CN103264307A - 阀体加工专用机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供了阀体加工专用机床，属于机械技术领域。它解决了现有的阀门加工车床结构复杂等问题。本阀体加工专用机床，包括底座以及设置在底座上的转盘，转盘上设有能够夹持工件的夹紧机构，底座上还设有能够带动转盘转到设定角度的驱动机构一，转盘的侧部设有能够加工工件的刀具组件，刀具组件与底座之间设有能够带动刀具组件沿着转盘的轴向方向往复平移的驱动机构二。由于本阀体加工专用机床一次夹紧后，能够实现多道工件的加工，其加工精度较高；另外，本机床结构较为简单。

Description

阀体加工专用机床

技术领域

本发明属于机床设备技术领域，涉及一种加工机床，特别是一种阀体加工专用机床。

背景技术

阀门是现代工业、农业、能源、化工、冶金、热力及日常生活必不可少的易耗产品，主要用于工艺管道介质(如物料、水、蒸汽、空气和油品等)的切断、节流、调压和改变流向等。目前国内相当多的企业采用通用机床加工阀门阀体，各种类型的阀体都在该通用机床上进行加工，由于通用机床的应用范围广，必然会出现加工不精的问题，因而产品的精度、稳定性不能得到很好的保证。同时，使用通用机床加工阀门对操作者的技术水平要求高，而且一个阀体通常不能在一台机床上加工下来，需要多台机床共同完成，比如专门的钻孔机床、专门的扩孔机床以及专门的攻丝机床等，因此零部件存在周转，导致生产效率低下，而随着我国经济的快速发展，对阀门的需求量将会越来越大，显然这种低效率的生产已经不再适应当今社会对阀体规模数量的需求。

如中国专利文献资料公开提出的一种多工位钻孔攻丝机床[申请号：200920270786.3；授权公告号：CN201632679U]，包括工作台、液压分度盘、夹具、多组钻孔攻丝装置和控制柜，液压分度盘可转动的安装在工作台上，各组钻孔攻丝装置均设于液压分度盘上方，液压分度盘上端面还安装有多组夹具，随着液压分度盘的分度转动，各组钻孔攻丝装置可加工被置于其下侧的对应的夹具上的工件。但由于该多工位钻孔攻丝机床的多组夹具设置在分度盘的上端面上，而钻孔攻丝装置只能加工被置于其下侧的工件的上端面，而不能够加工工件的下端面，因此该多工位钻孔攻丝机床的加工范围较小。

对于这种情况，人们已经意识到这种不足，并进行过改进，如中国专利文献资料公开提出的一种四工位阀体自动加工机床[申请号：201220082686.X；授权公告号：CN202461969U]，包括回转盘，回转盘通过离合器连接齿轮；在液压缸的作用下，齿条左右运动，带动与之啮合的齿轮旋转，齿轮通过离合器带动回转盘旋转，实现工位的转换；回转盘的圆周上均布有四个工位，第一工位位于回转盘的正上方，第二工位位于回转盘的正左方，第三工位位于回转盘的正下方，第四工位位于回转盘的正右方；待加工工件在第一工位上被安装定位，在第二工位上进行镗孔，在第三工位上进行攻丝，在第四工位上取下，完成上料、镗孔、攻丝、下料四个工序。但由于该自动加工机床通过液压缸以及齿轮齿条带动回转盘转动实现工位的转动，因此结构较为复杂且制造成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构较为简单且制造成本较低的阀体加工专用机床。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种阀体加工专用机床，包括底座以及设置在所述的底座上的转盘，所述的转盘上设有能够夹持工件的夹紧机构，所述的底座上还设有能够带动所述的转盘转到设定角度的驱动机构一，所述的转盘的侧部设有能够加工工件的刀具组件，其特征在于，所述的刀具组件与所述的底座之间设有能够带动所述的刀具组件沿着所述的转盘的轴向方向往复平移的驱动机构二。

