CN103240450A

CN103240450A - 一种加工用刀具

Info

Publication number: CN103240450A
Application number: CN2013101527756A
Authority: CN
Inventors: 任宇宏; 皮晓涛; 畅欣; 方仕祥; 吕文强; 郭翔; 汪晓寒
Original assignee: China Jianzhong Nuclear Fuel Co Ltd
Current assignee: China Jianzhong Nuclear Fuel Co Ltd
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2013-08-14

Abstract

本发明属于刀具，具体涉及一种加工用刀具。一种加工用刀具，其中，该枪钻切削刃包括圆柱形的枪钻切削刃本体，在枪钻切削刃本体沿轴向上去掉扇形的部分，该被去掉的扇形部分用作枪钻切削刃的排油通道，在枪钻切削刃本体余下的部分中，沿轴向开有进油孔，在枪钻切削刃本体的外圆周表面和被切掉扇形的一个边上固定安装硬质合金。本发明的显著效果是：用本发明提供喷嘴生产出来的UO₂粉末在物理性能、微观性能、烧结试验等各方面都满足工艺技术条件和大批量生产的要求，另外生产该喷嘴的专用刀具可以加工其它长径比大，孔径小，被加工件硬度高的孔径。

Description

一种加工用刀具

技术领域

本发明属于刀具，具体涉及一种加工用刀具。

背景技术

UO₂粉末是制造燃料原件的最主要原料。现有技术基本都采用湿法制造UO₂粉末，即用酸对UF₆进行溶解，并通过一系列在溶液中的化学反应制备UO₂粉末。相对湿法来说，干法制备UO₂粉末具有流程相对简单，物料损失小等优点，但是干法需要使用转化还原炉进行UO₂粉末的制备。

转化还原炉用于将UF₆气化水解、UO₂F₂脱氟还原，并将其最终制成活性UO₂粉末。转化还原炉中的关键技术之一是控制中间产物UO₂F₂粉末的性质，如颗粒大小、形状等。为此必须控制各种气体(主要是UF₆气体和水蒸气)的配比和接触反应，控制反应场的分布、温度等参数，而这些都与喷嘴有密切的关系，因此，从工艺角度看，喷嘴虽小，却是转化还原炉的一个关键部件。由于现有技术中几乎都是采用湿法流程制备UO₂粉末，因此没有专门的喷嘴可以借鉴。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种加工用刀具。

本发明是这样实现的：一种加工用刀具，其中，该枪钻切削刃包括圆柱形的枪钻切削刃本体，在枪钻切削刃本体沿轴向上去掉扇形的部分，该被去掉的扇形部分用作枪钻切削刃的排油通道，在枪钻切削刃本体余下的部分中，沿轴向开有进油孔，在枪钻切削刃本体的外圆周表面和被切掉扇形的一个边上固定安装硬质合金。

如上所述的一种加工用刀具，其中，所述的被去掉的扇形部分的角度大于90度，小于180度。

如上所述的一种加工用刀具，其中，所述的硬质合金为YT15。

一种深孔铰刀，其中，深孔铰刀包括最前端的切削刃，切削刃固定连接在刀柄上，刀柄的后面连接刀杆。

如上所述的一种深孔铰刀，其中，所述切削刃的截面为大致为“人”字型。

一种深孔拉铰刀，其中，深孔拉铰刀包括深孔拉铰刀刀柄，在深孔拉铰刀刀柄的最前端固定连接刀刃，在深孔拉铰刀刀柄的最后端开有通到刀刃后部的通油孔，在通油孔的末端开有沿径向与深孔拉铰刀刀柄外壁连通的出油孔。

本发明的显著效果是：用本发明提供喷嘴生产出来的UO₂粉末在物理性能、微观性能、烧结试验等各方面都满足工艺技术条件和大批量生产的要求，另外生产该喷嘴的专用刀具可以加工其它长径比大，孔径小，被加工件硬度高的孔径。

