一種改進的數控三軸深孔鑽床的製作方法

2023-05-03 16:56:16

一種改進的數控三軸深孔鑽床的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種改進的數控三軸深孔鑽床，該改進的數控三軸深孔鑽床包括在數控三軸深孔鑽床上安裝的管板裝卡工裝、安裝於被加工管板上的管板位移監控系統、安裝於數控三軸深孔鑽床上的刀具和安裝於數控三軸深孔鑽床上的配套工裝；其中，數控三軸深孔鑽床包括工作檯，其上設置彎板和設有主軸的立柱，在立柱上共設有上下分布的三個主軸；其中，數控三軸深孔鑽床的排屑方式為單管內排屑；管板裝卡工裝包括安放於工作檯上的後V型架和前V型架；配套工裝包括導向套和間距塊，導向套分別設置於數控三軸深孔鑽床的三個主軸上，間距塊設置於相鄰的主軸之間。
【專利說明】一種改進的數控三軸深孔鑽床
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種管板群孔的加工裝置，特別是涉及應用於AP1000蒸汽發生器管板的一種改進的數控三軸深孔鑽床。
【背景技術】
[0002]蒸汽發生器是指利用燃料或其它能源的熱能(如電能)把水加熱成為蒸汽的機械設備。
[0003]管板，就是在鋼板上鑽出比管子外徑一樣略大一些的孔，將管子穿入焊住固定，起這樣作用的一種配件。
[0004]蒸發器管板深孔加工一直是核電設備製造廠的難題，蒸發器管板深孔加工不同於單個孔或少量管孔加深孔工，此類型管板孔加工需要在長周期內保證設備、刀具、工藝等整個深孔加工系統的穩定性，以往核電管板深孔加工過程中，配套關鍵工裝(導向套、間距塊)設計不佳、BTA鑽頭選型及使用經驗不足造成刀具崩刃和刀具壽命影響控制不合理、對管板材質切削性能掌握不足或加工工藝參數選取不合理，都會影響管孔精度、直線度和光潔度，而且工具機多次定位和重複定位而產生累積誤差往往造成孔位置度超差無法控制。
[0005]隨著第三代AP1000核電項目的引進和發展以及後續CAP1400核電機組的應用，管板的深孔要求不斷提高、加工難度不斷增大，AP1000蒸發器管板厚度增加到800mm，孔數量增加到20050個，孔直徑Φ 17.73mm,孔深比達45，管孔精度、表面質量要求極高，必須考慮一種精度好、效率高且穩定的製造工藝滿足此類型管板群孔的加工。
[0006]由於上述問題的存在，本發明人對現有的管板鑽孔技術進行研究和分析，以便能製作出可以一次性加工多個孔、穩定性高、刀具使用壽命長、精度高、直線度和光潔度好、多次定位後累計誤差低的一種改進的數控三軸深孔鑽床。
實用新型內容
[0007]為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現:通過使用改進的數控三軸深孔鑽床進行，該改進的數控三軸深孔鑽床包括在數控三軸深孔鑽床上安裝的管板裝卡工裝、安裝於被加工管板上的管板位移監控系統、安裝於數控三軸深孔鑽床上的刀具和安裝於數控三軸深孔鑽床上的配套工裝。從而完成了本實用新型。
[0008]本實用新型的目的在於提供以下方面:
[0009](I)一種改進的數控三軸深孔鑽床，其特徵在於:該改進的數控三軸深孔鑽床包括在數控三軸深孔鑽床上安裝的管板裝卡工裝、安裝於被加工管板上的管板位移監控系統、安裝於數控三軸深孔鑽床上的刀具和安裝於數控三軸深孔鑽床上的配套工裝；
[0010]其中，數控三軸深孔鑽床包括工作檯1，其上設置彎板6和立柱，在立柱22上共設有上下分布的三個主軸21 ;其中，數控三軸深孔鑽床的排屑方式為單管內排屑；
[0011]管板裝卡工裝包括安放於工作檯I上的後V型架5a和前V型架5b ；
[0012]配套工裝包括導向套23和間距塊，導向套分別設置於數控三軸深孔鑽床的三個主軸上，間距塊設置於相鄰的主軸之間。
[0013](2)如上述(I)所述的一種改進的數控三軸深孔鑽床，其特徵在於:數控三軸深孔鑽床所用冷卻液為T-400E型號切削油。
[0014](3)如上述(I)所述的一種改進的數控三軸深孔鑽床，其特徵在於:數控三軸深孔鑽鑽孔時，鑽取被加工管板前端的鎳基堆焊層時主軸轉速n=800rpm,進給速度vf=30mm/min ；