在工作时，将工件安装在夹紧机构上，通过驱动机构一带动转盘转动设定角度使工件的加工部位与刀具组件相对，此时驱动机构二带动刀具组件进给并使刀具组件对工件进行加工，当加工完后，驱动机构二带动刀具组件复位，然后驱动机构一带动转盘转到卸料的工位，此时夹紧机构松开，使工件从夹紧机构掉落，而后驱动机构一带动转盘转到初始位置，从而实现工件的连续加工，降低了工人的劳动强度，同时具有加工效率较高的优点。本专用加工机床一次夹紧后，能够实现多道工件的加工，避免多次装夹所产生的误差，从而提高了加工精度。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的刀具组件包括刀具座以及设置在所述的刀具座上的电机，所述的电机的主轴连接有动力头，所述的动力头上固连有能够加工工件的刀具。根据需要，刀具可采用钻头。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的刀具组件包括电机、刀具杆以及丝锥，所述的电机的端盖上固连有套筒，所述的电机的主轴穿过所述的套筒且所述的套筒与所述电机同轴设置，所述的电机的主轴与所述的刀具杆的一端周向固连，所述的刀具杆与所述的套筒之间螺纹相连，所述的刀具杆的另一端与丝锥相固连。在工作时，通过电机带动刀具杆转动，电机的主轴的外端环设有若干沿主轴轴线方向设置的凹槽，刀具杆靠近主轴的一端的端部设有与凹槽相匹配的凸体。由于刀具杆的一端与套筒螺纹相连，因此刀具杆转动的同时带动刀具杆沿其轴向进给，并对工件进行攻螺纹加工，当加工完后，电机带动刀具杆反向转动，使刀具杆带动丝锥复位，具有结构较为简单的优点。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的刀具杆上固连有挡块，所述的底座上设有行程开关且所述的挡块能够与所述的行程开关相抵靠。行程开关、电机均与控制器相连，多工件螺纹加工时，电机带动刀具杆和丝锥进给，当挡块抵靠行程开关时，行程开关发出一个信号给控制器，控制器再发出指令控制电机反向转动，实现丝锥的复位。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的驱动机构一为液压马达且所述的液压马达的轴线与所述的转盘的轴线同轴设置，所述的液压马达的壳体固连在所述的底座上且所述的液压马达的转轴与所述的转盘相固连。通过液压马达控制转盘的转动，具有低转速、大扭矩的优点，且容易控制转盘的转动角度的优点。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的驱动机构一为伺服电机且所述的伺服电机的主轴的轴线与所述的转盘的轴线同轴设置，所述的伺服电机的壳体固定在所述的底座上且所述的伺服电机的转轴与所述的转盘相固连。通过伺服电机带动转盘转动，具有便于控制且转动精度较高的优点，使加工具有较高的精度。

