三片式固定球阀阀体的数控加工分析
目录
引言 1
一、三片式固定球阀阀体图样 2
二、阀体的工艺分析 2
（一）阀体的形状分析 2
（二）加工设备的选择 3
（三）阀体的尺寸分析 5
（四）加工顺序 6
（五）刀具的选择 6
（六）夹具的选择 7
（七）切削用量的选择 8
三、 加工中遇到的问题及解决方案 9
结语 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
我研究的这个三片式固定球阀阀体是三片式固定球阀的一个部件，整个球阀是将阀体、阀盖、球体、阀杆等通过紧密连接，装配在一起。球阀广泛应用于各种水利、化工、电力等领域。球阀就是阀杆带动球体启动件，使球体气体启动件绕着球阀轴线作旋转运动的阀门。目前市场情况来看，中国地区超过50-60万件/每年，并且以每年10%左右的速度递增。以2013年统计数据，仅国内球阀市场份额就超过50亿元。因此，球阀具有良好的市场空间。
本文着重于三片式固定球阀阀体的数控加工及工艺分析，对零件的加工技术做一定的阐述、说明。数控加工工艺是数控机床加工零件时的加工过程及方法，本文工艺分析的主要内容包括：
1、零件材料的选择，根据材料的特性确定加工中刀具的使用。
2、零件图纸的分析，根据零件的形状分析，确定零件加工所使用的加工设备；根据零件的尺寸分析，制定零件的加工方法。
本课题主要是来自于苏州澎瀚机械有限公司，本公司主要的生产任务是：蝶阀、脱硫阀门、水力控制阀、软密封闸阀、止回阀、球阀、截止阀等。本人在公司里主要从事阀门的技工中心操作，以下是对三片式固定球阀阀体的数控加工过程进行详细阐述。
一、三片 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
式固定球阀阀体图样
本课题研究对象为三片式固定球阀阀体，图1-1所示为三片式固定球阀阀体的整体外形图。
图 1-1三片式固定球阀阀体的整体外形图
阀体材料:
我们选择碳钢作为三片式固定球阀阀体的加工材料。
由于碳钢具有以下特点：
1.经过热处理后，具有很高的硬度还有很好的耐磨性。
2.经过退火处理，硬度适中且可切削性良好。
3.原材料成本是非常低的，降低了损耗。
通过以上性能特点的介绍，选择碳钢作为本课题中三片式固定球阀阀体的原材料，是非常合适的。
二、阀体的工艺分析
（一）阀体的形状分析
本课题研究的三片式固定球阀阀体是球阀的主体结构，呈圆柱状，阀体的两个端面各规律的排列着20个螺纹孔，阀体的的圆柱面上也有着通孔、台阶孔以及螺纹孔需要加工。图2-1-1为三片式固定球阀阀体的端面，图2-1-2为三片式固定球阀阀体的左面。
图 2-1-1三片式固定球阀阀体的端面
图 2-1-2三片式固定球阀阀体的左面
（二）加工设备的选择
由于阀体的主要加工内容为孔，对精度的要求很高，而且阀体的数量很大，需要进行批量生产，所以选择数控加工中心作为加工设备。
加工中心加工的特点就是适合加工大批量、精度高的工件，用加工中心来加工本课题研究的三片式固定球阀阀体是最好的选择。
我们公司在加工三片式固定球阀阀体时，所选用的数控机床是HM805TP卧式加工中心，如图2-2所示。
图 2-2HM805TP卧式加工中心
这台机床拥有自动交换台，性价比是非常高的，主轴采用FANUC宽域交流数字伺服电机驱动，机床的最高转速达到6000rpm，切削速度达到很高的程度。机床的具体技术参数如表2-2所示。
表格 2-2HM805TP卧式加工中心参数
HM805TP卧式加工中心参数
项目
HM805TP
工作台
工作台尺寸
2-800mm×800mm
工作台最大载荷
1600kg
T型槽（槽数*曹宽*间距）
5mm×22mm×160mm
工作台分度
1°×360
工作台交换时间
25s
工作台交换驱动方式
伺服电机
工作台最高转速
10r/min
最大工件直径/高度
1200mm×1200mm
行程
三轴行程X/Y/Z
1250mm×1000mm×1100mm
主轴端面至工作台中心距离
200mm～1300mm
主轴中心至工作台面距离
120mm～1120mm
主轴
主电机功率
18.5/22kw
主轴最高转速
4500rpm
主轴扭矩
647/770N.m
刀库
刀库容量
40把（链式）
刀柄型式
MAS403 BT50
拉钉型式
MAS403 P50T-1
换刀时间（刀对刀）
5.5s
机床精度
定位精度（X/Y/Z）
0.012±0.004(mm)
重复定位精度（X/Y/Z）
0.008±0.002(mm)
定位精度（B）
±5(")
重复定位精度（B）
±3(")
精铣上表面
3
T3
D16X45°定心钻
打中心孔
4
T4
D24合金钻
钻Φ25孔
5
T5
引言 1
一、三片式固定球阀阀体图样 2