[0015]數控三軸深孔鑽鑽取被加工管板後面的母材時主軸轉速n=1600rpm,進給速度vf=155mm/min0
[0016]根據本實用新型提供的一種改進的數控三軸深孔鑽床，由於使用了設有三個主軸的數控三軸深孔鑽，因此可以一次性鑽取三個孔，提高了工作效率，節省了工作時間，提高了刀具的使用壽命；由於應用了管板位移監控系統，使得管板加工中多次定位後累計誤差降低，提聞了管板鑽孔的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床的結構示意圖；
[0018]圖2示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中導向套結構示意圖；
[0019]圖3示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中導向套結構示意圖；
[0020]圖4示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中間距塊結構示意圖。
[0021]圖5示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中管板裝卡工裝和被加工管板的結構示意圖；
[0022]圖6a示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中管板裝卡工裝和被加工管板左視剖面圖；
[0023]圖6b示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中管板裝卡工裝和被加工管板左視圖；
[0024]圖7示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中數控三軸深孔鑽床的右視圖；
[0025]圖8示出根據本實用新型優選實施方式的一種改進的數控三軸深孔鑽床中單管內排屑的工作原理圖。
[0026]附圖標號說明:
[0027]1-工作檯
[0028]2-U 型環
[0029]3-鋼絲繩
[0030]4-手孔座支撐架
[0031]5a_ 後 V 型架
[0032]5b-前 V 型架[0033]6-彎板
[0034]7-冷卻劑入口
[0035]8-鑽杆
[0036]9-被加工管板
[0037]10-絲槓
[0038]IOa-絲槓母
[0039]21-主軸
[0040]22-立柱
[0041]23-導向套
【具體實施方式】
[0042]下面通過對本實用新型進行詳細說明，本實用新型的特點和優點將隨著這些說明而變得更為清楚、明確。
[0043]在這裡專用的詞「示例性」意為「用作例子、實施例或說明性」。這裡作為「示例性」所說明的任何實施例不必解釋為優於或好於其它實施例。儘管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪製附圖。
[0044]在根據本實用新型的一個優選實施方式中，如圖1-4中所示，提供一種改進的數控三軸深孔鑽床，該改進的數控三軸深孔鑽床包括在數控三軸深孔鑽床上安裝的管板裝卡工裝、安裝於被加工管板上的管板位移監控系統、安裝於數控三軸深孔鑽床上的刀具和安裝於數控三軸深孔鑽床上的配套工裝；
[0045]其中，數控三軸深孔鑽床包括工作檯1，其上設置彎板6和立柱，在立柱上共設有上下分布的三個主軸；其中，數控三軸深孔鑽床的排屑方式為單管內排屑；
[0046]管板裝卡工裝包括安放於工作檯I上的後V型架5a和前V型架5b ;
[0047]配套工裝包括導向套和間距塊，導向套分別設置於數控三軸深孔鑽床的三個主軸上，間距塊設置於相鄰的主軸之間。
[0048]在一個優選的實施方式中，選擇適用於AP1000蒸發器管板鑽孔工作刀具、配套工裝、冷卻液和排屑方式；防止在鑽孔工作中因前期的準備不足而導致的鑽孔失敗、刀具損壞和鑽孔偏差等問題的出現。
[0049]其中，本實用新型中對於刀具的選擇:通過大量工藝試驗，確定鑽頭型號為14-9910-020 24/10 020/B，考慮刃口磨損對鑽孔質量的影響，控制單支鑽頭鑽孔不超過11個；通過此種設置可以提高刀具的使用壽命，防止由於錯誤的使用刀具而使得刀具折斷和卷刃、這樣節省了刀具、節省了工作時間，提高了工作效率。