作为另一种方案，所述的驱动机构一为伺服电机、凸轮分割器，所述的伺服电机和所述的凸轮分割器均固连在所述的底座上，所述的伺服电机的主轴与凸轮分割器的输入轴相连，所述的凸轮分割器的输出轴与转盘相固连。通过伺服电机以及凸轮分割器带动转盘转动到设定角度，其传动可靠，使转盘转动具有较高的精度。凸轮分割器可采用如中国专利文献资料公开提出的一种凸轮分割器[申请号：200920119596.1；授权公告号：CN201455741U]，或者用其他能够使转盘分度转动的机构代替均可。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的底座上设有导轨一且所述的导轨一与所述的转盘的轴线平行设置，所述的刀具座上设有与所述的导轨一相匹配的滑块一。在底座与刀具座之间设导轨一与滑块一，使刀具座的往复平移具有较好的导向作用，同时减少了刀具座的磨损，提高了使用寿命。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的驱动机构二包括固连在底座上的液压缸二且所述的液压缸二的轴线与所述的转盘的轴线平行设置，所述的液压缸二的活塞杆的端部与所述的刀具座相固连。通过液压缸二带动刀具座作往复平移，具有传动较为平稳的优点。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的驱动机构二包括固连在所述的底座上的电机，所述的底座上轴向固连有丝杆且所述的丝杆的一端与所述的电机的主轴相固连，所述的刀具座上固连有与所述的丝杆相匹配的丝母且所述的丝杆与所述的丝母螺纹相连。电机通过丝杆丝母的传到带动刀具座作水平往复进给，具有便于控制且传动可靠的优点。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的夹紧机构包括动模、定模以及液压缸一，所述的动模与所述的定模形成用于夹持工件的型腔，所述的液压缸一的缸体固定在所述的转盘上且所述的液压缸一的活塞杆与所述的动模的一端相固连，所述的定模的一端固连在所述的转盘上，所述的液压缸一能够带动所述的动模相对所述的定模往复移动。在夹紧工件时，液压缸一带动动模平移使动模和定模的腔体打开，将工件放在动模和定模之间时，通过液压缸一带动动模平移使工件定位在动模和定模之间，当卸料时，可通过液压缸一带动动模脱离定模即可。通过更换动模和定模，能够实现对不同工件的夹紧，使本阀体加工专用机床适用范围较广。作为另一种方式，夹紧机构包括动模、定模以及气缸，通过气缸带动动模相对定模的移动，来实现夹紧机构的夹紧与松开。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的转盘为方形，所述的液压缸一的缸体固连在所述的转盘的侧壁上且所述的液压缸一的轴线平行于所述的转盘的边缘，所述的定模固连在所述的转盘的对应的侧壁上。转盘采用方形，便于液压缸一与定模的安装，同时对动模的往复平移具有一定的导向作用。作为另一种方式，为了实现使本阀体加工专用机床的多道工序，转盘可设计成正多边形，使转盘转动的过程中，能够实现多个工件的加工。

在上述的阀体加工专用机床中，所述的转盘的中心设有分油阀，所述的分油阀包括呈筒状的本体，所述的本体与转盘同轴设置且所述的本体与所述的转盘相固连，所述的本体内设有与所述的本体内腔相匹配且呈柱状的阀芯，所述的阀芯的外端位于所述的本体外侧且所述的阀芯与所述的底座相固连，所述的本体上设有若干组进油孔和出油孔，每组所述的进油孔与所述的出油孔均与对应的液压缸一相连，所述的阀芯上设有若干组进油通道和出油通道，且当转盘转动到设定的角度时每组所述的进油通道以及所述的出油通道能够与对应的所述的进油孔与所述的出油孔相连通。每组进油通道均与进油管以及电磁阀相连，分别来控制对应的进油通道的供油，采用液压缸一均与对应的分油阀的进油孔与出油孔相连，使液压管路有序整齐的布置。作为另一种方案，由于上料工位与下料工位上所对应的液压缸一为常开，因此可将分油阀上的所对应两条进油通道相连通，将相应的两条出油通道相连通，使阀芯的结构简化。

