摘 要：胶皮清腊闸门是抽油机井井口装置的重要组成部分，由于抽油机井在油田机械采油所占比重很大，因此胶皮清腊闸门得到了广泛的应用，胶皮清腊闸门产品质量的好坏也直接影响到油田原油生产，在胶皮清腊闸门的组件中，盘根球体作为自动调心和密封的重要部件，无论是尺寸精度还是表面质量，是保证胶皮清腊闸门正常工作的关键.应用钳工技术制作专用的夹具，加工合格的盘根球体是保障胶皮清腊闸门产品质量的关键。
关键词：球体加工、定位基准、间隙排除
利用车床加工球体，即使是技术水平非常高的车工，也很难保证尺寸精度和表面粗糙度，若是批量产品，更无法保证其互换性。制作专用的球体车削夹具，可以降低对操作车工的技能要求，保证加工球体的质量，从而达到保证胶皮清腊闸门的产品质量的目的，作为钳工如何制作好球体车削专用夹具，将成为整个过程的关键。
1、球体车削夹具的原理
由盘根球体的零件示意图1可知。零件图右侧球体部分在工作过程中具有自动调心功能，同时表面3.2的粗糙度可以保证与之配合的部分的密封要求，具有较高的加工要求。加工过程中为了保证球体部分的加工精度和表面质量，设计的回转工作台中心与工件球体中心的向下投影重合，回转工作台上固定的刀具的切削点与工件的轴线等高，刀具在旋转切屑过程中，旋转部件不能够存在间隙，制作原理示意图2：
球体车削夹具工作原理图2
2、盘根球体加工定位基准的确定
（1）盘根球体轴向定位点的确定。通过在车床卡盘内安装轴向定位胎具，以工件左侧平面作为定位基准面，从而确定每个工件安装后的位置的一致性，通过6点定位原理，加工时确保工件旋转自由度不受约束，其它自由度均进行控制，确保工件批量加工的一致性。
（2）回转工作台回转中心点的确定。球体车削夹具固定在车床刀台进给机构上，将道具调整到90°位置，调整车床刀左右位置，使用试切法确定刀尖的工作位置与轴向定位尺寸重合，轴向位置确定后，将刀尖调整至0°位置，调整车床刀前后位置，同样适用试切法确定刀尖的工作位置与工件轴线重合，这两个位置确定后，进给机构将进行锁紧，之后的加工则通过球体车削夹具的旋转和固定在夹具上的刀台的轴向进给实现。
3、球体车削夹具回转运动间隙的排除
球体车削夹具的回转运动通过涡轮蜗杆机构实现，通过调节蜗杆后部的螺栓可以改变涡轮蜗杆中心距的微量调节，从而实现正反转时的微量间隙，保证车削的质量。
4、夹具制作过程中的注意事项
（1）球体车削夹具与车床刀台托板的固定。由于球体车削夹具的固定是将现有车床的刀架拆下，然后利用固定刀架的位置进行固定，因此固定采用的螺栓孔完全按照拆下的刀台的螺栓孔进行测绘、划线、钻孔，固定后要确保牢固，不能有任何松动和受力后的移位现象出现。
（2）夹具上部轴承固定中心要和涡轮旋转中心重合。确保球体车削夹具的旋转的可靠，一定要保证固定轴承的中心和涡轮旋转中心重合，钳工在装配过程中要使用百分表进行检测，轴线的最大误差应小于0.02，这样可保证夹具旋转部分的顺畅和间隙的有效排除。
（3）销轴和孔的配合。球体车削夹具上多处使用了销轴和孔的配合结构，如蜗杆前端、后端和调节点等，这些部位工作时不能有间隙，因此要求钳工划线位置准确，确定位置后选用合适的钻头进行钻孔，最后使用铰刀进行铰孔，保证孔的精度和表面粗糙度，孔和轴的配合采用较为精密的间隙配合，参照手册中IT7级精度设计，消除间隙窜动量，使用过程中对这些部位进行润滑处理。
5、夹具使用过程中的注意事项
球体车削夹具工作时，一定要确保球体车削夹具的旋转中线与待加工球体中心俯视投影重合，只有这样才能保证加工球体的形状误差在合格范围内。
（1）球体车削夹具旋转中心靠前。若旋转中心靠前，加工后的零件。这种情况出现后，使得球体表面的每个点从垂直位置到水平位置是，球体上的点中心点的距离是逐渐增加的，球体在摆动时，与密封件的压紧力是增加的，摆动位置越大，阻力越大。
（2）球体车削夹具旋转中心靠后。若旋转中心靠后，加工后的零件。这种情况出现后，使得球体表面的每个点从垂直位置到水平位置是，球体上的点中心点的距离是逐渐减小的，球体在摆动时，与密封件的压紧力是降低的，摆动位置越大，阻力越小，同时可能出现密封失效现象。无论上述哪种情况出现，加工后的球体在工作时都会出现质量问题，工作时要么调心摆动不顺畅，要么在摆动过程中密封功能失效。
6、结束语
钳工技术在设计球体车削夹具过程中，无论从加工原理，还是具体的划线、钻孔、铰孔、装配等操作，为球体的车削提供了技术保证，这种胶皮清腊闸门在油田抽油机井井口使用过程中，球体部分作为该产品的核心部件从未出现过质量问题，为油田采油工作的高效开展奠定了基础。采用钳工技术设计制作专用的车床夹具，可以较好的保证车削质量，降低加工零件对车床操作手的技能要求，较好的保证加工零件的尺寸精度和表面质量，保证较好的装配互换性，从而证明钳工技术是制造业中不可缺少的工种，钳工技术在制造业中是优化加工工艺、提高工作效率的重要技术支持。