研磨金属零件锥面的方法的设备技术

将金属零件（１）的锥面（３）与磨石（９）的表面进行摩擦接触。零件（１）围绕锥面（３）的轴线（４）旋转。磨石（９）沿相对于锥面（３）的轴线（４）倾斜一个基本等于锥面半顶角的角度的方向作往复平移运动，为了进给磨削量，磨石（９）沿垂直于锥面的轴线的方向（２３）运动。研磨设备包括安装在工具架（７）上的磨石（９）和用于使工具架沿锥面的母线方向往复平移运动的设备。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及研磨金属零件锥形内表面的方法和设备。特别是，本专利技术适用于研磨压水核反应堆容器头部穿透接头的端部零件的锥形内表面的方法和设备。压水核反应堆包括有大体上为一圆柱形的容器，其上端在反应堆工作时用一个大体上半球状的头部封闭成防渗漏型。该容器头部由开口贯通，每一个开口沿容器轴线的平行方向安装有管状接头。该容器头部穿透接头可以将控制棒导向装置沿轴线方向通入容器中，堆芯反应控制棒群或热电偶柱安装在导向装置的端部。一个热衬套与接头圆柱形内表面同轴地并带有小的径向间隙地固定在每个提供控制棒导向装置的通路的接头内部。该控制棒导向装置在热衬套内移动，热衬套限定了导向装置和控制棒的轴向运动。为了增加热衬套和接头内表面之间的间隙，在头部下部内侧的端部零件中，接头通路的内孔被加工，以便产生一锥形的内表面。接头焊接在容器头部的内表面上，当接头安装在容器头部时，它们要受热，导致变形而产生残余应力。由镍合金制成的压水核反应堆容器头部穿透接头在经过钻孔、机械加工和固定在头部之后具有残余拉伸应力。反应堆工作时，接头内表面上的拉伸应力在内表面接触到处于高温高压的反应堆冷却液时，对于抗应力腐蚀是不利的。接头被应力腐蚀所损害的倾向可通过在接头内表面上进行某种处理而极大地减小和消除，特别是在接头内壁表面层上产生压应力的机械表面处理。具体而言，在接头内表面上进行研磨处理，也就是说用磨石与接头的表面进行磨擦接触的处理。这种研磨处理可以极大地减小机械加工所产生的粗糙度，同时在转换接头内壁的表面层上产生压应力。至今为止，研磨接头内孔的圆柱部分被认为足够了，但其锥端部份仍然是机械加工的。因此，反应堆工作时，接头的这一端部易受到应力腐蚀所造成的损害。更通常地说，在某些情况下研磨金属零件的锥形内表面以减小其表面粗糙度和在内表面上产生压应力是必要的或是所希望的。美国专利US-A-2244806和US-A-2276611公开了研磨锥形表面的设备，其中具有锥形表面的部份绕锥形表面的中心轴旋转，磨石沿锥形表面的母线方向作往复运动。磨石作用在锥形表面上的压力由弹簧提供。这种设备不可能进行研磨加工，因为研磨加工要对磨削量和加工压力进行精密地控制，从而在研磨后达到几何尺寸的精确和表面光洁度的要求。本专利技术的目的是提供通过零件表面与磨石表面的磨擦接触来磨削金属零件的锥形表面的方法，在这种方法中，金属零件围绕锥形表面的轴线旋转，磨石沿相对锥形表面轴线倾斜一个基本等于锥形表面半顶角的方向作往复平移运动，这种方法使得可以非常精确地控制研磨参数以获得金属零件内表面规定的表面光洁度和压力状态。为此，磨石沿垂直于锥面轴线的方向移动，以便控制磨削量和磨石靠在金属零件内表面上的压力。为了清楚地解释本专利技术，现在以非限定性的实例，并参考核反应堆容器头部接头的内表面研磨设备的附图给予说明。附图说明图1为核反应堆容器穿透接头的具有锥形的表面的末端部份的轴向平面剖视图。图2为图1所示接头的轴向剖视图，其中研磨操作是根据本专利技术的方法而进行的。图2A为沿图2中AA的局部剖视图。图3为图2的一部份的放大视图，显示实施本专利技术方法所用的研磨工具细节。图4为实施本专利技术研磨方法所用的工具的平面和剖视图。图5为使用图4所示磨具的磨石轴向平移的装置的正面和局部剖视图。图1示出核反应堆容器头部穿透接头1的端部。接头1所示的端部是其在容器头部下方的下端部，其中基本呈管状的接头的壁2加工成具有与接头的圆柱形上部同轴的锥形内表面3。具有20°左右的小孔径角的锥面3在容器头部下方的接头下部处张开。在加工成截头圆锥部分后，该机加工表面用本专利技术的方法，通过图4所示的装置5和图2详细示出的由工具架7携带的磨石9来研磨。