專利名稱：在臥式鏜床上加工核電主管道彎頭彎曲內孔的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與加工管道彎頭彎曲內孔的方法及裝置有關，特別與直接應用于鏜削核電 主管道90°、50°、40°、28° 22'彎頭的彎曲內孔，也可鏜加工其他類似的彎曲內孔的方 法及裝置有關。
背景技術：
核電主管道彎頭不僅內在質量要求高而且其化學成分、機械性能、晶相、著色檢 查、超探、射探、必須符合法國的RCCM標準；幾何尺寸精度要求也很高；彎頭各截面、各點的 壁厚是變化的。RCC-M(2000版+2002增補)標準對主管道彎頭的外圓和內孔的圓度、平整 度、粗糙度和各點的壁厚，都有嚴格規(guī)定；同時，還有嚴格的防止污染要求，即要防止鐵素體 污染和鹵族元素(氟、氯、溴、碘)的污染及硫的污染。按照法國RCCM標準，為了保證其質量，內外圓必須去除一定的余量，因此，鑄造毛 坯內外圓的加工余量較大，要去除20mm左右。外圓彎曲表面比較好操作，可采用立車按線 找正后車去一部分后，然后打磨，而內孔就無法用機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，不但費工費時，也難于達到RCC-M(2000版+2002增補)標 準對它的內孔圓度、平整度、粗糙度和各點的壁厚的要求，它成了束縛我公司核電主管道彎 頭加工制造的攔路虎。目前國內的鑄造彎頭和壓制彎頭的內彎曲孔都是不加工的。對于彎頭內孔加工 來講，鏜床受其本身功能和彎頭本身形狀的限制，一般只能鏜直孔，而不能加工彎頭彎曲內 孔。數控鏜床雖然通過編程能加工曲面，但受其剛度和彎頭本身形狀的干涉，也難于加工出 來，而且目前沒有先例；國外，如法國也僅對50°彎頭，采用機加工方式加工出來了，但它 加工出來的不是標準的彎曲圓柱面，機理不一樣，其它彎頭仍然采用打磨的方法進行加工。 國內也只能采用打磨的方法加工彎頭內孔。該方法是1、根據毛坯劃彎頭彎曲半徑的中心線，兩端找正圓線和水平找正圍線。2、在立車上按線找正、找平，車彎頭外圓并留一定的打磨余量，并打磨平整圓滑。3、以外圓為基準，劃內外圓經、緯網格線，并注上標記符號。4、用特殊的量具測量內外圓相交網格交叉點的壁厚，作好記錄并填上表格。5、按照測量表格上的數值計算出實際測量值與理論壁厚值的差值，并分配該點內 外圓處打磨去除量，并制成表格。6、根據計算表格上的數值，用手電鉆鉆出打磨基準孔，一般基準孔深度不能一次 鉆到位，要留出余量。7、根據基準孔，對內外圓進行打磨并用粗磨樣板比對檢查，既要保證其圓度，平整 度，又要保證其厚度。8、反復3 7的步驟，最后用精磨樣板檢查，直到符合圖紙要求為止。上述方法雖說簡單，但實際操作起來卻十分困難，其難點有1、內孔空間位置小，不便于操作和使力，勞動環(huán)境十分惡劣，效率低。
2、特殊不銹鋼磨削性能差，它易粘砂輪，新砂輪很快就會變鈍，磨銷效率很低。3、磨削力不能太大，連續(xù)磨削的時間不能過長，否則磨削溫度過高，會產生過燒。4、由于是彎曲曲面，盡管有樣板，尺寸精度也難于測量和控制。彎頭最終尺寸檢 查，難于達到RCC-M(2000版+2002增補)標準對它的內孔圓度、平整度、粗糙度和各點的壁 厚的要求，5、由于防污染的限制，只能用AL203的白色砂輪磨削，限制了效率的提高。由于以上原因致使彎頭內孔打磨效率特別低，磨削時間過長，盡管采用三班倒，磨 削一根彎頭時間大約要三四個月時間左右，磨削后的廢砂輪要用車子拉，成本很高，工期很長。