專利名稱：水輪機球閥的大型活門加工工藝方法
技術領域：
本發明公開了水輪機球閥中一種水輪機球閥的大型活門加工工藝方法。
背景技術：
水輪機球閥密封部位現在采用金屬密封結構，要求金屬密封面之間允許的漏水量為OL/min。為保證水輪機球閥金屬密封面之間的精度要求，采用閥體與活門裝配在一起后同加工一端閥體與活門相關密封部位配合表面，保證一端閥體與活門之間的同軸度精度， 將閥體與活門整體翻身后，同加工另一端閥體與活門相關密封部位配合表面，保證另一端閥體與活門之間的同軸度精度。中、小型水輪機球閥，采用閥體與活門裝配在一起后同加工閥體與活門相關密封部位配合表面的工藝方法，保證閥體與活門之間的同軸度精度。發明的內容本發明公開了水輪機球閥中一種水輪機球閥的大型活門加工工藝方法，優化了活門的制造工藝、縮短了生產周期和提高了活門制造精度。本發明在加工過程中存在如下技術難點(1)活門兩端密封面配合部位平面平行度的加工及測量。(2)活門兩端密封面配合部位外圓同軸度的加工及測量。(3)活門兩端密封面配合部位外圓圓柱度的加工及測量。本發明的技術方案為水輪機球閥中一種水輪機球閥的大型活門加工工藝方法， 其特征是包括以下工藝步驟(1)活門放到數控鏜床回轉工作臺上，數控鏜床回轉工作臺旋轉360°，檢查數控回轉工作臺的分度精度；(2)數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，圓弧差補的方法即刀具在指定平面內按給定的進給速度作圓弧運動，切削出圓弧輪廓， 數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸；(3)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸；(4)用激光跟蹤儀測量活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸；(5)重新調整數控鏜床的相關數據，數控編程通過圓弧差補的方法在活門一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸；(6)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法在活門另一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸；(7)用激光跟蹤儀測量活門兩端球面上精加工部位基準平面之間的平行度、基準外圓之間的同軸度和基準外圓的直徑尺寸；(8)數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸，在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度；(9)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸，在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度；(10)用激光跟蹤儀測量精加工后的活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、 外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸。(11)在數控鏜床回轉工作臺上，采用激光跟蹤儀測量和數控編程圓弧差補相結合的工藝方法加工完成活門兩端密封面配合部位的平面和外圓，保證活門兩端平面平行度 < 0. 08mm、兩端外圓同軸度< 0. 08mm和兩端外圓圓柱度< 0. 08mm。本發明的技術效果如下1)活門放到數控鏜床回轉工作臺上，數控鏜床回轉工作臺旋轉360°，檢查數控回轉工作臺的分度精度。利用數控回轉工作臺的分度精度保證活門兩端密封面配合部位平面平行度的加工。(2)數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸。通過圓弧差補的方法保證加工后活門密封面配合部位外圓的圓柱度。(3)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸。通過圓弧差補的方法(保證加工后活門密封面配合部位外圓的圓柱度，用數控回轉工作臺精度保證活門兩端密封面配合部位外圓同軸度的加工。(4)用激光跟蹤儀測量活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸。激光跟蹤儀測量保證活門兩端密封面配合部位平面平行度的測量、外圓同軸度和圓柱度的測量。(5)重新調整數控鏜床的相關數據，數控編程通過圓弧差補的方法在活門一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸。基準平面和基準外園的加工，是為了保證精加工后活門密封面配合部位外圓的圓柱度。(6)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法在活門另一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸。基準平面和基準外園的加工，是為了保證精加工后活門兩端密封面配合部位平面的平行度、外圓的圓柱度和同軸度。(7)用激光跟蹤儀測量活門兩端球面上精加工部位基準平面之間的平行度、基準外圓之間的同軸度和基準外圓的直徑尺寸。激光跟蹤儀測量保證精加工后活門兩端密封面配合部位平面平行度的測量、外圓同軸度和圓柱度的測量。(8)數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸。在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度。保證了活門兩端密封面配合部位平面的平行度、外園的圓柱度和同軸度。