专利名称：核电主管道弯管内孔的加工装置及加工方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工工装，具体涉及一种核电主管道弯管内孔的加工装置。 本发明还涉及一种核电主管道弯管内孔的加工方法。
背景技术：
AP1000先进压水堆技术，属于世界上第三代核电技术。其中反应堆压力容器蒸汽发生器与反应堆冷却剂泵之间通过如图1所示的反应堆主管道1进行连接，以构成反应堆冷却剂系统的封闭循环。该反应堆主管道1的尺寸为外径d = 689mm,内径D = 559mm，直管部分的长度L = 3225mm，弯管中心半径R =四08讓，弯管部分的对应角度α = 66. 6°。 可以看出，工件的尺寸比较大。由于该核电主管道的技术要求高，而且外形较为特殊，目前的制造厂家大多采用铸件主管道，或是采用几件锻件焊接而成，这种制造方法的要求比较低，因而影响了核电整体的工程质量。为了提升核电的整体质量，采用了一种新的锻造主管道坯料的方法，即以大型不锈钢锻件、整体曲轴、偏心轴技术相结合的方法来锻造主管道的坯料，因而其主管道弯管内孔加工质量的好与坏决定了主管道的整体质量。目前对于主管道弯管内孔的机械加工，采用的是蚂蚁啃骨头的办法，不仅工作量太大，而且工作效率太低，根本无法满足生产的需要，并且无法实现批量生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种核电主管道弯管内孔的加工装置，它可以保证主管道弯管内孔的加工质量。为解决上述技术问题，本发明核电主管道弯管内孔的加工方法的技术解决方案为包括弧形镗杆、刀具旋转动力源、大齿圈条、小齿轮，刀具旋转动力源与设置于弧形镗杆一端的法兰接口连接；弧形镗杆的外侧固定设置有大齿圈条，小齿轮与大齿圈条啮合，驱动镗杆进给；弧形镗杆的中心轴线的半径与待加工的主管道弯管内孔中心轴线的半径相等。所述弧形镗杆的截面呈八边形。所述弧形镗杆支撑于支撑导向座上，八边形的弧形镗杆的四个对称面上贴有导轨镶板，支撑导向座的相应位置设有V形槽，V形槽的两侧也贴有导轨镶板；弧形镗杆通过导轨镶板与支撑导向座连接。所述弧形镗杆为中空。本发明还提供一种核电主管道弯管内孔的加工方法，其技术解决方案为用于对内径不小于500mm的直管与弯管的组合件的弯管内孔进行切削加工，采用本发明核电主管道弯管内孔的加工装置，所述核电主管道弯管内孔的加工装置的驱动方式为，进给动力源驱动小齿轮旋转，带动与之啮合的大齿圈条转动，实现弧形镗杆的进给；刀具旋转动力源驱动刀具旋转，进行切削加工。所述加工方法包括以下步骤第一步，准备；固定主管道工件，将弧形镗杆安装于支撑导向座上，调整二者的相对位置，将弧形镗杆的轴线与主管道工件的轴线调整到同一水平线，并使弧形镗杆的回转中心与工件的内孔中心重合，使弧形镗杆在进给运动中所走出的轨迹与工件的弯管内孔的圆弧一致；第二步，调整弧形镗杆的挠度；在空载情况下，先使弧形镗杆运动伸出，直至加工的极限位置，检测其挠度，作为挠度补偿的原始数据，以便在弧形镗杆的尾部安装平稳块来补偿；第三步，对刀；第四步，设置切削参数，驱动所述核电主管道弯管内孔的加工装置，进行切削加工。本发明可以达到的技术效果是本发明在加工过程中使弧形镗杆与主管道的弯管处于同一水平面，并且二者的运动中心处在同一个圆心上，使二者走相同的轨迹，能够实现仿形轨迹的主切削运动，从而能够加工出符合要求的主管道弯管的内孔。本发明解决了核电主管道弯曲孔的加工问题，不仅能够提高核电产品主管道的加工质量，而且能保证生产的周期。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图1是核电主管道的结构示意图2是本发明核电主I 道弯管内孔的加工装置的结构示意图
图3是本发明弧形镗杆的结构示意图4是图3中沿A-A的剖面图5是本发明弧形镗杆支撑于支撑导向座的示意图6是本发明加工主I 道内孔的示意图。
图中附图标记说明
1为工件主管道，2为弧形镗杆，
3为刀具旋转动力源，4为大齿圈条，
5为小齿轮，6为导轨镶板，
7为支撑导向座。
