[發明專利]加工具有多個孔的板件的方法

有效

• 申請號: 201110204808.8
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102284718A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 孫家寧;賀明健;張嘉偉;張江平
• 申請（專利權）人: 上海瑞紐機械裝備制造有限公司
• 主分類號: B23B35/00
• 分類號: B23B35/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 譚佐晞;譚祐祥

技術領域

本發明涉及一種加工具有多個孔的板件的方法。具體而言，本發明涉及用多軸數控鉆加工具有多個孔的核電站蒸汽發生器管子支撐板的方法。

背景技術

壓水堆核電站蒸汽發生器管子支撐板(以下簡稱支撐板)是核反應堆內蒸汽發生器中支撐U型傳熱管的關鍵零件，是核質保1級產品。這種支撐板具有直徑大，厚度薄，原始表面不允許進行機械加工，其不平度允許在15mm內，鉆孔數量多等特點。例如第二代CPR1000支撐板直徑約為3086mm，厚約28mm，重約2000多千克，鉆孔后大約切除了支撐板40％的重量，使得加工過程中支撐板的剛度在不斷削減，容易發生凹凸變形。支撐板的這些特點使得對其進行鉆孔的工藝有著特殊要求，除需保證支撐板鉆孔后全部孔徑、孔距的精度要求外，必須保證支撐板加工后表面的不平度變化≤5～6mm的要求。

現有技術是采用普通搖臂鉆床，單軸低速鉆孔。支撐板安放在可旋轉的專用平臺上，沒有約束整塊板的X/Y方向的位移，孔位與孔間距由鉆模保證，支撐板不壓緊，以保證鉆孔過程中工件可以自由伸展變形。鉆孔順序的排列采用“區域均勻對稱減剛度法”?把支撐板分成多個方格區；并按分布的半徑劃分成多個不同半徑的環狀區。先鉆中心區，再沿半徑逐步擴大到遠離中心的環狀區，向外延伸，直到加工最外面環上各區。

隨著技術的發展，采用大型多軸數控設備，用內冷涂層合金鉆頭高速鉆孔技術的成熟，現有技術已不能適應當今支撐板的鉆孔加工。

發明內容

????本發明的目的是提供一種在保證剛度要求以及加工后表面不平度要求的情況下，加工具有定位孔以及多個通孔的板件的方法。尤其涉及加工采用四軸數控鉆加工具有多個孔的核電站蒸汽發生器管子支撐板的方法。本發明的目的通過以下技術方案得以實現：

本發明的一個實施例提供了一種加工具有多個孔的板件的方法，板件具有位于其中心處的基準孔，板件上的多個孔包括多個定位孔以及多個通孔，多個定位孔處于不同半徑處，多個通孔之間包括縱向孔距和橫向孔距，板件上的多個通孔采用多軸數控加工機來加工，所述方法包括以下步驟：

步驟1：根據四軸數控加工機的相鄰第一和第二鉆軸以及第三和第四鉆軸之間的最小距離和多個通孔之間的孔距確定第一基本矩陣和第二基本矩陣，由第一基本矩陣和第二基本矩陣組成基本矩陣組合，其中第一基本矩陣和第二基本矩陣的橫向長度應當為橫向孔距的整數倍并且應當大于相鄰第一和第二鉆軸以及第三和第四鉆軸之間的最小距離，第一基本矩陣和第二基本矩陣的縱向長度應當為縱向孔距的整數倍；

步驟2：根據基本矩陣和基本矩陣組合將板件分成多個區域；

步驟3：對上述各個區域按上下、左右交錯的原則，從中心向外緣對稱地進行編號；以及

步驟4：根據編號順序進行加工。

根據本發明的上述實施例提供的加工具有多個孔的板件的方法，其中所述步驟2還包括以下步驟：?

步驟a：依據基本矩陣組合在板件中心部位劃分出適合采用四個鉆軸同時鉆孔的第一區域；

步驟b：依據基本矩陣將上下邊緣區域劃分成適合采用同一主軸箱上的兩個鉆軸同時進行鉆孔的第二區域；

步驟c：依據基本矩陣和基本矩陣組合將左右邊緣區域劃分成適合采用兩個主軸箱上的各一個鉆軸同時進行鉆孔的第三區域；

步驟d：依據基本矩陣和基本矩陣組合將定位孔附近的未鉆孔區域劃分為用兩個主軸箱上的各一個鉆軸同時進行鉆孔的第四區域；以及

步驟e：將板件橫向近中心區域最頂部和最底部區域以及剩余的不能排列出四軸或者兩軸鉆孔區域劃分成適合采用單個鉆軸進行鉆孔的第五區域。

根據本發明的上述實施例提供的加工具有多個孔的板件的方法，其中在步驟a中，第一基本矩陣和第二基本矩陣之間的距離為橫向孔距的整數倍并且大于第二鉆軸和第三鉆軸之間的最小距離。

根據本發明的上述實施例提供的加工具有多個孔的板件的方法，其中在步驟c-d中,?第三區域和第四區域采用兩個主軸箱上的第二鉆軸和第三鉆軸同時進行鉆孔，其中第二鉆軸和第三鉆軸之間的距離橫向孔距的整數倍并且大于第二鉆軸和第三鉆軸之間的最小距離。

根據本發明的上述實施例提供的加工具有多個孔的板件的方法，其中四軸數控加工機包括設置到第一主軸箱上的第一鉆軸和第二鉆軸以及設置到第二主軸箱上的第三和第四鉆軸，第二區域位于板件的上邊緣區域和下邊緣區域，適合采用第一鉆軸和第二鉆軸或者第三鉆軸和第四鉆軸同時進行鉆孔。

根據本發明的上述實施例提供的加工具有多個孔的板件的方法，其中第三區域位于板件的左邊緣區域和右邊緣區域。