[發明專利]核電設備水室封頭的制造方法

有效

• 申請號: 200910057415.1
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN101920452A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 朱志榮;鄒曄;沈堯榮;李友發;田彩紅;程志家
• 申請（專利權）人: 上海重型機器廠有限公司
• 主分類號: B23P23/00
• 分類號: B23P23/00;G21C13/06
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 張驥

技術領域

本發明涉及一種金屬切削機械加工方法，具體涉及一種核電設備水室封頭的制造方法。

背景技術

現如今，新型能源的重頭項目——核電產業的應用已經越來越廣。目前的核電產業已經發展到第三代核電技術，即采用AP1000核能電站。該核電站的裝備中，其關鍵部件(包括壓力容器、蒸汽發生器等)全部采用鍛件制造。這些關鍵部件不僅尺寸巨大，而且外形也較為復雜，因此這種大型鍛件的制造是核電站制造中的一大難題。

如圖1、圖2所示的蒸汽發生器中的水室封頭，由于其復雜的外形，無法在水壓機上鍛壓成形。目前水室封頭的加工制造方法，采用機加工的方法，將一圓柱體原材料加工成形。

為了保證工件上管嘴的位置加工準確，加工過程中將工件安放于不同角度的如圖3所示的三角鐵架上，使各管嘴校正于水平位置或垂直位置。此方法雖然看似比較簡單，但是存在以下缺陷：

a、不同的水室封頭管嘴角度都有差異，而制造三角鐵架的方法比較適合單一角度位置的情況；

b、將工件安放于三角鐵架的過程對于行車工、起吊工技能要求相當高，普通工人無法順利一次性安裝成功，而工件的加工毛坯噸位都在百噸級別以上，工件無法正確安裝到位會伴隨產生一定概率的安全問題；

c、由于加工過程中需要將工件置于斜面上，因此找正水室封頭工件的中心位置比較困難，由于工件噸位太大，每次調整管嘴方位時都需要行車配合，而行車每次的調整量無法控制地很完美，所以整個找正過程相當繁瑣并且精度也比較低，不僅需要花費大量的人力、物力，并且無法保證施工圖中管嘴的角度位置尺寸。

d、重復定位的能力較差，無法精確地滿足所需要的加工狀況。

雖然目前已出現一種五軸聯動機床，但這種機床用于加工此類噸位上百噸、加工余量在400mm以上的大型鑄鍛件，需要花費巨大的工時來完成一個水室封頭的制造，因此無法滿足核電產業的快速發展。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種核電設備水室封頭的制造方法，它可以縮短水室封頭的加工周期。

為解決上述技術問題，本發明核電設備水室封頭的制造方法的技術解決方案為：

采用數控變位器，配合數控鏜銑床，通過以下步驟，將一圓柱形毛坯工件加工成為一個帶有多個斜管嘴的水室封頭：

第一步，劃線；

第二步，粗加工；采用數控鏜銑床進行；

a、裝夾工件；將數控變位器工作臺面翻轉至水平位置，將工件吊裝至工作臺上，找正、裝夾、壓牢；

b、粗加工斜管嘴及其周圍的曲面；

旋轉和/或翻轉數控變位器工作臺面，使被加工的斜管嘴處于水平位置；粗加工斜管嘴的內外圓、端面及管嘴周圍的相關曲面；

粗加工斜管嘴的內外圓、端面及管嘴周圍的相關曲面的方法是：

單面留余量，用盤銑刀粗、精銑削加工斜管嘴的端面；

運用圓弧插補數控程序，采用玉米銑刀，單面留余量，粗、精銑斜管嘴的外圓、錐面、相關外球面；

單面留余量，鉆、擴，粗、精鏜出斜管嘴的內孔及其肩面、倒圓。

c、根據另一斜管嘴的位置，使數控變位器工作臺面旋轉和/或翻轉至另一工位，粗加工另一工位的斜管嘴；

d、粗加工管嘴與管嘴之間的曲面；

第三步，探傷；

工件置于變位器工作臺面上，旋轉、翻轉臺面至所需位置進行磁粉探傷，工件合格后繼續下道工序；

第四步，精加工；采用數控鏜銑床進行；

a、精加工斜管嘴及其周圍的曲面；

旋轉和/或翻轉數控變位器工作臺面，使被加工的斜管嘴處于水平位置；精加工斜管嘴的內外圓、端面及管嘴周圍的相關曲面；

精加工斜管嘴的內外圓、端面及管嘴周圍的相關曲面的方法是：

采用盤銑刀精銑對斜管嘴的端面；

運用圓弧插補數控程序，采用加長球銑刀精銑斜管嘴的外圓及其肩面、相關圓弧曲面；

精鏜對斜管嘴的內孔及其各肩面、倒角、倒圓。

b、根據另一斜管嘴的位置，旋轉和/或翻轉數控變位器工作臺面，精加工另一工位的斜管嘴；

c、精加工管嘴與管嘴之間的曲面。

加工過程中，旋轉工作臺面或者翻轉工作臺面至所需的角度，避開加工死角之后再進行加工。

本發明可以達到的技術效果是：

本發明采用數控變位器加工帶有多個斜管嘴的水室封頭，通過對工件的一次裝夾、多次工位的方法進行零件的銑削加工，能夠準確加工水室封頭的各個管嘴內外圓及復雜的相關曲面，不僅保證了零件的加工精度，同時也減少了零件在整個加工過程中不必要的周轉時間，大大降低了生產周期。

附圖說明