具体实施例方式如图2所示，本发明核电主管道弯管内孔的加工装置，包括弧形镗杆2、刀具旋转动力源3、大齿圈条4、小齿轮5，刀具旋转动力源3与设置于弧形镗杆2 —端的法兰接口连接，刀具旋转动力源3为主切削动力源；弧形镗杆2的外侧固定设置有大齿圈条4，小齿轮5 与大齿圈条4啮合，驱动镗杆的进给。如图3、图4所示，弧形镗杆2的截面呈八边形，一端为法兰接口，用于与刀具旋转动力源3连接。弧形镗杆2由多段焊接拼成，然后进行整体加工成型。弧形镗杆2的中心轴线的半径与待加工的主管道弯管内孔中心轴线的半径相等。弧形镗杆2为中空，弧形镗杆2的通孔用于容置润滑液接管、电源线、控制线等，还可以减轻弧形镗杆2的重量。弧形镗杆2的中心通孔直径为MOmm。如图5所示，弧形镗杆2支撑于支撑导向座7上，八边形的弧形镗杆2的四个对称面上贴有导轨镶板6，支撑导向座7的相应位置设有V形槽，V形槽的两侧也贴有导轨镶板 6 ；弧形镗杆2通过导轨镶板6与支撑导向座7连接。弧形镗杆2作进给运动时，弧形镗杆2与支撑导向座7之间的导轨镶板6能够减小二者之间的滑动摩擦，同时能够吸收少量切削中的振动，使加工过程平稳，从而可以获得很高的曲孔加工精度。如图6所示，本发明核电主管道弯管内孔的加工方法，用于对内径不小于500mm的直管与弯管的组合件的弯管内孔进行切削加工，包括以下步骤第一步，准备；将主管道工件1固定安装于V形垫块支架上，将弧形镗杆2安装于支撑导向座7 上，调整二者的相对位置，将弧形镗杆2的轴线与主管道工件1的轴线调整到同一水平线， 并使弧形镗杆2的回转中心与工件1的内孔中心重合，即弧形镗杆2与工件1使用同一个圆心，且二者半径相等，使弧形镗杆2在进给运动中所走出的轨迹与工件1的弯管内孔的圆弧一致；将刀具旋转动力源3安装至弧形镗杆2上，并将切削刀具安装至刀具旋转动力源 3上，固定牢；第二步，调整弧形镗杆2的挠度；在空载情况下，先使弧形镗杆2运动伸出，直至加工的极限位置，检测其挠度，作为挠度补偿的原始数据，以便在弧形镗杆2的尾部安装平稳块来补偿；第三步，对刀；设定好加工行程的极限位置，控制刀具加工的尺寸；第四步，设置好切削参数，检验各个系统的状态是否正常，进行切削加工；进给动力源驱动小齿轮5旋转，带动与之啮合的大齿圈条4转动，实现弧形镗杆2 的进给；与此同时，刀具旋转动力源3驱动刀具旋转，实现切削加工。
权利要求
1.一种核电主管道弯管内孔的加工装置，其特征在于包括弧形镗杆、刀具旋转动力源、大齿圈条、小齿轮，刀具旋转动力源与设置于弧形镗杆一端的法兰接口连接；弧形镗杆的外侧固定设置有大齿圈条，小齿轮与大齿圈条啮合，驱动镗杆进给；弧形镗杆的中心轴线的半径与所述主管道弯管内孔中心轴线的半径相等。
2.根据权利要求1所述的核电主管道弯管内孔的加工装置，其特征在于所述弧形镗杆的截面呈八边形。
3.根据权利要求2所述的核电主管道弯管内孔的加工装置，其特征在于所述弧形镗杆支撑于支撑导向座上，八边形的弧形镗杆的四个对称面上贴有导轨镶板，支撑导向座的相应位置设有V形槽，V形槽的两侧也贴有导轨镶板；弧形镗杆通过导轨镶板与支撑导向座连接。
4.根据权利要求1或2或3任一项所述的核电主管道弯管内孔的加工装置，其特征在于所述弧形镗杆为中空。
5.一种核电主管道弯管内孔的加工方法，用于对内径不小于500mm的直管与弯管的组合件的弯管内孔进行切削加工，其特征在于采用权利要求1所述的核电主管道弯管内孔的加工装置，所述核电主管道弯管内孔的加工装置的驱动方式为，进给动力源驱动小齿轮旋转，带动与之啮合的大齿圈条转动，实现弧形镗杆的进给；刀具旋转动力源驱动刀具旋转，进行切削加工。
6.根据权利要求5所述的核电主管道弯管内孔的加工方法，其特征在于所述加工方法包括以下步骤第一步，准备；固定主管道工件，将弧形镗杆安装于支撑导向座上，调整二者的相对位置，将弧形镗杆的轴线与主管道工件的轴线调整到同一水平线，并使弧形镗杆的回转中心与工件的内孔中心重合，使弧形镗杆在进给运动中所走出的轨迹与工件的弯管内孔的圆弧一致；第二步，调整弧形镗杆的挠度；在空载情况下，先使弧形镗杆运动伸出，直至加工的极限位置，检测其挠度，作为挠度补偿的原始数据，以便在弧形镗杆的尾部安装平稳块来补偿；第三步，对刀；第四步，设置切削参数，驱动所述核电主管道弯管内孔的加工装置，进行切削加工。
全文摘要
本发明公开了一种核电主管道弯管内孔的加工装置，包括弧形镗杆、刀具旋转动力源、大齿圈条、小齿轮，刀具旋转动力源与设置于弧形镗杆一端的法兰接口连接；弧形镗杆的外侧固定设置有大齿圈条，小齿轮与大齿圈条啮合，驱动镗杆进给；弧形镗杆的中心轴线的半径与主管道弯管内孔中心轴线的半径相等。本发明在加工过程中使弧形镗杆与主管道的弯管处于同一水平面，并且二者的运动中心处在同一个圆心上，使二者走相同的轨迹，能够实现仿形轨迹的主切削运动，从而能够加工出符合要求的主管道弯管的内孔。本发明还公开了一种核电主管道弯管内孔的加工方法。
文档编号B23B41/00GK102266960SQ201010191469
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者吕亚臣, 唐运克, 李友发, 沈尧荣, 程志家 申请人:上海重型机器厂有限公司