CN110434365B - 套料钻孔方法及套料钻孔辅助装置 - Google Patents

套料钻孔方法及套料钻孔辅助装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种套料钻孔方法及套料钻孔辅助装置，属于机械加工领域。加工圆筒毛坯上的多个盲孔时，先使用套料钻杆在圆筒毛坯上套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔，再对盲孔扩孔至盲孔的直径为D。再在此盲孔的基础上进行n次加深的套料扩孔操作，每次在盲孔内套料钻取与盲孔同轴的直径为d的加工盲孔并将其扩孔至直径为D，最后以相同的方式在圆筒毛坯形成k个盲孔。套料钻杆套料过程中受到的阻力较小，可能产生偏移的可能性减小，产生的偏移也可被扩孔部分纠正，套料钻杆整体产生的偏移也不会积累，最终得到的盲孔出现偏心情况的可能大大减小，最终得到的存储容器的加工质量得到提高。

Description

套料钻孔方法及套料钻孔辅助装置
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种套料钻孔方法及套料钻孔辅助装置。
背景技术
当前存在一种广泛用于核电站核燃料存储装置中的存储容器，该存储容器呈圆筒状，且该存储容器上存在多个盲孔，多个盲孔沿存储容器的周向等距分布，多个盲孔的轴线平行存储容器的轴线。
而由于这种存储容器上的盲孔的长度通常会达到4500mm，盲孔的直径通常为35mm，在使用套料钻杆一次性加工这种长径比超过100的盲孔时，套料钻杆在存储容器的不同位置遇到的阻力可能不同，导致持续进给的套料钻杆在不同位置可能产生不同程度的位置偏移，套料钻杆的位置偏移不断积累，最后导致盲孔出现偏心误差的问题，影响存储容器的加工质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种套料钻孔方法及套料钻孔辅助装置，可提高存储容器的加工质量。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种套料钻孔方法，所述套料钻孔方法包括：
在待加工的圆筒毛坯的一端套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔；
对所述盲孔进行扩孔直至所述盲孔的直径为D；
对所述盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔，其中，n为整数且2≤n，
所述套料扩孔操作包括：在所述盲孔内套料钻取直径为d的加工盲孔，所述加工盲孔与所述盲孔同轴，将所述加工盲孔进行扩孔直至所述加工盲孔的直径为D；
循环以上步骤直至在所述圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔，其中，k为整数且2≤k。
可选地，每个所述加工盲孔的长度均为L1。
可选地，每个所述加工盲孔的长度均为L1，L1/D＝50～55。
可选地，d/D＝0.80～0.84。
可选地，所述在待加工的圆筒毛坯的一端套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔，包括：
在待加工的圆筒毛坯的端面上画出半径为r的圆周线，在所述圆周线上标记出等距分布的k个中心点；
在一个所述中心点处套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔。
可选地，所述套料钻孔方法还包括：
在对所述盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔之后，循环以上步骤直至在所述圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔之前，
控制所述圆筒毛坯绕轴线顺时针转动(360°/k)的角度。
本发明实施例提供了一种套料钻孔辅助装置，所述套料钻孔辅助装置用于辅助如前所述的圆筒毛坯的套料钻孔，所述套料钻孔辅助装置包括底座、两个弧形支撑板、滚动结构与限位板，
所述两个弧形支撑板同轴设置在所述底座上，所述两个弧形支撑板用于支撑所述圆筒毛坯，