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服人工打磨彎頭內孔的不足，提供一種保證產品質量，提 高彎頭內孔的尺寸精度；縮短工期，減輕工人的勞動強度，提高效率；改善勞動條件的在臥 式鏜床上加工核電主管道彎頭彎曲內孔的方法。本發(fā)明的另一個目的是為了提供一種在臥 式鏜床上加工核核電主管道彎頭彎曲內孔的裝置。本發(fā)明的目的是這樣來實現的本發(fā)有臥式鏜床上加工核電主管道彎頭彎曲內孔的方法，包括以下步驟(1)制作底座和裝于底座上的軸上的在電機及減速機構帶動下能繞軸的旋轉工作 臺，(2)在鏜床主軸上裝上鏜桿，鏜桿上裝刀盤，刀盤上裝上裝有鏜刀并能調節(jié)鏜刀的 徑向位置的刀盒；(3)將底座和旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，工件彎頭放在旋轉工作臺上，使工件 彎頭的彎曲半徑的圓心與旋轉中心重合，并找正，壓緊；(4)，鏜桿和刀盤旋轉，用刀盤刀尖與工件彎頭端面劃線圓找圓，鏜桿與工件彎頭 端面垂直，將鏜桿軸向位置固定，鏜桿隨鏜床主軸以25 30轉/分速度旋轉，同時旋轉 工作臺在電機及減速機構帶動下旋轉，調整旋轉工作臺的進刀速度鏜桿每轉進刀量為 0. 10 0. 50mm，此時鏜桿刀頭和旋轉工作臺的復合運動在工件彎頭內孔的運動軌跡，就是 一個規(guī)則的彎曲內孔圓柱面，當工件彎頭內孔壁與鏜桿即將挨著時，停止旋轉工作臺的轉 動；(5)按上述同樣的方法，掉頭加工彎頭另一端的內孔，即成。上述的方法包括如下步驟(1)根據核主管道彎頭鑄件毛坯劃線工件彎頭彎曲半徑中心線，水平找正圍線 和工件彎頭弧長兩端終止線，找正圓線；(2)將底座和旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，工件彎頭放在旋轉工作臺上，使工件 彎頭的彎曲半徑的圓心與旋轉中心重合，并找正，壓緊；(3)在鏜床方頭上裝上弧形刀殼，在弧形刀殼內裝上受鏜床主軸帶動的動力傳動 和轉向機構，受動力傳動和轉向機構帶動的鏜桿裝有刀盤的一端伸出弧形刀殼外，鏜桿和 刀盤旋轉，用刀盤刀尖與工件彎頭端面劃線圓找圓，使刀盤刀尖旋轉平面與工件彎頭起始 端面相重合，此時將鏜桿軸向位置固定，鏜桿以20 30轉/分速度旋轉，同時旋轉工作臺慢慢旋轉，根據加工的需要，調整旋轉工作臺的進刀速度，鏜桿每轉進刀量0. 10 0. 50mm 范圍內，此時刀盤的刀頭和旋轉工作臺的復合運動在彎頭內孔的運動軌跡就是一個規(guī)則的 彎曲內孔圓柱面，當加工到工件彎頭二分之一角度左右后，停止旋轉工作臺的轉動；(4)工件彎頭調頭，按上同樣的方法，加工彎頭另一端內孔即成。本發(fā)明裝置包括受臥式鏜床主軸帶動的鏜桿，裝于鏜桿一端上的刀盤，裝于刀盤 上能裝鏜刀并能調節(jié)鏜刀的徑向位置的刀盒，裝于鏜床工作臺上的底座，裝于底座上的軸， 一端裝在軸上且受電機和減速機構帶動能繞軸轉動的旋轉工作臺。上述的底座的橫截面形狀為半圓形，旋轉工作臺的橫截面形狀是圓心角為118° 的扇形，電機和減速機構輸出軸上裝有主動齒輪，旋轉工作臺上周邊有與主動齒輪嚙合的 扇形齒。上述的底座和旋轉工作臺相對應位置上分別有弧形槽，弧形槽內裝有平面滾子軸 承。上述的鏜桿一端裝在鏜床主軸上的錐孔內。上述的鏜桿上裝有加強套，可提高鏜桿的剛度。上述的裝置中有一端裝在鏜床方頭上的弧形刀殼，位于弧形刀殼內受主軸帶動的 動力傳動和轉向機構，鏜桿支撐在弧形刀殼另一端且受動力傳動和轉向機構帶動。上述的弧形刀殼的彎曲半徑為1300毫米。工件彎頭內孔是一個規(guī)則彎曲圓柱面。