附图说明

图1是本发明提供的转化还原炉喷嘴的侧面结构示意图；

图2是图1右视结构示意图；

图3是枪钻切削刃的结构示意图；

图4是图3的左视结构示意图；

图5是深孔铰刀的结构示意图；

图6是图5中AA向剖视放大示意图；

图7是深孔拉铰刀的结构示意图；

图8是图7中BB向剖视放大示意图；

图9是图7中E向的示意图；

图中：1.内管密封垫、2.外管密封垫、3.锁紧螺帽、4.外管、5.内管、6.外管进气接口、7.内管进气接口、8.喷嘴基座、9.硬质合金、10.枪钻切削刃本体、11.进油孔、12.排油通道、13.刀柄、14.刀杆、15.切销刃、16.出油孔、17.刀刃、18.深孔拉铰刀刀柄、19.通油孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明：

如附图1和图2所示，一种转化还原炉喷嘴，包括喷嘴基座8，该喷嘴基座8是金属质地的长方体，在其中开有贯穿前后的通孔，该通孔作为喷嘴喷射物质的通道。在喷嘴基座8的前方设有外管4，在外管4中间设有同心布置的内管5，外管4与内管5之间留有空隙。外管4和内管5的末端均为截去头部的圆锥，两者同心布置。外管4和内管5均伸入喷嘴基座8的通孔中，在外管4与喷嘴基座8连接的部位设置锁紧螺帽3，该锁紧螺帽3用于将外管4和内管5固定在喷嘴基座8上。在外管4深入喷嘴基座8通孔中的末端设置内管密封垫1，该内管密封垫1将外管4密封，使内管5与外管4不再联通。外管4通过外管进气接口6与外部联通，外部的水蒸气通过外管进气接口6进入喷嘴外管4与内管5之间的空隙，并最终从喷嘴的端部喷入转化还原炉内。内管5穿过所述的内管密封垫1与内管进气接口7联通，外部的UF₆气体通过该内管进气接口7进入内管5中，并最终从喷嘴的端部喷入转化还原炉内。为了保证密封，在锁紧螺帽3后面还可以增加外管密封垫2。所述的内管5还可以穿过喷嘴基座8的通孔然后再与外部连接。

由于UF₆是一种强氧化剂和氟化剂。在室温下，铜、铝、镍可被UF₆腐蚀，在金属表面形成氟化物膜，此膜有抗腐蚀作用。利用此性质，申请人选用铜、铝、镍及它们的合金来制备与UF₆接触的装置。

本发明提供的喷嘴内层所通气体为UF₆，外层所通气体为水蒸气，转化还原炉内由于UF₆和水蒸气接触后反应很快，且大量放热，因此喷嘴的设计制造将影响反应场的分布，因此而影响反应区的温度、UO₂F₂的形成等，同时反应区应离开喷嘴一定距离，以免反应物沉积堵塞喷嘴。为了解决上述问题，本发明喷嘴的具体尺寸如下：喷嘴伸出喷嘴基座8的部分全长205毫米（包括内管5和外管4），外管4的外壁直径21毫米～22毫米，外管4的内壁直径15毫米～16毫米，内管5的外壁直径13毫米～14毫米，内管5的内壁直径9毫米～10毫米，喷嘴端部圆锥台的喷口直径7.2毫米，内管5端部圆锥台的喷口直径4毫米。

上述喷嘴长径比大，选用材料硬度大，喷嘴对外管4和内管5的同轴度、直线度要求较高，用传统工艺进行加工成品率相对较低。为了解决上述问题，本发明还提供一组专门用于加工该喷嘴外管4和内管5的刀具。如图3和图4所示，第一个需要用到的刀具为枪钻切削刃，该枪钻切削刃包括圆柱形的枪钻切削刃本体10，在枪钻切削刃本体10沿轴向上去掉扇形的部分，该被去掉的扇形部分的角度一般大于90度，小于180度；该被去掉的扇形部分用作枪钻切削刃的排油通道12。在枪钻切削刃本体10余下的部分中，沿轴向开有进油孔11。在枪钻切削刃本体10的外圆周表面和被切掉扇形的一个边上固定安装硬质合金9。在增加该硬质合金9的时候需要考虑以下因素：首先要考虑被加工工件材料的物理、机械性能，还要考虑工件材料的化学成分，以避免二者化学组成元素之间因不良化学反应而导致刀具加快磨损。其次，深孔刀具对被加工材料应有足够的抗弯强度，以避免在正常切削用量条件下发生切削刃崩裂、破损。第三，切削刃的耐磨性应尽可能高一些。在正常切削用量下刀具材料最低限度应保证能加工完一个深孔。综合以上要求，申请人选用YT15的硬质合金刀具。