所述滚动结构用于支撑并控制所述圆筒毛坯的转动，
所述限位板设置在所述底座上，所述限位板的板面用于与所述圆筒毛坯的端面相抵。
可选地，所述滚动结构位于所述两个弧形支撑板之间。
可选地，所述滚动结构包括两个滚动单元，所述两个滚动单元并排设置在所述底座上，每个所述滚动单元均包括两个电动滚轮，所述电动滚轮的轴线平行所述弧形支撑板的轴线，所述两个电动滚轮位于所述弧形支撑板的轴线的两侧。
可选地，所述套料钻孔辅助装置还包括升降件，所述升降件设置在每个所述弧形支撑板与所述底座之间，所述升降件的升降方向垂直所述弧形支撑板的轴线。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：加工圆筒毛坯上的多个盲孔时，先使用套料钻杆在圆筒毛坯上套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔，再对盲孔扩孔至盲孔的直径为D，这种方式套料与扩孔结合，减小了套料会遇到的阻力，减小了套料钻杆偏移的可能，即使得到的盲孔位置有偏移，也可通过扩孔来进行盲孔的位置调整。再在此盲孔的基础上进行n次加深的套料扩孔操作，每次在盲孔内套料钻取与盲孔同轴的直径为d的加工盲孔并将其扩孔至直径为D，最后以相同的方式在圆筒毛坯形成k个盲孔。套料钻杆整体在套料过程中可能产生偏移的可能性减小，产生的偏移也可被扩孔部分纠正，套料钻杆产生的偏移也不会积累，最终得到的盲孔出现偏心情况的可能大大减小，最终得到的存储容器的加工质量得到提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，
图1是本发明实施例提供的存储容器的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种套料钻孔方法流程图；
图3是本发明实施例提供的机械密封的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种套料钻孔辅助装置的使用状态示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
图1是本发明实施例提供的存储容器的结构示意图。如图1所示，存储容器10为圆筒，圆筒上开有双层盲孔101，每层盲孔都包括多个盲孔101a，多个盲孔101a沿圆筒的周向等距分布。
以下可结合图1对本发明进行说明，图2是本发明实施例提供的一种套料钻孔方法流程图，如图2所示，该套料钻孔方法包括：
S11：在待加工的圆筒毛坯的一端套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔。
S12：对盲孔进行扩孔直至盲孔的直径为D。
S13：对盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔，其中，n为整数且2≤n，
套料扩孔操作包括：在盲孔内套料钻取直径为d的加工盲孔，加工盲孔与盲孔同轴，将加工盲孔进行扩孔直至加工盲孔的直径为D。
S14：循环以上步骤直至在圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔，其中，k为整数且2≤k。
加工圆筒毛坯上的多个盲孔时，先使用套料钻杆在圆筒毛坯上套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔，再对盲孔扩孔至盲孔的直径为D，这种方式套料与扩孔结合，减小了套料会遇到的阻力，减小了套料钻杆偏移的可能，即使得到的盲孔位置有偏移，也可通过扩孔来进行盲孔的位置调整。再在此盲孔的基础上进行n次加深的套料扩孔操作，每次在盲孔内套料钻取与盲孔同轴的直径为d的加工盲孔并将其扩孔至直径为D，最后以相同的方式在圆筒毛坯形成k个盲孔。套料钻杆整体在套料过程中可能产生偏移的可能性减小，产生的偏移也可被扩孔部分纠正，套料钻杆产生的偏移也不会积累，最终得到的盲孔出现偏心情况的可能大大减小，最终得到的存储容器的加工质量得到提高。
图3是本发明实施例提供的另一种套料钻孔方法流程图，如图3所示，该套料钻孔方法包括：
S21：在待加工的圆筒毛坯的一端套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔。
