[发明专利]强制密封球阀堆焊球体的加工方法

权利要求书

1.强制密封球阀堆焊球体的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，粗镗铸件球体的流道及球面；

步骤二，粗铣球体上轴端、下轴端外形及打中心孔；

步骤三、在球体侧面焊配重铁，使得流道两侧的球体保持平衡；

步骤四、车加工需要堆焊的球面；

步骤五、堆焊及热处理；

步骤六、精车流道；

步骤七、精车球体的球面已堆焊面；

步骤八、磨堆焊球面；

步骤九、精车球体上轴端、下轴端基准端面及基准外圆；

步骤十、确定球面中心坐标尺寸基准；

步骤十一、精车球体下轴端轴向及径向球面；

步骤十二、镗球体上轴端、下轴端；

步骤十三、线切割多边形销孔；

步骤十四、去除球体侧面的配重铁；

其中，步骤一所述的粗镗铸件球体的流道及球面方法为：使用数控镗床加工；预先在球体上轴端两侧面焊接辅助定位块(201)，找正球体上轴端、下轴端外形；使用组合压板一(202)、T型槽用螺栓一(203)及螺母一(204)将辅助定位块(201)固定夹紧在工作台上，组合压板一(202)包括压紧固定在辅助定位块(201)上表面的第一水平压板和设于第一水平压板下表面的支撑座，支撑座的下端设于工作台的台面上；利用数控镗床自带的主轴架磁力表座校核，兼顾流道与主轴平行及上轴端四方体中的两侧面平行；然后粗加工流道及球口两端面见光，之后工作台旋转90°，利用数控镗床编程粗加工球面，加工结束后打磨去掉辅助定位块(201)；

步骤二所述的粗铣球体上轴端、下轴端外形及打中心孔方法为：使用带角铣头的龙门铣加工中心加工；先使用组合压板二(301)、T型槽用螺栓二(302)及螺母二(303)将圆锥定位面工装(4)固定在工作台上，组合压板二(301)包括压紧固定在圆锥定位面工装(4)底板上表面的第二水平压板和设于第二水平压板下表面的支撑板，圆锥定位面工装(4)的内孔上端具有圆锥定位面(401)；然后吊装球体球面与圆锥定位面(401)贴合定位；校核球口端主参考端面平行工作台，根据上轴端、下轴端外形尺寸分中，确定上轴端、下轴端轴心线平行于工作台，最后使用压板(304)、支承(305)、螺母三(306)及拉杆(307)组合压紧球体上轴端、下轴端，压板(304)分别对应设于上轴端的上方侧面、下轴端的下方侧面，支承(305)安放于工作台上，用于支撑压板(304)；然后依次按如下步骤加工：步骤a,使用角铣头加工球体上轴端端面见光；步骤b,预先加工好的工艺盲堵(402),工艺盲堵(402)同轴设置的圆柱堵头和盲堵法兰,根据圆柱堵头外圆尺寸镗铣球体上轴端中心孔的内径尺寸到位，两者为间隙配合；步骤c,安装工艺盲堵(402)到位，然后在盲堵法兰的外圆将工艺盲堵(402)点焊牢固在球体上轴端；步骤d,加工球体上轴端四方外形见光，以作为后续参考基准；步骤e,加工球体上轴端基准端面见光、基准外圆见圆；步骤f，在工艺盲堵(402)的外端面中心加工矩形槽(404)，矩形槽(404)尺寸根据后面工序使用的车球机、磨球机主轴连接尺寸来确定；步骤g，加工球体下轴端除去基准端面之外的端面见光，除去基准外圆之外的外圆部位见光；步骤h，加工球体下轴端基准端面见光、基准外圆见圆；步骤i，角铣头换中心钻，在工艺盲堵(402)的矩形槽(404)底面加工工艺盲堵(402)的中心孔到位，接着加工球体下轴端中心孔到位；步骤j，加工球口两端面，并预留精车余量；

步骤三所述的球体侧面焊配重铁工序在步骤二所使用的定位工装上实施，在该工序中，同时在球体顶部球面的两侧焊测量凸台(309)，测量凸台(309)分设于流道中心线的两侧，测量凸台(309)用于在车、磨球面时辅助千分尺测量球面尺寸；