它是由一個標準圓圍繞半徑為R的圓心 (點)旋轉一定角度(如90° )，該圓的運動軌跡，就是一個標準彎曲圓柱面。如果鏜桿伸 出一定長度固定不動，裝上刀盤旋轉，刀尖旋轉一周形成一個標準圓，彎頭放在旋轉工作臺 上以一定速率繞旋轉中心旋轉，刀尖(運動軌跡)加工出(就是)一個標準的彎曲圓柱孔。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(1)以機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，便于測量，便于控制。使彎頭的加工質量得到了保證.完全能達到RCC-M(2000版 +2002增補)標準對它的內孔圓度、平整度、粗糙度和各點的壁厚的要求。(2)減少了很多繁雜的工序，以前打磨需要3 4個月，現在只需十天左右，大大節(jié) 約了時間，降低了成本，加快了進度，縮短了工期。(3)改善了工人的勞動強度和環(huán)境條件，減少了環(huán)境污染，大大保護了工人身體健康。(4)采用弧形刀殼剛度好，制造容易，操作方便，適用范圍較大。只須作一種彎曲半徑R1300的弧形刀殼，動力傳動和轉向機構，就可以把彎曲半 徑為R 1450的90°彎頭 彎曲半徑為R1300的28° 22'、40°、50°彎頭加工出來。無須 每種彎曲半徑彎頭作一種弧形刀殼。


圖1為本發(fā)明裝置結構示意圖。圖2為圖1的弧形刀殼、動力傳動和轉向機構、鏜桿位置示意圖。圖3為圖2的俯視圖。圖4為旋轉工作臺、底座裝配關系圖。
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圖5為圖4的俯視圖。圖6為本發(fā)明裝置另一結構示意圖。
具體實施例方式實施例1 圖1 圖5給出了本實施例1加工90°長彎頭內孔的裝置結構示意圖。參見圖 1 圖5，本實施例裝置有一端裝在鏜床方頭1上的弧形刀殼2，位于弧形刀殼內動力傳動 和轉向機構3中的主動圓錐齒輪軸4 一端裝在鏜床錐柄5上并通過鏜床錐柄受主軸5帶 動?；⌒蔚稓ち硪欢藘扔袔лS承的支撐7，鏜桿8 —端伸入支撐中且與動力傳動和轉向機 構中的從動圓錐齒輪軸9連成一體從而受動力傳動和轉向機構帶動?；⌒蔚稓さ膹澢霃?為1300毫米。鏜桿一端上裝有刀盤10，裝于刀盤上能裝鏜刀11并能調節(jié)鏜刀的徑向位置 的刀盒12。裝于鏜床工作臺13上的底座14。底座上裝有軸15，旋轉工作臺16 —端裝在 軸15上。底座的橫截面形狀為半圓形，旋轉工作臺的橫截面形狀是圓心角為118°的扇形。 變頻電機和減速機構17輸出軸上裝有主動齒輪18，旋轉工作臺上周邊有與主動齒輪嚙合 的扇形齒19。在底座和旋轉工作臺相對應位置上分別有弧形槽20、21兩弧形槽中裝有平面 滾子軸承22。本實施例1加工90°長彎頭內孔的方法包括如步驟(1)根據鑄件毛坯劃線工件彎頭23彎曲半徑中心線，水平找正圍線和90°弧長 兩端終止線，找正圓線。(2)將底座旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，90°彎頭放在旋轉工作臺上，使彎頭的 彎曲半徑的圓心與旋轉中心重合，并找正，壓緊。(3)鏜桿和刀盤旋轉，用刀盤刀尖與彎頭端面劃線圓找圓，使刀盤刀尖旋轉平面與 彎頭90°起始端面相重合，此時把鏜桿軸向位置固定，鏜桿以20 30轉/分速度旋轉，同 時旋轉工作臺慢慢旋轉，根據加工的需要，調整旋轉工作臺的進刀速度，刀盤每轉進刀量， 一般刀盤每轉進刀量在0. 10 0. 50mm范圍內，此時刀盤的刀頭和旋轉工作臺的復合運動 在彎頭內孔的運動軌跡，就是一個規(guī)則的彎曲內孔圓柱面。