与现有技术相比，本阀体加工专用机床具有以下优点：

1、本阀体加工专用机床一次夹紧后，能够实现多道工件的加工，避免多次装夹所产生的误差，从而提高了加工精度，同时降低了劳动强度，提高了加工效率；

2、通过液压缸带动刀具座作往复平移，使刀具的进给具有较为平稳的优点，同时还具有进给力较大，便于加工的优点；

3、将多个液压缸均与对应的分油阀的进油孔与出油孔相连，来控制夹紧机构的夹紧和松开，使液压管路能够整齐的布置；

4、通过伺服电机带动转盘转动，具有便于控制且转动精度较高的优点，使加工具有较高的精度；

5、本阀体加工专用机床通过更换动模和定模，能够实现对不同工件的夹紧，使本阀体加工专用机床适用范围较广。

附图说明

图1是本阀体加工专用机床的立体结构示意图。

图2是本阀体加工专用机床的俯视结构示意图。

图3是本专用加工机床的分油阀的立体结构示意图。

图4是本专用加工机床的分油阀的俯视结构示意图。

图5是本专用加工机床的分油阀的A-A旋转剖视图。

图中，1、底座；2、转盘；3、夹紧机构；3a、动模；3b、定模；3c、液压缸一；4、液压马达；5、刀具组件5；5a、刀具座；5b、电机；5c、动力头；5d、刀具杆；5e、丝锥；5f、套筒；6、液压缸二；7、挡块；8、行程开关；9、分油阀；9a、本体；9a1、进油孔；9a2、出油孔；9b、阀芯；9b1、进油通道；9b2、出油通道。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至5所示，一种阀体加工专用机床，包括底座1以及设置在底座1上且呈方形的转盘2，转盘2的四个侧壁上均设有能够夹持工件的夹紧机构3，夹紧机构3包括动模3a、定模3b以及液压缸一3c，液压缸一3c的缸体固连在转盘2的侧壁上，液压缸一3c的活塞杆与动模3a的一端相固连，液压缸一3c的轴线平行于转盘2的边缘，定模3b固连在转盘2的对应的侧壁上，动模3a与所述的定模3b形成用于夹持工件的型腔，液压缸一3c能够带动动模3a相对所述的定模3b往复移动，实现对工件的夹紧和松开。

底座1上还设有能够带动转盘2转到设定角度的驱动机构一，驱动机构一为液压马达4，液压马达4的轴线与转盘2同轴设置，液压马达4的壳体固连在底座1上。作为另一种方案，驱动机构一为伺服电机5b，伺服电机5b的主轴的轴线与转盘2的轴线同轴设置，伺服电机5b的壳体固定在底座1上，伺服电机5b的转轴与转盘2的转轴相固连。通过伺服电机5b带动转盘2转动，具有便于控制且转动精度较高的优点，使加工具有较高的精度。

底座1上设有四个工位，包括上料工位、钻孔工位、攻螺纹工位以及下料工位，四个夹紧机构3均能够同时位于四个工位上。钻孔工位上设有刀具组件5，该刀具组件5的数量为两个且对称设置在转盘2的两侧。该刀具组件5包括刀具座5a以及设置在刀具座5a上的电机5b，电机5b的主轴连接有动力头5c，动力头5c上固连有能够加工工件的钻头。刀具座5a与底座1之间设有能够带动刀具组件5沿着转盘2的轴向方向往复平移的驱动机构二。驱动机构二包括固连在底座1上的液压缸二6,液压缸二6的轴线与转盘2的轴线平行设置，液压缸二6的活塞杆的端部与刀具座5a相固连，通过液压缸二6带动刀具座5a作往复平移，具有传动较为平稳的优点。底座1上设有导轨一，导轨一与转盘2的轴线平行设置，刀具座5a上设有与导轨一相匹配的滑块一。作为另一种方案，驱动机构二包括固连在底座1上的电机5b，底座1上轴向固连有丝杆，丝杆的一端与电机5b的主轴相固连，刀具座5a上固连有与丝杆相匹配的丝母，丝杆与丝母螺纹相连。电机5b通过丝杆丝母的传到带动刀具座5a作水平往复进给，具有便于控制且传动可靠的优点。

攻螺纹工位上设有另一刀具组件5，其包括固连在电机5b、刀具杆5d、丝锥5e，电机5b的端盖上固连有套筒5f，电机5b的主轴穿过套筒5f，套筒5f与电机5b同轴设置，主轴与刀具杆5d的一端周向固连，刀具杆5d与套筒5f之间螺纹相连，刀具杆5d的另一端与丝锥5e相固连。刀具杆5d上固连有挡块7，底座1上设有行程开关8，挡块7能够与行程开关8相抵靠。