步骤四所述的车加工需要堆焊的球面方法为：利用数控卧式加工球面车床，按堆焊前球面工艺尺寸加工需要堆焊的球面，在两处点焊的测量凸台(309)位置用千分尺测量球体加工尺寸；

步骤七所述的精车球体的球面已堆焊面方法为：利用数控卧式加工球面车床加工，预留磨削余量，在两处点焊的测量凸台(309)位置用千分尺测量球体加工尺寸；

步骤八所述的磨堆焊球面方法为：按设计尺寸利用卧式球面磨床磨削到位，在两处点焊的测量凸台(309)位置用千分尺测量球体加工尺寸；

步骤九所述的精车球体上轴端、下轴端基准端面及基准外圆方法为：利用数控卧车重新加工球体上轴端的基准端面和基准外圆，以及球体下轴端的基准端面和基准外圆；

步骤十所述的确定球面中心坐标尺寸基准方法为：在数控镗床上，参照步骤二所述的方式将圆锥定位面工装(4)固定在工作台上，在镗床主轴端部固定百分表，校核圆锥定位面工装(4)的外圆中心与镗床主轴同轴，同时利用百分表确定圆锥定位面工装(4)外圆的轴向坐标，从而得到圆锥定位面工装(4)的中心在数控镗床上的坐标值；然后吊装球体球面与圆锥定位面(401)贴合定位，校核球口端主参考端面平行工作台，根据上轴端、下轴端外形尺寸分中，并使得上轴端、下端轴心线平行于工作台，球体上轴端朝向镗床主轴，百分表校核球体上轴端、下轴端基准端面及基准外圆跳动≤0.02mm，球面中心坐标值与圆锥定位面工装(4)的中心坐标值相同，根据根据球面中心坐标值得到上轴端基准端面到球面中心的尺寸M1，将球体旋转180°，使用同样的方法得到下轴端基准端面到球面中心的尺寸M2；

步骤十一所述的精车球体下轴端轴向及径向球面方法为：利用卧式数控车床，依据尺寸M2为尺寸基准，以下轴端基准端面为对刀面,加工球体下端轴向、径向球面到设计尺寸；

步骤十二所述的镗球体上轴端、下轴端方法为：在数控镗床上，参照步骤二所述的方式将圆锥定位面工装(4)固定在工作台上，在镗床主轴端部固定百分表，校核圆锥定位面工装(4)的外圆中心与镗床主轴同轴，同时利用百分表确定圆锥定位面工装(4)外圆的轴向坐标，从而得到圆锥定位面工装(4)的中心在数控镗床上的坐标值；然后参照步骤二所述的方式将球体定位装夹在圆锥定位面工装(4)的圆锥定位面(401)上，球体的上轴端朝向主轴，镗床主轴端部放置磁力表座校平，校核上轴端基准端面及基准外圆，校核上轴端四方部两对边平行或垂直工作台；加工上轴端与工艺盲堵(402)点焊处，取出工艺盲堵(402)，然后利用步骤十确定的尺寸M1为尺寸基准，镗铣上轴端各部位符合设计尺寸；将球体旋转180°，使用同样的校核方法校核球体下轴端后，加工球体下轴端末端面及圆柱形沉孔并打中心孔符合设计要求，加工下轴端其它各部位符合设计尺寸；

拆除圆锥定位面工装(4)及球体，参照步骤一的装夹方式重新将球体定位装夹在工作台上，依据上轴端的四方部找正，粗镗多边形销孔以便于线切割穿钼丝，钻孔攻丝螺孔到位；将球体旋转90°，粗镗圆柱销孔以便于线切割穿钼丝；

步骤十三所述的线切割销孔方法为：采用线切割机，参照步骤二所述的方式将圆锥定位面工装(4)固定在工作台上，并将球体定位装夹在圆锥定位面工装(4)的圆锥定位面(401)上，以球体上轴端四方外形为钼丝校核基准，线切割圆柱销孔到位；

拆除圆锥定位面工装(4)及球体，参照步骤一的装夹方式重新将球体定位装夹在工作台上，以球体上轴端四方外形为钼丝校核基准，线切割多边形销孔到位。