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
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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
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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