CN201664771U - 在卧式镗床上加工核电主管道弯头弯曲内孔的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型卧式镗床上加工核电主管道弯头弯曲内孔的装置，包括受卧式镗床主轴带动的镗杆，装于镗杆一端上的刀盘，装于刀盘上能装镗刀并能调节镗刀的径向位置的刀盒，装于镗床工作台上的底座，装于底座上的轴，一端装在轴上且受电机和减速机构带动能绕轴转动的旋转工作台。本实用新型能保证产品质量，提高弯头内孔的尺寸精度，提高效率。

Description

在卧式镗床上加工核电主管道弯头弯曲内孔的装置

技术领域：

本实用新型与加工管道弯头弯曲内孔的方法及装置有关，特别与直接应用于镗削核电主管道90°、50°、40°、28°22′弯头的弯曲内孔，也可镗加工其他类似的弯曲内孔的方法及装置有关。

背景技术：

核电主管道弯头不仅内在质量要求高而且其化学成分、机械性能、晶相、着色检查、超探、射探、必须符合法国的RCCM标准；几何尺寸精度要求也很高；弯头各截面、各点的壁厚是变化的。RCC-M(2000版+2002增补)标准对主管道弯头的外圆和内孔的圆度、平整度、粗糙度和各点的壁厚，都有严格规定；同时，还有严格的防止污染要求，即要防止铁素体污染和卤族元素(氟、氯、溴、碘)的污染及硫的污染。

按照法国RCCM标准，为了保证其质量，内外圆必须去除一定的余量，因此，铸造毛坯内外圆的加工余量较大，要去除20mm左右。外圆弯曲表面比较好操作，可采用立车按线找正后车去一部分后，然后打磨，而内孔就无法用机加工的方法去除多余的部分。如果用人工打磨的方法去除多余的部分，不但费工费时，也难于达到RCC-M(2000版+2002增补)标准对它的内孔圆度、平整度、粗糙度和各点的壁厚的要求，它成了束缚我公司核电主管道弯头加工制造的拦路虎。

目前国内的铸造弯头和压制弯头的内弯曲孔都是不加工的。对于弯头内孔加工来讲，镗床受其本身功能和弯头本身形状的限制，一般只能镗直孔，而不能加工弯头弯曲内孔。数控镗床虽然通过编程能加工曲面，但受其刚度和弯头本身形状的干涉，也难于加工出来，而且目前没有先例；国外，如法国也仅对50°弯头，采用机加工方式加工出来了，但它加工出来的不是标准的弯曲圆柱面，机理不一样，其它弯头仍然采用打磨的方法进行加工。国内也只能采用打磨的方法加工弯头内孔。该方法是：

1、根据毛坯划弯头弯曲半径的中心线，两端找正圆线和水平找正围线。

2、在立车上按线找正、找平，车弯头外圆并留一定的打磨余量，并打磨平整圆滑。

3、以外圆为基准，划内外圆经、纬网格线，并注上标记符号。

4、用特殊的量具测量内外圆相交网格交叉点的壁厚，作好记录并填上表格。

5、按照测量表格上的数值计算出实际测量值与理论壁厚值的差值，并分配该点内外圆处打磨去除量，并制成表格。

6、根据计算表格上的数值，用手电钻钻出打磨基准孔，一般基准孔深度不能一次钻到位，要留出余量。

7、根据基准孔，对内外圆进行打磨并用粗磨样板比对检查，既要保证其圆度，平整度，又要保证其厚度。

8、反复3～7的步骤，最后用精磨样板检查，直到符合图纸要求为止。

上述方法虽说简单，但实际操作起来却十分困难，其难点有：

1、内孔空间位置小，不便于操作和使力，劳动环境十分恶劣，效率低。

2、特殊不锈钢磨削性能差，它易粘砂轮，新砂轮很快就会变钝，磨销效率很低。

3、磨削力不能太大，连续磨削的时间不能过长，否则磨削温度过高，会产生过烧。

4、由于是弯曲曲面，尽管有样板，尺寸精度也难于测量和控制。弯头最终尺寸检查，难于达到RCC-M(2000版+2002增补)标准对它的内孔圆度、平整度、粗糙度和各点的壁厚的要求，