步骤S21可包括：
在待加工的圆筒毛坯的端面上画出半径为r的圆周线，在圆周线上标记出等距分布的k个中心点。在一个中心点处套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔。
在加工盲孔之前，先在圆筒毛坯上画出圆周线与中心点的位置，方便后续步骤的进行，也可保证最终得到的存储容器上的盲孔的位置较为准确。
可选地，可在中心点处画十字线进行标记。
示例性地，可将套料钻杆安装在深孔镗床上，深孔镗床控制套料钻杆运动来实现在圆筒毛坯上钻取盲孔。
S22：对盲孔进行扩孔直至盲孔的直径为D。
步骤S22中，可通过扩孔刀具实现扩孔，在进行扩孔时，拆卸深孔镗床上的套料钻杆，并将扩孔刀具安装在深孔镗床上，从在与套料钻杆相同的位置处对盲孔进行扩孔。这种设置可提高盲孔的加工精度。
S23：对盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔，其中，n为整数且2≤n，套料扩孔操作包括：在盲孔内套料钻取直径为d的加工盲孔，加工盲孔与盲孔同轴，将加工盲孔进行扩孔直至加工盲孔的直径为D。
可选地，每个加工盲孔的长度均可为L1。每个加工盲孔的长度均为相同的L1，得到的圆筒毛坯上盲孔的加工质量较好，且这种设置也方便加工。
示例性地，每个加工盲孔的长度可为L1，且L1/D＝50～55。L1/D在以上范围内时，套料钻杆的强度保持较好，钻出的加工盲孔的偏心程度小，保证最后得到的盲孔的质量。
进一步地，L1/D可为40，此时得到的存储容器的质量能够得到进一步提高。
可选地，d/D＝0.80～0.84。d/D的比值可在以上范围，此时圆筒毛坯上的盲孔质量较好。
S24：控制圆筒毛坯绕轴线顺时针转动(360°/k)的角度。
当需要在圆筒毛坯上加工出其他盲孔时，可控制圆筒毛坯绕轴线转动(360°/k)，此时可直接使用套料钻杆在圆筒毛坯上加工盲孔，提高存储容器的加工效率。
S25：循环以上步骤直至在圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔，其中，k为整数且2≤k。
图4是本发明实施例提供的一种套料钻孔辅助装置的使用状态示意图，该套料钻孔辅助装置用于辅助图2与图3中圆筒毛坯的套料钻孔。如图4所示，该套料钻孔辅助装置可包括底座1、两个弧形支撑板2、滚动结构3与限位板4。
两个弧形支撑板2同轴设置在底座1上，两个弧形支撑板2用于支撑圆筒毛坯20。滚动结构3用于支撑并控制圆筒毛坯20的转动。限位板4设置在底座1上，限位板4的板面用于与圆筒毛坯20的端面相抵。
在实际加工圆筒毛坯20时，可以将圆筒毛坯20放置在弧形支撑板2上，两个弧形支撑板2对圆筒毛坯20进行有效稳定的支撑，而限位板4则可以读圆筒毛坯20的一端进行限位，深孔镗床30上的套料钻杆40从圆筒毛坯20的另一端对圆筒毛坯20进行加工，圆筒毛坯20整体得到良好的固定，避免圆筒毛坯20在加工时出现晃动影响圆筒毛坯20的加工质量。而滚动结构3则可以在圆筒毛坯20加工完一个长度为L的盲孔之后，控制圆筒毛坯20进行转动，再继续加工后面的盲孔，保证盲孔之间相对位置的准确。
如图4所示，滚动结构3可位于两个弧形支撑板2之间。此时圆筒毛坯20能够得到更为有效的支撑，圆筒毛坯20的加工位置较为准确。
如图4所示，滚动结构3可包括两个滚动单元31，两个滚动单元31可并排设置在底座1上，每个滚动单元31均包括两个电动滚轮311，电动滚轮311的轴线平行弧形支撑板2的轴线，两个电动滚轮311位于弧形支撑板2的轴线的两侧。图4中仅展示出了位于弧形支撑板2的轴线的一侧的电动滚轮311。
这种滚动结构3可以对圆筒毛坯20进行良好的支撑，并且通过四个电动滚轮311的同步转动即可控制圆筒毛坯20的转动。
示例性地，套料钻孔辅助装置还包括升降件5，升降件5设置在每个弧形支撑板2与底座1之间，升降件5的升降方向垂直弧形支撑板2的轴线。
升降件5的增加设置可以实现弧形支撑板2的升降，方便对弧形支撑板2上的圆筒毛坯20的位置调整，尤其在圆筒毛坯20上进行双层盲孔的加工时，方便调整圆筒毛坯20的位置。
其中，升降件5可为液压千斤顶，方便实现对弧形支撑板2的位置的调整。