當加工到45°左右后，終止加 工，即停止旋轉工作臺的轉動。按同樣的方法，掉頭加工彎頭另一端的內孔。(4)按同樣的方法，彎頭調頭，加工另一端內孔。用上述的的裝置和方法同樣可加工28° 22'、40°、50°等短彎頭內孔。實施例2:圖4 圖6給出了本實施例2裝置結構示意圖。本實施例2裝置基本與實施例1 同，不同處是鏜桿是直接裝于主軸錐孔內的直鏜桿。鏜桿上裝有加強套24。本裝置可加工 28° 22'、40°、50°等短彎頭內孔。加工28° 22'、40°、50°等短彎頭內孔的方法步驟如下(1)把旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，工件彎頭放在旋轉工作臺上，使彎頭的彎曲 半徑的圓心與旋轉中心重合，并找正，壓緊。(2)鏜桿裝在鏜床主軸上，鏜桿和刀盤旋轉，用刀盤刀尖與彎頭端面劃線圓找圓， 鏜桿與彎頭端面垂直，將鏜桿軸向位置固定，鏜桿以25 30轉/分速度旋轉，同時旋轉工 作盤慢慢旋轉，調整旋轉工作臺的進刀速度，根據加工的需要，選擇鏜桿每轉進刀量，一般鏜桿每轉進刀量在0. 10 0. 50mm范圍內，此時鏜桿刀頭和旋轉工作臺的復合運動在彎頭 內孔的運動軌跡，就是一個規(guī)則的彎曲內孔圓柱面。當其彎頭內孔壁與鏜桿挨著時，停止旋 轉工作臺的轉動。(3)按同樣的方法，掉頭加工彎頭另一端的內孔。用這樣的方法可以鏜加工短彎頭28° 22'、40°、50°彎頭的內孔。此方法簡單 可靠，但只能加工短彎曲內孔。上述實施例是對本發(fā)明的上述內容作進一步的說明，但不應將此理解為本發(fā)明上 述主題的范圍僅限于上述實施例。凡基于上述內容所實現的技術均屬于本發(fā)明的范圍。
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權利要求
在臥式鏜床上加工核電主管道彎頭彎曲內孔的方法，該方法包括以下步驟(1)制作底座和裝于底座上的軸上的在電機及減速機構帶動下能繞軸的軸心旋轉的旋轉工作臺；(2)在鏜床主軸上裝上鏜桿，鏜桿上裝刀盤，刀盤上裝上裝有鏜刀并能調節(jié)鏜刀的徑向位置的刀盒；(3)將底座和旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，工件彎頭放在旋轉工作臺上，使工件彎頭的彎曲半徑的圓心與旋轉中心重合，并找正，壓緊；(4)鏜桿和刀盤旋轉，用刀盤刀尖與工件彎頭端面劃線圓找圓，鏜桿與工件彎頭端面垂直，將鏜桿軸向位置固定，此時鏜桿以25～30轉/分速度旋轉，同時旋轉工作臺在電機及減速機構的帶動下旋轉，調整旋轉工作臺的進刀速度鏜桿每轉進刀量為0.10～0.50mm，此時鏜桿刀頭和旋轉工作臺的復合運動在工件彎頭內孔的運動軌跡就是一個規(guī)則的彎曲內孔圓柱面，當工件彎頭內孔壁與鏜桿即將挨著時，停止旋轉工作臺的轉動；(5)按同樣的方法，掉頭加工彎頭另一端的內孔，即成。
2.如權利要求1所述的在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的方法，其特征在于該 方法包括如下步驟(1)根據核主管道彎頭鑄件毛坯劃線工件彎頭彎曲半徑中心線，水平找正圍線和工 件彎頭弧長兩端終止線，找正圓線；(2)將底座和旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，工件彎頭放在旋轉工作臺上，使彎頭的彎 曲半徑的圓心與旋轉中心重合，并找正、壓緊；(3)在鏜床方頭上裝上弧形刀殼，在弧形刀殼內裝上受鏜床主軸帶動的動力傳動和轉 向機構，受動力傳動和軸向機構帶動的鏜桿裝有刀盤的一端伸出弧形刀殼外，鏜桿和刀盤 旋轉，用刀盤刀尖與工件彎頭端面劃線圓找圓，使刀盤刀尖旋轉平面與工件彎頭起始端面 相重合，將鏜桿軸向位置固定，鏜桿以20 30轉/分速度旋轉，同時旋轉工作臺慢慢旋轉， 根據加工的需要，調整旋轉工作臺的進刀速度，鏜桿每轉進刀量0. 