二、阀体的工艺分析 2
（一）阀体的形状分析 2
（二）加工设备的选择 3
（三）阀体的尺寸分析 5
（四）加工顺序 6
（五）刀具的选择 6
（六）夹具的选择 7
（七）切削用量的选择 8
三、 加工中遇到的问题及解决方案 9
结语 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
我研究的这个三片式固定球阀阀体是三片式固定球阀的一个部件，整个球阀是将阀体、阀盖、球体、阀杆等通过紧密连接，装配在一起。球阀广泛应用于各种水利、化工、电力等领域。球阀就是阀杆带动球体启动件，使球体气体启动件绕着球阀轴线作旋转运动的阀门。目前市场情况来看，中国地区超过50-60万件/每年，并且以每年10%左右的速度递增。以2013年统计数据，仅国内球阀市场份额就超过50亿元。因此，球阀具有良好的市场空间。
本文着重于三片式固定球阀阀体的数控加工及工艺分析，对零件的加工技术做一定的阐述、说明。数控加工工艺是数控机床加工零件时的加工过程及方法，本文工艺分析的主要内容包括：
1、零件材料的选择，根据材料的特性确定加工中刀具的使用。
2、零件图纸的分析，根据零件的形状分析，确定零件加工所使用的加工设备；根据零件的尺寸分析，制定零件的加工方法。
本课题主要是来自于苏州澎瀚机械有限公司，本公司主要的生产任务是：蝶阀、脱硫阀门、水力控制阀、软密封闸阀、止回阀、球阀、截止阀等。本人在公司里主要从事阀门的技工中心操作，以下是对三片式固定球阀阀体的数控加工过程进行详细阐述。
一、三片 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
式固定球阀阀体图样
本课题研究对象为三片式固定球阀阀体，图1-1所示为三片式固定球阀阀体的整体外形图。
图 1-1三片式固定球阀阀体的整体外形图
阀体材料:
我们选择碳钢作为三片式固定球阀阀体的加工材料。
由于碳钢具有以下特点：
1.经过热处理后，具有很高的硬度还有很好的耐磨性。
2.经过退火处理，硬度适中且可切削性良好。
3.原材料成本是非常低的，降低了损耗。
通过以上性能特点的介绍，选择碳钢作为本课题中三片式固定球阀阀体的原材料，是非常合适的。
二、阀体的工艺分析
（一）阀体的形状分析
本课题研究的三片式固定球阀阀体是球阀的主体结构，呈圆柱状，阀体的两个端面各规律的排列着20个螺纹孔，阀体的的圆柱面上也有着通孔、台阶孔以及螺纹孔需要加工。图2-1-1为三片式固定球阀阀体的端面，图2-1-2为三片式固定球阀阀体的左面。
图 2-1-1三片式固定球阀阀体的端面
图 2-1-2三片式固定球阀阀体的左面
（二）加工设备的选择
由于阀体的主要加工内容为孔，对精度的要求很高，而且阀体的数量很大，需要进行批量生产，所以选择数控加工中心作为加工设备。
加工中心加工的特点就是适合加工大批量、精度高的工件，用加工中心来加工本课题研究的三片式固定球阀阀体是最好的选择。
我们公司在加工三片式固定球阀阀体时，所选用的数控机床是HM805TP卧式加工中心，如图2-2所示。
图 2-2HM805TP卧式加工中心
这台机床拥有自动交换台，性价比是非常高的，主轴采用FANUC宽域交流数字伺服电机驱动，机床的最高转速达到6000rpm，切削速度达到很高的程度。机床的具体技术参数如表2-2所示。
表格 2-2HM805TP卧式加工中心参数
HM805TP卧式加工中心参数
项目
HM805TP
工作台
工作台尺寸
2-800mm×800mm
工作台最大载荷
1600kg
T型槽（槽数*曹宽*间距）
5mm×22mm×160mm
工作台分度
1°×360
工作台交换时间
25s
工作台交换驱动方式
伺服电机
工作台最高转速
10r/min
最大工件直径/高度
1200mm×1200mm
行程
三轴行程X/Y/Z
1250mm×1000mm×1100mm
主轴端面至工作台中心距离
200mm～1300mm
主轴中心至工作台面距离
120mm～1120mm
主轴
主电机功率
18.5/22kw
主轴最高转速
4500rpm
主轴扭矩
647/770N.m
刀库
刀库容量
40把（链式）
刀柄型式
MAS403 BT50
拉钉型式
MAS403 P50T-1
换刀时间（刀对刀）
5.5s
机床精度
定位精度（X/Y/Z）
0.012±0.004(mm)
重复定位精度（X/Y/Z）
0.008±0.002(mm)
定位精度（B）
±5(")
重复定位精度（B）
±3(")
精铣上表面
3
T3
D16X45°定心钻
打中心孔
4
T4
D24合金钻
钻Φ25孔
5
T5
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