装有磨石9的工具架7能沿平行于相对接头内孔轴线4倾斜的方向双向运动，如双向箭头8所示。研磨装置的磨石9是一具有长棒状并装在磨石支座6上的磨石，以便沿基本平行于工具架7的方向放置，工具架呈长条形并能沿双向箭头8所示的两个方向作平移运动。研磨时，接头1绕它的轴4旋转，如弯曲的箭头10所示。磨石9固定在中空的支座6的里面，该支座通过轴11和11′弹性地安装在工具架7上，如图2和3所示。轴11和11′固定到磨石9的磨石支座6上，并沿垂直于磨石支座6和棒状磨石9的纵向的方向布置。每个轴11和11′包含有一个螺纹端部，如图3所示的端部11a。轴11和11′通过如13的开孔并带有径向间隙地贯穿研磨机的工具架7；轴11和11′的螺纹部份(例如图3所示的端部11a)从工具架7的表面上突出到与磨石9的磨石支座6相反的一边。螺母12拧紧在轴11和11′的螺纹端部11a上，通过介于螺母12和工具架7之间的垫圈12′以及在工具架7和磨石支座6之间的螺旋弹簧14和14′，使工具架7同磨石支座6连接起来。用这种方法，磨石6安装在工具架7上，并可沿与工具架7的纵向垂直的方向作一定的自由运动。介于工具架7和磨石支座6之间的弹簧14和14′提供给磨石9沿工具架7的纵向中心线的垂直方向的浮动安装。研磨时，工具架7和磨石9沿相对于接头1的锥面轴线4基本成一等于锥面3的半顶角的倾斜角的方向而布置。用这种方法，磨石9有一个基本平行于接头1锥形内表面3的磨削面。在图2A中可以见到，磨石9具有一大体呈圆柱形和凸出形状的外表面，它调整成使其大体上平行于接头的内表面3。工具架7可沿垂直于其纵向的两个方向移动，如图2中双向箭头15所示。工具架7的平移方向与进行研磨的磨石的进给方向相对应，它垂直于锥形内表面3的母线，而在一给定时刻，研磨就沿着这条母线进行。从图4中可见，磨石9安装在工具架7上并可沿工具架7纵向轴线的垂直方向自由运动，工具架7固定在一中间支承16上，而支承本身又安装在一个移动的滑块17上，该滑块能在机器支座19的滑轨上移动。动力缸18的缸体18a固定在能在机器支座19上移动的移动滑块17上。动力缸18的活塞杆18b一端连接活塞18c，另一端固定在固定支座19的紧固凸耳20上。用这种方法，固定到动力缸缸体18a上的移动滑块17可以通过向动力缸的不同供应孔21或21′提供动力的方法而沿两个方向移动，供应孔分别位于活塞18c的两边。如图4所示，机器支座19、移动滑块17和支承工具架7的中间支承16能沿平行于接头1的轴线4的两个方向(箭头22所示)和垂直于该轴线4的两个方向(箭头23所示)移动，机器支座19安装在车床床架24上，床架的位置可以沿轴线4的方向进行控制，且床架包括有摇把25，用于沿双向箭头23的方向进行运动。这样，可以在轴线4的方向和垂直于轴线的方向上控制研磨工具5的位置，以便使磨石9与接头的内表面进行具有一定压力程度的接触，并在研磨时提供磨石的进给量。图4所示的研磨设备还包括一行程终端止动装置26，它包含两个行程终端接触器26a和26b，用来与中间支承16的止动块27在中间支承16、工具架7和磨石9沿双向箭头8的任一方向的运动终点处进行接触。该行程终端接触器使得向动力缸通过孔21和21′顺序供应动力成为可能。因此可以在两个方向上研磨接头1的锥形内表面3。由于接头1绕它的轴线4旋转，如箭头10所示，接头在绕其轴线旋转时的内表面3的完整的研磨是通过研磨石9沿锥面3的母线方向的往复平移运动来完成的。研磨加工时，油液连续不断地送到进本文档来自技高网...

【技术保护点】
通过零件（１）的表面（３）与磨石（９）的表面进行摩擦接触而研磨金属零件（１）的锥形表面（３）的方法，其中零件（１）围绕锥面（３）的轴线旋转，磨石沿相对于锥面（３）的轴线（４）倾斜一个基本等于锥面（３）半顶角的角度的方向作往复平移动，其特征是，磨石（９）沿垂直于锥面（３）的轴线（４）的方向运动，以便控制磨削进给量和磨石（９）靠在金属零件（１）内表面上的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼埃尔梅耶，路易斯拉罗歇，
申请(专利权)人：法玛通公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]