5、由于防污染的限制，只能用AL₂O₃的白色砂轮磨削，限制了效率的提高。

由于以上原因致使弯头内孔打磨效率特别低，磨削时间过长，尽管采用三班倒，磨削一根弯头时间大约要三四个月时间左右，磨削后的废砂轮要用车子拉，成本很高，工期很长。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了克服人工打磨弯头内孔的不足，提供一种保证产品质量，提高弯头内孔的尺寸精度；缩短工期，减轻工人的劳动强度，提高效率；改善劳动条件的在卧式镗床上加工核电主管道弯头弯曲内孔的装置。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型装置包括受卧式镗床主轴带动的镗杆，装于镗杆一端上的刀盘，装于刀盘上能装镗刀并能调节镗刀的径向位置的刀盒，装于镗床工作台上的底座，装于底座上的轴，一端装在轴上且受电机和减速机构带动能绕轴转动的旋转工作台。

上述的底座的横截面形状为半圆形，旋转工作台的横截面形状是圆心角为118°的扇形，电机和减速机构输出轴上装有主动齿轮，旋转工作台上周边有与主动齿轮啮合的扇形齿。

上述的底座和旋转工作台相对应位置上分别有弧形槽，弧形槽内装有平面滚子轴承。

上述的镗杆一端装在镗床主轴上的锥孔内。

上述的镗杆上装有加强套，可提高镗杆的刚度。

上述的装置中有一端装在镗床方头上的弧形刀壳，位于弧形刀壳内受主轴带动的动力传动和转向机构，镗杆支撑在弧形刀壳另一端且受动力传动和转向机构带动。

上述的弧形刀壳的弯曲半径为1300毫米。

工件弯头内孔是一个规则弯曲圆柱面。它是由一个标准圆围绕半径为R的圆心(点)旋转一定角度(如90°)，该圆的运动轨迹，就是一个标准弯曲圆柱面。如果镗杆伸出一定长度固定不动，装上刀盘旋转，刀尖旋转一周形成一个标准圆，弯头放在旋转工作台上以一定速率绕旋转中心旋转，刀尖(运动轨迹)加工出(就是)一个标准的弯曲圆柱孔。

本实用新型具有如下优点：

(1)以机械加工的方法代替了手工打磨的方法，不但速度快，效率高，而且尺寸精度高，便于测量，便于控制。使弯头的加工质量得到了保证.完全能达到RCC-M(2000版+2002增补)标准对它的内孔圆度、平整度、粗糙度和各点的壁厚的要求。

(2)减少了很多繁杂的工序，以前打磨需要3～4个月，现在只需十天左右，大大节约了时间，降低了成本，加快了进度，缩短了工期。

(3)改善了工人的劳动强度和环境条件，减少了环境污染，大大保护了工人身体健康。

(4)采用弧形刀壳刚度好，制造容易，操作方便，适用范围较大。

只须作一种弯曲半径R1300的弧形刀壳，动力传动和转向机构，就可以把弯曲半径为R1450的90°弯头弯曲半径为R1300的28°22′40°、50°弯头加工出来。无须每种弯曲半径弯头作一种弧形刀壳。

附图说明：

图1为本实用新型装置结构示意图。

图2为图1的弧形刀壳、动力传动和转向机构、镗杆位置示意图。

图3为图2的俯视图。

图4为旋转工作台、底座装配关系图。

图5为图4的俯视图。

图6为本实用新型装置另一结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

图1～图5给出了本实施例1加工90°长弯头内孔的装置结构示意图。参见图1～图5，本实施例装置有一端装在镗床方头1上的弧形刀壳2，位于弧形刀壳内动力传动和转向机构3中的主动圆锥齿轮轴4一端装在镗床锥柄5上并通过镗床锥柄受主轴5带动。弧形刀壳另一端内有带轴承的支撑7，镗杆8一端伸入支撑中且与动力传动和转向机构中的从动圆锥齿轮轴9连成一体从而受动力传动和转向机构带动。弧形刀壳的弯曲半径为1300毫米。镗杆一端上装有刀盘10，装于刀盘上能装镗刀11并能调节镗刀的径向位置的刀盒12。装于镗床工作台13上的底座14。底座上装有轴15，旋转工作台16一端装在轴15上。底座的横截面形状为半圆形，旋转工作台的横截面形状是圆心角为118°的扇形。变频电机和减速机构17输出轴上装有主动齿轮18，旋转工作台上周边有与主动齿轮啮合的扇形齿19。在底座和旋转工作台相对应位置上分别有弧形槽20、21两弧形槽中装有平面滚子轴承22。

