[發(fā)明專利]制作鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體的機(jī)械加工工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710050661.5
• 申請(qǐng)日: 2007-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN101186001A
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青輝;王曉敏;莫遠(yuǎn)坤;侯曄;陶詩(shī)泉;李芳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
• 主分類號(hào): B23P15/00
• 分類號(hào): B23P15/00;G21C11/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉世權(quán)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核輻射防護(hù)屏蔽體制造工藝技術(shù)，具體說(shuō)涉及輻射防護(hù)屏蔽體的機(jī)械加工工藝方法。

背景技術(shù)

核反應(yīng)堆的輻射防護(hù)屏蔽體，通常采用鉛或水泥構(gòu)件制作，主要用于中子和γ射線綜合輻射場(chǎng)的屏蔽。對(duì)于要求體積小重量輕的核反應(yīng)堆，就不能采用這種材料制作防護(hù)屏蔽體。目前，主要是采用鉛硼聚乙烯作輻射防護(hù)屏蔽體的制作材料。即便是小型反應(yīng)堆的輻射防護(hù)屏蔽體，通常也是外徑約為5米、高4米多的圓柱形體。用鉛硼聚乙烯材料加工制造這樣大的圓柱形屏蔽體，必須將具有一定長(zhǎng)度與厚度的鉛硼聚乙烯平板加工成圓弧形表面段，或其它形狀的曲面段，再將多段鉛硼聚乙烯圓柱面或其它形狀的曲面段組合成防護(hù)屏蔽體。按照傳統(tǒng)的械加工方法，須購(gòu)置價(jià)格為460-500萬(wàn)元、規(guī)格為6300mm的立式車床，還要有相應(yīng)的生產(chǎn)廠房建設(shè)和吊裝等配套設(shè)備的增添，這不僅給機(jī)械加工帶來(lái)很大的困難，也需要支付一筆數(shù)額很大的設(shè)備投入成本。

現(xiàn)有傳統(tǒng)的鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體的機(jī)械加工方法是：

第一步，對(duì)待加的鉛硼聚乙烯板材按圖紙放樣劃線，包括形狀線、鉆孔位置線等；

第二步，將經(jīng)過放樣劃線的板材置放在鉆床上鉆出連接孔；

第三步，根據(jù)加工圖紙的尺寸要求將鉆孔后的板材連接組裝在一起，構(gòu)成用作車、銑削的工件；

第四步，在組裝工件上劃出車、銑加工的位置線；

第五步，在銑床上銑出滿足圖紙尺寸的組裝工件的搭接口；

第六步，用工裝將工件裝夾在規(guī)格符合工件要求的立車上，分段車削組裝工件的內(nèi)、外徑表面，使之滿足設(shè)計(jì)圖紙要求的圓柱形表面段；由于工件的加工余量大，內(nèi)外徑都須粗、精加工；況且工件質(zhì)量重達(dá)160～800公斤，找正難度大；

第七步，對(duì)輻射防護(hù)屏蔽體檢修用的過孔、管道過孔鏜孔；

第八步，將加工成圓柱形表面段的工件，組裝成輻射防護(hù)屏蔽體。

這種加工方法的缺點(diǎn)或存在的問題是：

(1)有手工劃線，找正精度和加工精度不高；

(2)銑搭接口和車內(nèi)外徑均需大型設(shè)備才能滿足工件圖紙要求，設(shè)備投資大；

(3)機(jī)械加工時(shí)找正難度大，因工件質(zhì)量重達(dá)500～800公斤；

(4)由于構(gòu)件為高分子復(fù)合材料，彈性和塑性變形大，裝夾困難；

(5)多次重復(fù)裝夾累計(jì)誤差大，精度控制難；

(6)車削加工需工裝，且尺寸規(guī)格大，再加工工裝找正難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：提供一種制作鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體的機(jī)械加工工藝方法，用以克服傳統(tǒng)機(jī)加工鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體存在的問題。

本發(fā)明的目的是通過實(shí)施下述機(jī)械加工工藝方法實(shí)現(xiàn)的。

制作鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體的機(jī)械加工工藝方法，有以下工序：

第一道工序，將待加工的鉛硼聚乙烯板用模板對(duì)其鉆削連接孔；

第二道工序，將待加工已鉆孔的鉛硼聚乙烯板，置于已完成工裝安裝的數(shù)控機(jī)床上裝夾；

第三道工序，將已上工裝的鉛硼聚乙烯板，用數(shù)控機(jī)床按圖紙要求編制的數(shù)控加工程序先粗、后精銑出工件的形狀；

第四道工序，在銑床上對(duì)已銑出形狀的鉛硼聚乙烯工件分段銑高；

第五道工序，將完成加工的鉛硼聚乙烯工件，組裝成輻射防護(hù)屏蔽體；

第六道工序，對(duì)輻射防護(hù)屏蔽體鏜孔，用作檢修用的過孔和穿管過孔。

本發(fā)明鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體的機(jī)械加工方法的特點(diǎn)是：利用專用工裝結(jié)合加工，利用成組加工技術(shù)的互換性和加工件相互的相似形原理，應(yīng)用相應(yīng)規(guī)格的數(shù)控機(jī)床，編制與執(zhí)行數(shù)控加工程序完成的。具體表現(xiàn)在：

1)由于鉛硼聚乙烯為復(fù)合材料，材料中均布有碳化硼陶瓷粉末，其機(jī)加工特性較差，可以通過合理選擇特殊材質(zhì)或鍍層的刀具與切削量得到解決。

2)由于待加工的鉛硼聚乙烯塊，為質(zhì)量為160～800Kg，根據(jù)成組技術(shù)將其分解成滿足圖紙和技術(shù)條件要的厚度為5～40mm，質(zhì)量為其1/12～1/36的鉛硼聚乙烯板片塊。

3)根據(jù)鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體構(gòu)件的實(shí)際尺寸和形狀，將已加工出的鉛硼聚乙烯板片塊分解為兩類進(jìn)行粗、精加工：

一類是將已加工出的相同尺寸的鉛硼聚乙烯板片塊，直接組裝成塊后再上工裝按圖紙要求進(jìn)行加工；

另一類是將已加工出的鉛硼聚乙烯板片塊，根據(jù)尺寸的不同進(jìn)行分類上工裝后按圖紙要求進(jìn)行加工，再將這些加工后的片塊組裝成滿足圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求的鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體構(gòu)件。

本發(fā)明鉛硼聚乙烯輻射防護(hù)屏蔽體機(jī)械加工方法的優(yōu)點(diǎn)在于：