第二个需要用的刀具是深孔铰刀。如附图5和附图6所示，深孔铰刀包括最前端的切削刃15，切削刃15固定连接在刀柄13上，刀柄13的后面连接刀杆14。刀杆14可以很长，例如长度为1米。所述切削刃15的截面为大致为“人”字型，每个伸出部分均是切削用的刀刃。切削刃15也选用YT15作为材料。

第三个使用的刀具是深孔拉铰刀，如附图7～9所示，深孔拉铰刀包括深孔拉铰刀刀柄18，在深孔拉铰刀刀柄18的最前端固定连接刀刃17，在深孔拉铰刀刀柄18的最后端开有通到刀刃17后部的通油孔19，在通油孔19的末端开有沿径向与深孔拉铰刀刀柄18外壁连通的出油孔16，冷却油可以从该出油孔16中喷出冷却刀刃17。

所述的枪钻切削刃、深孔铰刀、深孔拉铰刀的外径与被加工的喷管的内径相同。

利用上述三个刀具进行外管4或内管5的加工过程大致如下：利用现有技术首先加工出满足要求的实心圆柱体，然后利用依次利用上述三个刀具加工出内部的孔径，形成最终产品。具体为，首先用枪钻切削刃在被加工的实心圆柱体的中心开孔，在利用枪钻切削刃开孔的过程中，通过进油孔11向枪钻切削刃的硬质合金9处喷射降温油，一方面降温油可以降低硬质合金9的温度，另一方面降温油还可以将开孔过程中产生的碎屑通过排油通道12共同排出。利用枪钻切削刃开好的孔精度还很低，还需要用深孔铰刀进行处理。深孔铰刀利用切销刃15对开好的孔的内壁进行打磨，产生的碎屑就夹在切销刃15的“人”字型刀刃之间。用深孔铰刀处理过的孔精度已经满足一定要求，但是为了进一步提高精度，可以继续用深孔拉铰刀进一步处理。深孔拉铰刀利用端部的刀刃17进行孔内壁的精加工，同时将降温油依次通过通油孔19和出油孔16喷到刀刃17的表面进行降温，在使用深孔拉铰刀进行加工的时候已经很少产生碎屑了，因此不必为碎屑设计单独的排出通道。

Claims

1.一种加工用刀具，其特征在于：该枪钻切削刃包括圆柱形的枪钻切削刃本体（10），在枪钻切削刃本体（10）沿轴向上去掉扇形的部分，该被去掉的扇形部分用作枪钻切削刃的排油通道（12），在枪钻切削刃本体（10）余下的部分中，沿轴向开有进油孔（11），在枪钻切削刃本体（10）的外圆周表面和被切掉扇形的一个边上固定安装硬质合金（9）。

2.如权利要求1所述的一种加工用刀具，其特征在于：所述的被去掉的扇形部分的角度大于90度，小于180度。

3.如权利要求1或2所述的一种加工用刀具，其特征在于：所述的硬质合金为YT15。

4.一种深孔铰刀，其特征在于：深孔铰刀包括最前端的切削刃（15），切削刃（15）固定连接在刀柄（13）上，刀柄（13）的后面连接刀杆（14）。

5.如权利要求4所述的一种深孔铰刀，其特征在于：所述切削刃（15）的截面为大致为“人”字型。

6.一种深孔拉铰刀，其特征在于：深孔拉铰刀包括深孔拉铰刀刀柄（18），在深孔拉铰刀刀柄（18）的最前端固定连接刀刃（17），在深孔拉铰刀刀柄（18）的最后端开有通到刀刃（17）后部的通油孔（19），在通油孔（19）的末端开有沿径向与深孔拉铰刀刀柄（18）外壁连通的出油孔（16）。