本实施例1加工90°长弯头内孔的方法包括如步骤：

(1)根据铸件毛坯划线：工件弯头23弯曲半径中心线，水平找正围线和90°弧长两端终止线，找正圆线。

(2)将底座旋转工作台装在镗床工作台上，90°弯头放在旋转工作台上，使弯头的弯曲半径的圆心与旋转中心重合，并找正，压紧。

(3)镗杆和刀盘旋转，用刀盘刀尖与弯头端面划线圆找圆，使刀盘刀尖旋转平面与弯头90°起始端面相重合，此时把镗杆轴向位置固定，镗杆以20～30转/分速度旋转，同时旋转工作台慢慢旋转，根据加工的需要，调整旋转工作台的进刀速度，刀盘每转进刀量，一般刀盘每转进刀量在0.10～0.50mm范围内，此时刀盘的刀头和旋转工作台的复合运动在弯头内孔的运动轨迹，就是一个规则的弯曲内孔圆柱面。当加工到45°左右后，终止加工，即停止旋转工作台的转动。按同样的方法，掉头加工弯头另一端的内孔。

(4)按同样的方法，弯头调头，加工另一端内孔。

用上述的的装置和方法同样可加工28°22′、40°、50°等短弯头内孔。

实施例2：

图4～图6给出了本实施例2装置结构示意图。本实施例2装置基本与实施例1同，不同处是镗杆是直接装于主轴锥孔内的直镗杆。镗杆上装有加强套24。本装置可加工28°22′、40°、50°等短弯头内孔。

加工28°22′、40°、50°等短弯头内孔的方法步骤如下：

(1)把旋转工作台装在镗床工作台上，工件弯头放在旋转工作台上，使弯头的弯曲半径的圆心与旋转中心重合，并找正，压紧。

(2)镗杆装在镗床主轴上，镗杆和刀盘旋转，用刀盘刀尖与弯头端面划线圆找圆，镗杆与弯头端面垂直，将镗杆轴向位置固定，镗杆以25～30转/分速度旋转，同时旋转工作盘慢慢旋转，调整旋转工作台的进刀速度，根据加工的需要，选择镗杆每转进刀量，一般镗杆每转进刀量在0.10～0.50mm范围内，此时镗杆刀头和旋转工作台的复合运动在弯头内孔的运动轨迹，就是一个规则的弯曲内孔圆柱面。当其弯头内孔壁与镗杆挨着时，停止旋转工作台的转动。

(3)按同样的方法，掉头加工弯头另一端的内孔。

用这样的方法可以镗加工短弯头28°22′、40°、50°弯头的内孔。此方法简单可靠，但只能加工短弯曲内孔。

上述实施例是对本实用新型的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本实用新型的范围。

Claims (7)

1.在卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于包括受卧式镗床主轴带动的镗杆，装于镗杆一端上的刀盘，装于刀盘上能装镗刀并能调节镗刀的径向位置的刀盒，装于镗床工作台上的底座，装于底座上的轴，一端装在轴上且受电机和减速机构带动能绕轴转动的旋转工作台。

2.如权利要求1所述的在卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于底座的横截面形状为半圆形，旋转工作台的横截面形状是圆心角为118°的扇形，电机和减速机构输出轴上装有主动齿轮，旋转工作台周边上有与主动齿轮啮合的扇形齿。

3.如权利要求1或2所述的在卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于在底座和旋转工作台相对应位置上分别有弧形槽，两弧形槽内装有平面滚子轴承。

4.如权利要求1或2所述的在卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于镗杆一端装在镗床主轴上的锥孔内。

5.如权利要求4所述的在卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于镗杆上装有加强套。

6.如权利要求1或2所述的卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于有一端装在镗床方头上的弧形刀壳，位于弧形刀壳内受主轴带动的动力传动和转向机构，镗杆支撑在弧形刀壳另一端且受动力传动和转向机构带动。

7.如权利要求6所述的在卧式镗床上加工核电主管道弯曲内孔的装置，其特征在于弧形刀壳的弯曲半径为1300毫米。

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