(9)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸。在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度。保證了活門兩端密封面配合部位平面的平行度、外園的圓柱度和同軸度。(10)用激光跟蹤儀測量精加工后的活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、 外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸。保證了活門兩端密封面配合部位平面的平行度、外園的圓柱度和同軸度。本發明保證了水輪機球閥大型活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的圓柱度。在數控鏜床和回轉工作臺上，采用數控編程圓弧差補的方法加工活門兩端密封面配合部位的平面和外圓。用激光跟蹤儀測量活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸。采用數控編程圓弧差補的方法在活門兩端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，做為活門加工過程中的參考基準，保證活門密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的圓柱度。本發明可提高大型活門密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的圓柱度等精度，克服了外徑千分尺無法直接測量活門外圓尺寸的難點，解決了大型活門與閥體裝配后無法翻身加工的問題。本發明優化了活門的制造工藝、縮短了生產周期和提高了活門制造精度，可節約生產周期約30天。
圖1是活門加工及測量順序原理2活門粗加工及測量順序原理3活門基準加工及測量順序原理圖
具體實施例方式水輪機球閥中一種水輪機球閥的大型活門加工工藝方法，在加工過程中存在如下技術難點(1)活門兩端密封面配合部位平面平行度的加工及測量。(2)活門兩端密封面配合部位外圓同軸度的加工及測量。(3)活門兩端密封面配合部位外圓圓柱度的加工及測量。工藝方法包括以下工藝步驟(1)活門放到數控鏜床回轉工作臺上，數控鏜床回轉工作臺旋轉360°，檢查數控回轉工作臺的分度精度；(2)數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，圓弧差補的方法即刀具在指定平面內按給定的進給速度作圓弧運動，切削出圓弧輪廓， 數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸；
(3)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸；(4)用激光跟蹤儀測量活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸；(5)重新調整數控鏜床的相關數據，數控編程通過圓弧差補的方法在活門一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸；(6)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法在活門另一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸；(7)用激光跟蹤儀測量活門兩端球面上精加工部位基準平面之間的平行度、基準外圓之間的同軸度和基準外圓的直徑尺寸；(8)數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸，在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度；(9)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸，在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度；(10)用激光跟蹤儀測量精加工后的活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、 外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸。(11)在數控鏜床回轉工作臺上，采用激光跟蹤儀測量和數控編程圓弧差補相結合的工藝方法加工完成活門兩端密封面配合部位的平面和外圓，保證活門兩端平面平行度 < 0. 08mm、兩端外圓同軸度< 0. 08mm和兩端外圓圓柱度< 0. 08mm。本是實施例具體內容為1)活門放到數控鏜床回轉工作臺上，活門中心與回轉工作臺中心應重合，誤差小于0.5mm。數控鏜床回轉工作臺旋轉360°，檢查數控回轉工作臺的分度精度。利用數控回轉工作臺的分度精度保證活門兩端密封面配合部位平面平行度的加工。(2)數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門第一平面1和第一外圓3，數控編程測量第一外圓3尺寸，見圖2。(3)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門第二平面2和第二外圓4，數控編程測量第二外圓4尺寸，見圖2。(4)用激光跟蹤儀測量活門第一平面1、第二平面2之間的平行度，測量第一外園 3、第二外圓4之間的同軸度，測量第一外圓3、第二外園4尺寸，見圖1。(5)重新調整數控鏜床的相關數據，數控編程通過圓弧差補的方法在活門球面圓周上精加工第三基準平面5和第三基準外圓5，數控編程測量第三基準外圓5尺寸，見圖3。