转盘2的中心设有分油阀9，分油阀9包括呈筒状的本体9a，本体9a与转盘2同轴设置，本体9a与转盘2相固连，本体9a内设有与本体9a内腔相匹配且呈柱状的阀芯9b，阀芯9b的外端位于本体9a外侧，阀芯9b与底座1相固连，本体9a上设有4组进油孔9a1和出油孔9a2，每组进油孔9a1与出油孔9a2均与对应的液压缸一相连，阀芯9b上设有4组进油通道9b1和出油通道9b2，且当转盘2转动到设定的角度时每组进油通道9b1以及出油通道9b2能够与进油孔9a1与出油孔9a2相连通。每组进油通道9b1均与进油管以及电磁阀相连，来控制对应的进油通道9b1的供油，采用液压缸一均与对应的分油阀9的进油孔9a1与出油孔9a2相连，使液压管路有序整齐的布置。

在工作时，位于上料工位上的液压缸一3c带动动模3a移动，使动模3a和定模3b分离，将工件放入到动模3a和定模3b之间时，该液压缸一3c带动动模3a移动，将工件夹紧在动模3a和定模3b之间，液压马达4带动转盘2转动90度，使工件的加工部位与刀具组件5相对，此时液压缸一3c带动刀具组件5进给并使刀具组件5对工件进行加工。当加工完后，液压缸一3c带动刀具组件5复位，然后液压马达4再带动转盘2转动90度到攻螺纹工位，通过电机5b带动刀具杆5d转动，由于刀具杆5d的一端与套筒5f螺纹相连，因此刀具杆5d转动的同时带动刀具杆5d沿其轴向进给，并对工件进行攻螺纹加工。行程开关8、电机5b均与控制器相连，当挡块7抵靠行程开关8时，行程开关8发出一个信号给控制器，控制器在发出指令控制电机5b反向转动，实现丝锥5e的复位。液压马达4再带动转盘2转动90度到卸料工位，此时，液压缸一3c带动带动动模3a移动，使工件从夹紧机构3上掉落，位于卸料工位的下侧设有呈倾斜设置的滑槽，使掉落下来的工件便于输出。

通过液压马达4带动转盘2使夹紧机构3转到相应的工位，从而实现工件的连续加工，降低了工人的劳动强度，同时具有加工效率较高的优点。本专用加工机床一次夹紧后，能够实现多道工件的加工，避免多次装夹所产生的误差，从而提高了加工精度。通过液压马达4控制转盘2的转动，具有低转速、大扭矩的优点，且容易控制转盘2的转动角度的优点。

作为另一种方案，驱动机构一为伺服电机5b、凸轮分割器，伺服电机5b和凸轮分割器均固连在底座1上，伺服电机5b的主轴与凸轮分割器的输入轴相连，凸轮分割器的输出轴与转盘2相固连。通过伺服电机5b以及凸轮分割器带动转盘2转动到设定角度，其传动可靠，使转盘2转动具有较高的精度。凸轮分割器可采用如中国专利文献资料公开提出的一种凸轮分割器[申请号：200920119596.1；授权公告号：CN201455741U]，或者用其他能够使转盘2分度转动的机构代替均可。

为了实现使本阀体加工专用机床的多道工序，转盘2可设计成正多边形，以及在转盘2的一侧或者两侧设置对应的刀具组件5，使转盘2转动的过程中，能够实现多个工件的加工。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明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，但并不会偏离本发明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底座1、转盘2、夹紧机构3、动模3a、定模3b、液压缸一3c、液压马达4、刀具组件5、刀具座5a、电机5b、动力头5c、刀具杆5d、丝锥5e、套筒5f、液压缸二6、挡块7、行程开关8、分油阀9、本体9a、进油孔9a1、出油孔9a2、阀芯9b、进油通道9b1、出油通道9b2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发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种阀体加工专用机床，包括底座(1)以及设置在所述的底座(1)上的转盘(2)，所述的转盘(2)上设有能够夹持工件的夹紧机构(3)，所述的底座(1)上还设有能够带动所述的转盘(2)转到设定角度的驱动机构一，所述的转盘(2)的侧部设有能够加工工件的刀具组件(5)，其特征在于，所述的刀具组件(5)与所述的底座(1)之间设有能够带动所述的刀具组件(5)沿着所述的转盘(2)的轴向方向往复平移的驱动机构二。