示例性地，底座1可以包括混凝土块11与钢板12，混凝土块11放置在钢板12上，节省装置的制作成本。
前述两个弧形支撑板2、滚动结构3与限位板4均可设置在混凝土块11上。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种套料钻孔方法，其特征在于，所述套料钻孔方法包括：
在待加工的圆筒毛坯的一端的端面套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔；
对所述盲孔进行扩孔直至所述盲孔的直径为D；
对所述盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔，其中，n为整数且2≤n，
所述套料扩孔操作包括：在所述盲孔的底面套料钻取直径为d的加工盲孔，所述加工盲孔与所述盲孔同轴，将所述加工盲孔进行扩孔直至所述加工盲孔的直径为D，每个所述加工盲孔的长度均为L1，L1/D＝50～55，d/D＝0.80～0.84；
循环以上步骤直至在所述圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔，其中，k为整数且2≤k。
2.根据权利要求1所述的套料钻孔方法，所述在待加工的圆筒毛坯的一端的端面套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔，包括：
在待加工的圆筒毛坯的端面上画出半径为r的圆周线，在所述圆周线上标记出等距分布的k个中心点；
在一个所述中心点处套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔。
3.根据权利要求1所述的套料钻孔方法，其特征在于，所述套料钻孔方法还包括：
在对所述盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔之后，循环以上步骤直至在所述圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔之前，
控制所述圆筒毛坯绕轴线顺时针转动360°/k的角度。
4.一种套料钻孔辅助装置，其特征在于，所述套料钻孔辅助装置用于辅助权利要求1中所述套料钻孔方法的实现，所述套料钻孔辅助装置包括底座(1)、两个弧形支撑板(2)、滚动结构(3)与限位板(4)，
所述两个弧形支撑板(2)同轴设置在所述底座(1)上，所述两个弧形支撑板(2)用于支撑所述圆筒毛坯(20)，
所述滚动结构(3)用于支撑并控制所述圆筒毛坯(20)的转动，
所述限位板(4)设置在所述底座(1)上，所述限位板(4)的板面用于与所述圆筒毛坯(20)的端面相抵，
所述套料钻孔方法包括：
在待加工的圆筒毛坯的一端的端面套料钻取直径为d，长度为L1的盲孔；
对所述盲孔进行扩孔直至所述盲孔的直径为D；
对所述盲孔进行n次加深的套料扩孔操作，直至得到长度为L的盲孔，其中，n为整数且2≤n，
所述套料扩孔操作包括：在所述盲孔的底面套料钻取直径为d的加工盲孔，所述加工盲孔与所述盲孔同轴，将所述加工盲孔进行扩孔直至所述加工盲孔的直径为D，每个所述加工盲孔的长度均为L1，L1/D＝50～55，d/D＝0.80～0.84；
循环以上步骤直至在所述圆筒毛坯的周向上形成等距分布的k个长度为L的盲孔，其中，k为整数且2≤k。
5.根据权利要求4所述的套料钻孔辅助装置，其特征在于，所述滚动结构(3)位于所述两个弧形支撑板(2)之间。
6.根据权利要求4或5所述的套料钻孔辅助装置，其特征在于，所述滚动结构(3)包括两个滚动单元(31)，所述两个滚动单元(31)并排设置在所述底座(1)上，每个所述滚动单元(31)均包括两个电动滚轮(311)，所述电动滚轮(311)的轴线平行所述弧形支撑板(2)的轴线，所述两个电动滚轮(311)位于所述弧形支撑板(2)的轴线的两侧。
7.根据权利要求4或5所述的套料钻孔辅助装置，其特征在于，所述套料钻孔辅助装置还包括升降件(5)，所述升降件(5)设置在每个所述弧形支撑板(2)与所述底座(1)之间，所述升降件(5)的升降方向垂直所述弧形支撑板(2)的轴线。
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