同批阀体2而言，针对性的打磨刀具8上刀刃9的弧度是可实行方式。刀具8上开设有安装孔802，借助外部的螺钉穿过该安装孔802与安装件6固定连接，安装件6与刀具8之间的固定，可通过外部螺钉进行固定。
26.调节件，设置于两个移动件3的中部之间，用于刀具8的实际切削角度，该种角度的调节，调整的具体方式为，通过调整搭接件18的位置，能够使得安装件6相对于转轴601进行角度的调整，由于设置的安装件6与刀具8之间的固定关系，能够同步对固定连接在安装件6上的刀具8进行角度的调整，具体的，调节件包括与安装件6外壁搭接的搭接件18，安装件6的外壁上开设有角度固定的坡面604，搭接件18的外壁与该坡面604外壁之间滑动配合，两个相邻限位块5的外壁能够对搭接件18的移动轨迹进行限定，搭接件18的内端固定安装有轴套19，轴套19的内端套接一螺杆17，螺杆17的内端固定安装有连接套13，两个连接套13之间通过套杆14连接，套杆14的中部套接有第一齿轮15，该第一齿轮15能够与外部的第一主
动齿16啮合，通过第一主动齿16的转动，能够调整两个搭接件18相对于移动件3的位置，进而调整安装件6与移动件3之间的角度，在实际的切削过程中，若是将安装件6的角度进行固定，由于其最终切削的面，也就是实际刀具8与阀体2之间的接触面较大，带来的问题就是，其在后续的切削过程中，需要克服阀体2材料内应力就越大，进而不能够保证切削的精度问题，那么在本案中，通过设置的搭接件18能够对安装件6相对于移动件3之间的角度进行调整，因此，在实际的切削过程中，可通过调整实际的刀具8的切削角度，进而保证其与阀体2之间的有效切割面尽可能的保持一致，进而保证切削的稳定进行，并且安装件6与移动件3之间的角度调整是一个往复的过程，可以理解为，安装件6两次调整的方向不同，但是其调整的角度相同，并且最终存在的形态，需要保证与需要加工的弯曲面保持适配，同时，在该种角度调节中，需要保证刀具8的主运动过程中，不会出现过度切削的问题。
27.还包括设置于移动件3外侧位置的碎屑收集机构，碎屑收集机构包括第一罩体20，第一罩体20的中部开设有空腔2001，空腔2001内设有收集管件21，该收集管件21与外部气泵的进气端连通，收集管件21的外壁上开设有两组通槽2101，相邻两组通槽2101中部之间设有吸铁环2102，并且收集管件21的端部固定安装有圆盘22，圆盘22上呈环状结构活动连接由多个导向板23，圆盘22与第一罩体20之间形成环状吸气空间，圆盘22通过连接杆24与移动件3转动连接，导向板23与开设在圆盘22上的限位槽2201滑动配合，并且导向板23与限位槽2201之间通过弹性带2301连接，并且安装件6的外壁与该导向板23的外壁搭接，设置的碎屑收集机构能够对上述切削过程中产生的金属碎屑进行清理，具体的，在实际的使用过程中，通过外部的气泵，能够将小颗粒金属碎屑，通过设置的通槽2101进行收集，同时较大的呈卷的碎屑，会暂存在圆盘22与第一罩体20中部之间，使用一段时间后，能够进行集中处理，避免在实际的切削过程中，碎屑的飞溅，影响刀具8与阀体2之间的切削面。
28.上球阀阀体镗铣装置的镗铣方法，包括以下步骤：s1：取待切削加工的阀体2，并固定于设置的移动件3的外侧位置，并且借助三爪卡盘结构将阀体2固定在一固定板上，并且该固定板能够通过气缸相对于工作台进行位置的调整；s2：根据实际需要加工的阀体与球体之间的弧面，通过设置的调节件，合理的调整刀具8的实际切削角度，调整完成后，将设置的第一主动齿16移开，启动外部的伺服电机，带动设置的连接轴11进行转动，进而带动两个移动件3上的安装件6转动；s3：在切削过程中，设置的液压缸带动设置的移动件3进行位置的调整，配合外部的气缸带动移动件3进行位置的调整，作为进给运动，配合刀具8的转动，实现弯曲面的切削；s4：通过设置的碎屑收集机构，能够对切削产生的碎屑进行收集，系小块的碎屑能够通过收集管件21进行收集，而呈卷曲状的碎屑，在导向板23的作用下，暂存在圆盘22与第一罩体20中部之间，并且在一端时间后，通过将碎屑收集机构整体移开，进行碎屑的集中处理。
29.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。