10 0. 50mm范圍內，此 時刀盤的刀頭和旋轉工作臺的復合運動在工件彎頭內孔的運動軌跡就是一個規(guī)則的彎曲 內孔圓柱面，當加工到彎頭二分之一角度左右時，停止旋轉工作臺的轉動；(4)工件彎頭調頭，按上述同樣的方法，加工彎頭另一端內孔即成。
3.在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在于包括受臥式鏜床主軸帶 動的鏜桿，裝于鏜桿一端上的刀盤，裝于刀盤上能裝鏜刀并能調節(jié)鏜刀的徑向位置的刀盒， 裝于鏜床工作臺上的底座，裝于底座上的軸，一端裝在軸上且受電機和減速機構帶動能繞 軸轉動的旋轉工作臺。
4.如權利要求3所述的在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在于底 座的橫截面形狀為半圓形，旋轉工作臺的橫截面形狀是圓心角為118°的扇形，電機和減速 機構輸出軸上裝有主動齒輪，旋轉工作臺周邊上有與主動齒輪嚙合的扇形齒。
5.如權利要求3或4所述的在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在 于在底座和旋轉工作臺相對應位置上分別有弧形槽，兩弧形槽內裝有平面滾子軸承。
6 如權利要求3或4所述的在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在 于鏜桿一端裝在鏜床主軸上的錐孔內。
7.如權利要求6所述的在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在于鏜桿上裝有加強套。
8.如權利要求3或4所述的臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在于 有一端裝在鏜床方頭上的弧形刀殼，位于弧形刀殼內受主軸帶動的動力傳動和轉向機構， 鏜桿支撐在弧形刀殼另一端且受動力傳動和轉向機構帶動。
9.如權利要求8所述的在臥式鏜床上加工核電主管道彎曲內孔的裝置，其特征在于弧 形刀殼的彎曲半徑為1300毫米。
全文摘要
本發(fā)明臥式鏜床上加工核電主管道彎頭彎曲內孔的方法，包括(1)制作底座和裝于底座上的軸上的能繞軸旋轉的旋轉工作臺；(2)在鏜床主軸上裝上有刀盤的鏜桿；(3)底座和旋轉工作臺裝在鏜床工作臺上，工件彎頭放在旋轉工作臺上，并找正，壓緊；(4)鏜桿和刀盤旋轉，用刀盤刀尖與彎頭端面劃線圓找圓，鏜桿與彎頭端面垂直，鏜桿軸向位置固定，鏜桿旋轉，旋轉工作臺旋轉，彎頭內孔壁與鏜桿即將挨著時，停止旋轉工作臺的轉動；(5)按同樣的方法，掉頭加工彎頭另一端的內孔，即成。本發(fā)明方法能保證產品質量，提高彎頭內孔的尺寸精度，提高效率。本發(fā)明還提供了在臥式鏜床上加工核電主管道彎頭彎曲內孔的裝置。
文檔編號B23B41/00GK101850431SQ20101014297
公開日2010年10月6日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權日2010年4月9日
發(fā)明者潘峰, 粟建宏, 薛丹, 薛恒信 申請人:四川三洲川化機核能設備制造有限公司