一种法兰端面加工装置及加工方法与流程

本技术涉及法兰加工，尤其是涉及一种法兰端面加工装置及加工方法。

背景技术：

1、法兰是用来将管道与管道、管道与设备相互连接的零件，广泛应用于压力容器、罐体和管道上。法兰端面加工装置用来对法兰端面进行加工。

2、现有的法兰端面加工设备包括机架、电机、夹具、安装组件、传动组件和刀具；电机固定设置在机架上；夹具与电机输出轴固定连接；安装组件用于将法兰自动安装至夹具上；传动组件固定在机架上，且位于夹具上方，传动组件用来控制刀具在水平方向与竖直方向的移动；当进行法兰端面的加工时，安装组件将法兰固定安装至夹具上，且法兰端面向上设置，通过传动组件移动刀具至法兰端面处，设置刀具进给量，启动电机，电机带动夹具转动，从而带动法兰转动，传动组件带动刀具在水平方向上进行移动与竖直方进行刀具进给，将法兰端面加工完毕。

3、上述法兰端面的加工设备使用过程中，刀具在加工过程中可能会出现形变、破损等情况，若操作人员未及时查看，损坏的刀具继续对法兰进行加工，则会导致生产出一批不符合精度要求的废品，甚至可能会将设备卡死损坏，导致法兰生产效率大大降低。

技术实现思路

1、为了提高法兰的生产效率，本技术提供一种法兰端面加工装置及加工方法。

2、第一方面，本技术提供一种法兰端面加工装置，采用如下的技术方案：

3、一种法兰端面加工装置，包括机箱、夹具、驱动件、传动组件和刀具；所述法兰水平设置在所述机箱上；所述夹具设置在所述机箱内，且用于安装所述法兰；所述驱动件设置在所述机箱内，且用于驱使所述夹具转动；所述传动组件设置在所述机箱内，所述传动组件与所述刀具连接，且用于驱使所述刀具沿水平方向与竖直方向进行移动；所述刀具用于对所述法兰顶端端面抵接加工；所述机箱上设置有监测组件；所述监测组件设有检测腔，所述检测腔内预设有液体，所述监测组件用于监测所述刀具形变，并根据所述刀具形变大小调整所述检测腔内液位高低，所述监测组件还用于依据所述检测腔内的液位变化控制所述驱动件的工作状态。

4、通过采用上述技术方案，对法兰端面进行加工时，使用者启动驱动件，驱动件驱使夹具带动法兰进行转动，使用者通过传动组件驱使刀具沿水平与竖直方向进行移动，从而对法兰端面进行加工；在法兰端面的加工过程中，监测组件对刀具进行监测，若刀具出现形变损坏，则检测腔内的液位发生改变，从而控制驱动件停止转动；在法兰端面加工过程中，通过监测组件对刀具进行实时监测，保证刀具出现损坏可以及时发现并停止加工，避免损坏的刀具继续对法兰进行加工，减少了加工原材料的浪费，减少了不必要的加工工时，从而提高了法兰的生产效率。

5、可选的，所述监测组件包括检测件和调节部件；所述检测腔开设于所述检测件内部，所述检测件侧壁上开设有通气孔，所述通气孔位于所述检测腔内液位上方；所述检测件、所述调节部件和所述刀具均沿所述法兰周向设置，且所述调节部件位于所述检测件与所述刀具之间；所述调节部件包括滑块、弹簧、接触块；所述滑块一端插设在所述检测件上，且位于所述检测腔内，所述滑块位于所述检测腔内液位下方，所述滑块与所述检测件滑动连接；所述弹簧位于所述检测腔内部，所述弹簧两端分别与所述检测件以及所述滑块固定连接，所述弹簧用于驱使所述滑块朝着靠近所述刀具的方向移动；所述接触块与所述刀具抵接，所述接触块与所述滑块连接。

6、通过采用上述技术方案，在法兰端面的加工过程中，若刀具发生形变，则形变的刀具推动接触块向靠近检测件的方向移动，从而带动滑块沿自身长度方向向检测件移动，滑块挤压检测腔内部液体，使得检测腔内液位上升，从而将刀具的形变转化为检测腔内液位的变化。

7、可选的，所述监测组件还包括控制部件；所述控制部件设置在所述机箱上；所述控制部件包括液位传感器和控制器；所述液位传感器固定设置在所述检测腔内，所述液位传感器用于检测所述检测腔内的液位信息，并传递出对应的液位信号；所述控制器设置在所述机箱上，所述控制器与所述液位传感器以及所述驱动件均电连接，所述控制器响应于对应的液位信号并控制所述驱动件的工作状态。

8、通过采用上述技术方案，在法兰端面加工过程中，当检测腔内液位上升时，液位传感器检测液位信息，并转化为对应的液位信号输入控制器，控制器控制驱动件停止转动；通过液位传感器对检测腔内液位进行实时检测，当刀具形变通过调节部件转化为检测腔内液位的变化后，控制器及时作出响应，从而及时控制驱动件停止转动。

9、可选的，所述传动组件包括第一气缸和第二气缸；所述第一气缸沿所述法兰径向设置，所述第一气缸固定端与所述机箱固定连接；所述第二气缸竖直设置，所述第二气缸固定端与所述第一气缸活动端固定连接，所述第二气缸活动端与所述刀具连接。