2.根据权利要求1所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的刀具组件(5)包括刀具座(5a)以及设置在所述的刀具座(5a)上的电机(5b)，所述的电机(5b)的主轴连接有动力头(5c)，所述的动力头(5c)上固连有能够加工工件的刀具。

3.根据权利要求1所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的刀具组件(5)包括固连在电机(5b)、刀具杆(5d)、丝锥(5e)，所述的电机(5b)的端盖上固连有套筒(5f)，所述的电机(5b)的主轴穿过所述的套筒(5f)且所述的套筒(5f)与所述电机(5b)同轴设置，所述的电机（5b）的主轴与所述的刀具杆(5d)的一端周向固连，所述的刀具杆(5d)与所述的套筒(5f)之间螺纹相连，所述的刀具杆(5d)的另一端与丝锥(5e)相固连。

4.根据权利要求1或2或3所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的驱动机构一为液压马达(4)且所述的液压马达(4)的轴线与所述的转盘(2)的轴线同轴设置，所述的液压马达(4)的壳体固连在所述的底座(1)上且所述的液压马达(4)的转轴与所述的转盘(2)相固连。

5.根据权利要求1或2或3所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的驱动机构一为伺服电机(5b)且所述的伺服电机(5b)的主轴的轴线与所述的转盘(2)的轴线同轴设置，所述的伺服电机(5b)的壳体固定在所述的底座(1)上且所述的伺服电机(5b)的转轴与所述的转盘(2)相固连。

6.根据权利要求2所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的底座(1)上设有导轨一且所述的导轨一与所述的转盘(2)的轴线平行设置，所述的刀具座(5a)上设有与所述的导轨一相匹配的滑块一。

7.根据权利要求2所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的驱动机构二包括固连在底座(1)上的液压缸二(6)且所述的液压缸二(6)的轴线与所述的转盘(2)的轴线平行设置，所述的液压缸二(6)的活塞杆的端部与所述的刀具座(5a)相固连。

8.根据权利要求1或2或3所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的夹紧机构(3)包括动模(3a)、定模(3b)以及液压缸一(3c)，所述的动模(3a)与所述的定模(3b)之间形成用于夹持工件的型腔，所述的液压缸一(3c)的缸体固定在所述的转盘(2)上且所述的液压缸一(3c)的活塞杆与所述的动模(3a)的一端相固连，所述的定模(3b)的一端固连在所述的转盘(2)上，所述的液压缸一(3c)能够带动所述的动模(3a)相对所述的定模(3b)往复移动。

9.根据权利要求8所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的转盘(2)为方形，所述的液压缸一(3c)的缸体固连在所述的转盘(2)的侧壁上且所述的液压缸一(3c)的轴线平行于所述的转盘(2)的边缘，所述的定模(3b)固连在所述的转盘(2)的对应的侧壁上。

10.根据权利要求8所述的阀体加工专用机床，其特征在于，所述的转盘(2)的中心设有分油阀(9)，所述的分油阀(9)包括呈筒状的本体(9a)，所述的本体(9a)与转盘(2)同轴设置且所述的本体(9a)与所述的转盘(2)相固连，所述的本体(9a)内设有与所述的本体(9a)内腔相匹配且呈柱状的阀芯(9b)，所述的阀芯(9b)的外端位于所述的本体(9a)外侧且所述的阀芯(9b)与所述的底座(1)相固连，所述的本体(9a)上设有若干组进油孔(9a1)和出油孔(9a2)，每组所述的进油孔(9a1)与所述的出油孔(9a2)均与对应的液压缸一(3c)相连，所述的阀芯(9b)上设有若干组进油通道(9b1)和出油通道(9b2)，且当转盘(2)转动到设定的角度时每组所述的进油通道(9b1)以及所述的出油通道(9b2)能够与对应的所述进油孔(9a1)与所述的出油孔(9a2)相连通。

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