[0050]所述配套工裝包括:導向套和間距塊，其中，導向套對主軸上的鑽頭具有導向作用，提高了鑽孔的精確度，間距塊設置於相鄰主軸之間，其厚度等於相連管板孔的距離，所述導向套與間距塊並無特殊限制，均為常規的導向套和間距塊。
[0051]對於導向套和間距塊的選擇:對於具有短節的孔需要長導向套，導向套每鑽800個孔進行更換，以此保證鑽孔質量。
[0052]本實用新型中，鑑於AP1000蒸發器管板材質屬於強度高、韌性好的難加工材料，堆焊的鎳基堆焊層切削變形大、切削溫度高、導熱性差，且管板孔表面質量要求高，數控三軸深孔鑽床採用單管內排屑的排屑方式，並通過加大冷卻液流量和壓力，改善排屑條件。
[0053]本實用新型中，冷卻液採用T-400E型號切削油，該型號的冷卻液為常規冷卻液。
[0054]在一個優選的實施方式中，如圖8中所示，數控三軸深孔鑽床的排屑方式為單管內排屑，所述單管內排屑方式的工作原理如下:
[0055]第一、通過授油器向數控三軸深孔鑽床的冷卻劑入口 7通入切削液。
[0056]第二、切削液從鑽杆8的外壁與被加工管板9上已加工的孔之間縫隙進入，切削液到達鑽頭後對鑽頭進行冷卻潤滑。
[0057]第三、鑽頭處的切削液將鐵屑通過鑽杆8的內部流出到外部。
[0058]其中，所述授油器為常規的授油器。
[0059]在一個優選的實施方式中，在將被加工管板固定之後，通過工作檯U型環2、鋼絲繩3、手孔座支撐架4將被加工管板固定到工作檯上，在被加工管板上安裝管板位移監控系統，以此監控被加工管板在加工周期內的位移量，通過管板位移監控系統提高了鑽孔的精確度，在這裡，管板位移監控系統並無特殊限制，為常規的位移監控系統。
[0060]在一個優選的實施方式中，如圖5、6a、6b和7中所示，在步驟(2)中，後V型架5a的底部通過絲槓母IOa與絲槓10相連，絲杆10的一端與工作檯I的邊緣相連，其中，絲槓沿著如圖6a中X軸方向設置，通過旋轉絲杆10可以帶動後V型架沿著X軸方向運動，進而可以調節被加工管板9的方向。
[0061]根據本實用新型提供的一種改進的數控三軸深孔鑽床，由於使用了設有三個主軸的數控三軸深孔鑽，因此可以一次性鑽取三個孔，提高了工作效率，節省了工作時間，提高了刀具的使用壽命；由於應用了管板位移監控系統，使得管板加工中多次定位後累計誤差降低，提聞了管板鑽孔的精度。
[0062]以上接合【具體實施方式】和範例性實例對本實用新型進行了詳細說明，不過這些說明並不能理解為對本實用新型的限制。本領域技術人員理解，在不偏離本實用新型精神和範圍的情況下，可以對本實用新型技術方案及其實施方式進行多種等價替換、修飾或改進，這些均落入本實用新型的範圍內。本實用新型的保護範圍以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種改進的數控三軸深孔鑽床，其特徵在於: 該改進的數控三軸深孔鑽床包括在數控三軸深孔鑽床上安裝的管板裝卡工裝、安裝於被加工管板(9)上的管板位移監控系統、安裝於數控三軸深孔鑽床上的刀具和安裝於數控三軸深孔鑽床上的配套工裝； 其中，數控三軸深孔鑽床包括工作檯(1)，其上設置彎板(6)和立柱(22)，在立柱上共設有上下分布的三個主軸(21);其中，數控三軸深孔鑽床的排屑方式為單管內排屑； 管板裝卡工裝包括安放於工作檯(I)上的後V型架(5a)和前V型架(5b); 配套工裝包括導向套(23)和間距塊，導向套分別設置於數控三軸深孔鑽床的三個主軸上，間距塊設置於相鄰的主軸之間。
【文檔編號】B23B35/00GK203484692SQ201320349205
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年6月18日 優先權日:2013年6月18日
【發明者】韓君, 楊松, 馬東華, 於均剛, 楊圓明, 和廣慶, 張楠琦 申請人:哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司