10、通过采用上述技术方案，在法兰端面的加工过程中，通过第一气缸、第二气缸驱使刀具沿法兰径向、竖直方向进行移动，从而对法兰端面进行加工。

11、可选的，所述机箱上设置有换刀组件；所述第二气缸活动端通过所述换刀组件与所述刀具连接；所述换刀组件包括舵机；所述舵机与所述第二气缸活动端固定连接，所述舵机输出轴与所述第一气缸平行设置；所述刀具绕所述舵机输出轴周向设置有若干个，且与所述舵机输出轴连接。

12、通过采用上述技术方案，使用者将多把刀具安装至安装架上，若在法兰加工过程中，刀具发生形变、破损，则通过舵机更换刀具继续进行加工；在对法兰端面进行加工时，若刀具损坏，通过换刀组件可快速进行换刀，节约工时，从而提高了法兰的生产效率。

13、可选的，所述机箱上设置有端面检测组件；所述端面检测组件包括活塞、检测杆和伸缩杆；所述活塞沿竖直方向滑动设置在所述检测腔内部，且所述活塞位于液体下方；所述检测杆竖直设置在所述活塞下方，所述检测杆顶端插设在所述检测件上，且与所述活塞固定连接，所述检测杆沿竖直方向与所述检测件滑动连接；所述伸缩杆竖直设置，且位于所述滑块与所述接触块之间，所述伸缩杆固定端与所述滑块固定连接，所述伸缩杆活动端与所述接触块固定连接。

14、通过采用上述技术方案，在进行法兰端面的加工之前，通过端面检测组件对法兰端面进行检测，从而确定待加工端面上平整度信息，进而确定初始加工位置，以及待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，在进行法兰端面加工时，根据待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，对其进行精确加工，减少不必要的工时，从而提高法兰的加工效率。

15、可选的，所述所述控制部件还包括控制板,所述控制板水平设置在所述检测腔内部，且位于所述检测腔内的液体上方，所述控制板与所述检测件沿竖直方向滑动连接。

16、通过采用上述技术方案，将检测腔内液位的变化转化为控制板高度的变化，降低了因法兰加工过程中的抖动对监测组件存在的影响。

17、第二方面，本技术提供一种法兰端面加工方法，采用如下的技术方案：

18、一种法兰端面加工方法，包括以下步骤：

19、s1检测平整度：将法兰顶端端面由外而内依次分割为若干环形检测区，环形检测区由外至内依次为第一区域、第二区域、……、第n区域；首先对第一区域内端面的平整度进行检测，并记录第一区域内端面的最高点位置为h1和端面的最低点位置为l1；

20、接着对第二区域内端面的平整度进行检测，并记录第二区域内端面的最高点位置为h2和最低点位置为l2；

21、依次对n个环形检测区内端面的平整度进行检测，并记录每一环形检测区内端面的最高点位置hn和最低点位置ln；

22、s2比对数据：对所测得的各环形检测区内端面的最低点位置进行比对，得出法兰端面的最低点的位置lmin；

23、s3确定初始加工位置：确定每一个环形检测区的初始加工位置，初始加工位置位于该环形检测区内最低点的正上方，且与该环形检测区内最高点位于同一水平面内；若同一环形检测区内存在多个最低点，则任取其一作为初始加工位置；

24、s4计算进给数值：通过每一个环形检测区的最高点位置hn和端面的最低点位置lmin，即可得出每个环形检测区所需要加工的高度，通过所需要加工的高度以及刀具的预设进给深度，即可得出对每个环形检测区加工时，刀具的进给次数以及刀具最后一次进给的深度；

25、s5加工端面：首先将刀具移动至第一区域的初始加工位置，开始对第一区域进行加工；待第一区域加工完毕，再移动刀具至第二区域的初始加工位置，对第二区域进行加工；依次对n个环形检测区进行加工；

26、s6监测刀具：在加工同时对刀具进行监测；刀具在任何一个环形检测区内进行加工时，若刀具发生变形，则控制刀具停止移动，同时记录刀具的停止位置；

27、s7换刀：将刀具移动至远离法兰的预设高度，进行换刀；

28、s8二次定位：刀具更换完毕后，驱使刀具移动至停止位置所处的环形检测区的初始加工位置；

29、s9二次加工：驱使刀具朝着靠近停止位置的方向移动，当刀具与停止位置之间达到预设距离时，刀具减速至加工速度进行运转，直至法兰端面加工完毕。

30、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

31、通过设置监测组件，在法兰端面的加工过程中，监测组件对刀具进行监测，若刀具出现形变损坏，则检测腔内的液位发生改变，从而控制驱动件停止转动；在法兰端面加工过程中，通过监测组件对刀具进行实时监测，保证刀具出现损坏可以及时发现并停止加工，从而避免损坏的刀具继续对法兰进行加工，避免加工原材料的浪费，以及加工工时的延长，从而提高了法兰的生产效率；

32、通过设置端面检测组件，在进行法兰端面的加工之前，通过端面检测组件对法兰端面进行检测，从而确定待加工端面上平整度信息，进而确定初始加工位置，以及待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，在进行法兰端面加工时，根据待加工端面上各个位置处需要加工的厚度，对其进行精确加工，减少不必要的工时，从而提高法兰的加工效率；

33、通过设置换刀组件，使用者将若干把刀具安装至安装架上，若在法兰加工过程中，刀具发生形变、破损，则通过舵机更换刀具继续进行加工；在对法兰端面进行加工时，若刀具损坏，通过换刀组件可快速进行换刀，节约工时，从而提高了法兰的生产效率。