(6)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法在活門球面圓周上精加工第四基準平面6和第四基準外圓6，數控編程測量第四基準外圓6，見圖3。(7)用激光跟蹤儀測量活門第三基準平面5、第四基準平面6之間的平行度，平行度< 0. OSmm0測量第三基準外園5、第四基準外圓6之間的同軸度，同軸度< 0. OSmm0測量第三基準外圓5、第四基準外園6尺寸，第三基準外圓5、第四基準外園6圓柱度< 0. 08mm, 見圖1。(8)數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門第一平面1和第一外圓3，數控編程測量第一外圓3尺寸，第一外圓3圓柱度< 0. OSmm0在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門第一平面1與活門球面上第三基準平面5之間的平行度，平行度< 0. 05mm。測量活門第一外圓3與活門球面第三基準外圓5之間的同軸度，同軸度< 0. 05mm。測量第一外園3 圓柱度，圓柱度< 0. 08mm，見圖2。(9)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門第二平面2和第二外圓4，數控編程測量第二外圓4尺寸，第二外園4圓柱度< 0. 08mm。在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門第二平面2與活門球面上第四基準平面6之間的平行度，平行度< 0. 05mm。測量活門第二外圓4與活門球面第四基準外圓6之間的同軸度， 同軸度< 0. 05mm。測量第二外園4圓柱度，圓柱度< 0. 08mm，見圖2。(10)用激光跟蹤儀測量活門第一平面1、第二平面2之間的平行度，平行度 < 0.08mm。測量第一外園3、第二外圓4之間的同軸度，同軸度< 0. 08mm。測量第一外圓 3、第二外圓尺寸4，第一外圓3、第二外圓4圓柱度< 0. 08mm，見圖1。需用裝備眷數控鏜床 數控回轉工作臺 激光跟蹤儀 杠桿千分表 平尺 內徑千分尺本發明優化了水輪機球閥中一種大型活門的制造工藝、縮短了生產周期和提高了活門制造精度。克服了外徑千分尺無法直接測量活門外圓尺寸的難點，解決了大型活門與閥體裝配后無法翻身加工的問題。
權利要求
1. 一種水輪機球閥的大型活門加工工藝方法，其特征是包括以下工藝步驟(1)活門放到數控鏜床回轉工作臺上，數控鏜床回轉工作臺旋轉360°，檢查數控回轉工作臺的分度精度；(2)數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，圓弧差補的方法即刀具在指定平面內按給定的進給速度作圓弧運動，切削出圓弧輪廓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸；(3)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法粗加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸；(4)用激光跟蹤儀測量活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸；(5)重新調整數控鏜床的相關數據，數控編程通過圓弧差補的方法在活門一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸；(6)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法在活門另一端球面圓周上精加工一段基準平面和基準外圓，數控編程測量和記錄加工后的基準外圓直徑尺寸；(7)用激光跟蹤儀測量活門兩端球面上精加工部位基準平面之間的平行度、基準外圓之間的同軸度和基準外圓的直徑尺寸；(8)數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸，在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度；(9)數控鏜床回轉工作臺旋轉180°，數控編程通過圓弧差補的方法精加工活門另一端密封面配合部位的平面和外圓，數控編程測量和記錄加工后的外圓直徑尺寸，在精加工過程中，用數控鏜床多次測量活門密封面配合部位的平面與活門球面上精加工基準平面之間的平行度、活門密封面配合部位的外圓與活門球面上精加工基準外圓之間的同軸度；(10)用激光跟蹤儀測量精加工后的活門兩端密封面配合部位平面之間的平行度、外圓之間的同軸度和外圓的直徑尺寸。(11)在數控鏜床回轉工作臺上，采用激光跟蹤儀測量和數控編程圓弧差補相結合的工藝方法加工完成活門兩端密封面配合部位的平面和外圓，保證活門兩端平面平行度 < 0. 08mm、兩端外圓同軸度< 0. 08mm和兩端外圓圓柱度< 0. 08mm。
全文摘要
本發明公開了水輪機球閥的大型活門加工工藝方法，活門兩端裝配密封座平面和外圓采用數控鏜床數控編程加工。在活門數控編程加工過程中，采用間接測量的方法測量活門外圓直徑尺寸。通過數控鏜床數控編程確定活門的中心、采用數控編程圓弧差補的方法加工活門外圓及測量活門外圓直徑尺寸。用激光跟蹤儀測量活門加工后的外圓直徑尺寸、外圓圓柱度，用激光跟蹤儀測量活門兩端裝配密封座平面之間的平行度和活門兩端裝配密封座平面外圓之間的同軸度。本發明具有活門加工工藝流程合理簡潔，加工及測量操作方便直觀，加工及測量精度高，提高生產效率等優點。
文檔編號B23Q17/00GK102441690SQ20101050383
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月12日 優先權日2010年10月12日
發明者馮慧奇, 姜國華 申請人:哈爾濱電機廠有限責任公司