立式加工中心加工球阀座工艺设计

潘铭

摘 要：球阀是以球体作为开关件的一种阀门，而球阀阀座主要起到控制阀芯全关位置的作用，是球阀关键零件之一。该文研究了应用VDL-600A型立式加工中心加工球阀阀座工艺。应用CAXA设计制造软件进行零件设计，生成加工程序，最后应用VDL-600A型立式加工中心完成球阀阀座产品的实际加工，对球阀生产制造具有实践指导意义。

关键词：VDL-600A型立式加工中心 球阀阀座 CAXA 加工工艺

中图分类号：O441.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）09（a）-0075-02

球阀是以球体作为开关件的一种阀门，用于流体的调节与控制，在航天、石油化工、长输管线等许多方面都得到了广泛的应用，而球阀阀座主要起到控制阀芯全关位置，是球阀主要关键零件之一，球阀阀座制造工艺对其性能影响很大，所以生产制造出物美价廉的球阀座产品，提高市场竞争力至关重要。

1 球阀座零件分析

球阀阀座主要由两大部分构成，一是上面的半球；另一个是立方块，立方块上面由圆弧过渡、斜边、螺纹孔、深孔等结构组成，球阀座零件图如图1所示。

2 制造工艺分析

（1）外轮廓加工：首先毛坯粗加工，设置加工参数，避免撞刀、断刀、损坏零件或机床；

（2）半球加工：采用球铣刀，分粗、精两步加工；

（3）孔加工：钻孔：首先钻中心孔，再钻底孔，最后扩孔，加工深孔时，需要多次排屑；镗孔：镗孔时转速一般在2000～2600 r之间，在加工过程中不可间断进刀，当镗刀进到位时应首先关上电源再提刀，否则会在工件表面产生一条条线痕。镗孔时最多一次可进刀0.20 mm；

（4）螺纹加工：首先要孔口倒角处理，倒的角应为一个螺距；其次选择铣削螺纹。

3 球阀座加工工艺路线

根据设计计算确定各加工部位加工参数以及选择的刀具，编制的加工工艺路线如表1所示。

4 应用CAXA软件编程与仿真加工

4.1 设置刀具轨迹、加工参数、编程

外轮廓选择平面区域粗加工即可，如图2所示。进刀设置为圆弧进入切削，设置下刀距离的安全高度25，防止发生撞刀的可能。

半球粗加工，选择等高线粗加工，如图3所示，此法适用于不规则型腔或凸模的分层去除大量材料。半球精加工选用的是轮廓导动精加工，其实方法类似等高线加工。

平面轮廓精加工主要在设置加工参数、切削用量数据上区别于粗加工，其加工方式相同。

加工螺纹选择铣削螺纹加工，首先将螺纹孔钻好，必须倒角，在铣螺纹参数里面主要设置好内外螺纹、螺纹旋向、螺纹长度、螺距以及头数，在切削用量里面设置主轴n、下刀v、切削v以及退刀v。

4.2 仿真加工

通过模拟加工能判断刀具的轨迹，能发现刀具是否会撞刀等一些问题，模拟加工的零件图如图4所示。

5 VDL-600A型立式加工中心加工球阀座

采用手工对刀方式。

5.1 对x轴

先将刀移动到工件的最左端或者最右端，留下一点距离即可，将刀往下调节适当位置，再将刀具刚好触碰到工件边缘，将刀抬到安全高度，按下操作面板里pos按钮，输入x，进行x轴清零；然后将刀再摇到另一边，下刀，刀具再刚好触碰到工件边缘，将刀抬到安全高度，看操作面板里此刻x轴的坐标，将数值÷2，反向摇动手轮，摇到计算过后的数值，此刻按下操作面板上的ofs/set键，输入x0，测量，即可确定x轴x0的坐标了。

5.2 對y轴

方法同对x轴。

5.3 对z轴

只要将刀轻轻在工件上端面接触，按下ofs/set键，输入z0，点击测量，即可确定z0的坐标。

加工出的球阀座如图5所示。

6 结语

该文研究设计了应用VDL-600A型立式加工中心加工球阀座加工工艺。设计了球阀座制造工艺路线，使用 CAXA设计制造软件设置刀具轨迹、加工参数、编程，并仿真加工；最后应用VDL-600A型立式加工中心加工球阀座。该文对生产制造出物美价廉的球阀座产品，提高市场竞争力具有实践指导意义。

参考文献

[1] 田萍.数控机床加工工艺及设备[M].北京电子工业出版社，2010.

[2] 徐红岩.机械加工工艺基础[M].机械工业出版社，2010.

[3] 章华友.球阀设计与选用[M].机械工业部，2010.