《AP1000核电主管道弯曲内孔随动加工装置设计及加工工艺的研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AP1000核电主管道弯曲内孔随动加工装置设计及加工工艺的研究（学位论文-工学）（73页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、AP1000密分类号 级 ：UDC密级核电主管道弯曲内孔随动加工装置设计及加工工艺的研究密 级 ：硕 士 学 位 论 文AP1000 核 电 主 管 道 弯 曲 内 孔 随 动 加 工 装 置 设 计 及 加 工 工 艺的 研 究西华大学硕士学位论文作 者 姓 名： 冯卫东学 科 、 专 业 ：机 械 制 造 及 其 自 动 化学 号 ：2 1 2 0 1 0 0 8 0 2 0 1 0 1 5指 导 教 师 ： 吴元文完 成 日 期： 2013 年 5 月Classified Index:UDC:密 级 ：Xihua UniversityMaster Degree DissertationD
2、esign of bending inner hole follow-up processdevice and reasearch on process technology ofAP1000 nuclear power main pipeCandidate : Feng WeidongMajor : Mechanical Manufacturing and AutomationStudent ID: 21201008201015Supervisor: Prof. Wu YuanwenMay, 2013西 华 大 学 学 位 论 文 独 创 性 声 明作 者 郑 重 声 明 ： 所 呈 交 的
3、 学 位 论 文 ， 是 本 人 在 导 师 的 指 导 下 进 行 研 究工 作 所 取 得 的 成 果 。 尽 我 所 知 ， 除 文 中 已 经 注 明 引 用 内 容 和 致 谢 的 地 方 外 ，本 论 文 不 包 含 其 他 个 人 或 集 体 已 经 发 表 的 研 究 成 果 ， 也 不 包 含 其 他 已 申 请学 位 或 其 他 用 途 使 用 过 的 成 果 。 与 我 一 同 工 作 的 同 志 对 本 研 究 所 做 的 贡 献均 已 在 论 文 中 做 了 明 确 的 说 明 并 表 示 了 谢 意 。若 有 不 实 之 处 ， 本 人 愿 意 承 担 相 关 法
4、律 责 任 。学 位 论 文 作 者 签 名 ： 指 导 教 师 签 名 ：日 期 ： 日 期西 华 大 学 学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 学 校 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文 的 规 定 ， 在 校攻 读 学 位 期 间 论 文 工 作 的 知 识 产 权 属 于 西 华 大 学 ， 同 意 学 校 保 留 并 向 国 家有 关 部 门 或 机 构 送 交 论 文 的 复 印 件 和 电 子 版 ， 允 许 论 文 被 查 阅 和 借 阅 ， 西华 大 学 可 以 将 本 论 文 的 全 部 或 部 分 内 容 编 入 有
5、 关 数 据 库 进 行 检 索 ， 可 以 采用 影 印 、 缩 印 或 扫 描 等 复 印 手 段 保 存 和 汇 编 本 学 位 论 文 。(保 密 的 论 文 在 解密 后 遵 守 此 规 定 )学 位 论 文 作 者 签 名 ： 指 导 教 师 签 名 ：日 期 ： 日 期西华大学硕士学位论文摘 要随 着 世 界 经 济 的 发 展 ， 对 能 源 需 求 越 来 越 大 ， 传 统 不 可 再 生 能 源 已 接 近 枯 竭 并 且 污染 严 重 。 再 生 能 源 、 清 洁 能 源 是 人 类 发 展 的 共 同 需 要 ， 作 为 主 要 清 洁 能 源 之 一 的 核 能
6、已成 为 当 今 世 界 共 同 追 求 和 发 展 的 主 要 方 向 。 但 核 安 全 是 核 能 的 中 心 问 题 ， 核 电 主 管 道 作为 反 应 堆 的 关 键 部 件 ， 其 强 度 决 定 核 反 应 的 安 全 系 数 ， 核 安 全 事 故 往 往 与 反 应 堆 主 管 道的状态紧密连接。整体锻造的 AP1000 核电主管道较传统铸造管，强度和使用寿命大幅提 高 ， 安 全 系 数 是 铸 造 管 的 2 倍 以 上 ； 但 制 造 难 度 也 很 大 ， 主 管 道 内 孔 属 于 弯 曲 深 孔 给最 终 的 精 加 工 带 来 了 很 大 的 难 度 。 传
7、统 机 床 及 加 工 装 备 及 加 工 装 置 不 能 满 足 弯 曲 深 孔 加工 需 求 ， 目 前 仍 是 世 界 性 加 工 难 题 。 本 课 题 就 是 承 接 国 家 科 技 部 挂 出 ， 几 年 来 没 有 单 位和个人承接的国家重大专项。基于内孔外形的尺寸、形位精度要求及 AP1000 主管道锻件 材 料 性 能 分 析 ， 本 论 文 提 出 一 种 随 动 加 工 内 孔 的 全 新 方 法 ， 利 用 虚 拟 制 造 技 术 设 计 出随 动 加 工 装 置 结 构 ， 并 对 其 有 限 元 分 析 及 运 动 仿 真 ， 在 通 过 缩 小 比 例 的 样 机
8、 试 验 ， 最 终制造出合格的专用设备。本 课 题 主 要 研 究 是 随 动 加 工 装 置 进 行 运 动 理 论 分 析 、 完 成 高 刚 度 转 动 关 节 的 结 构 设计 、 并 对 其 ADAMS 运 动 仿 真 、 通 过 实 验 解 决 高 压 密 封 、 应 用 Pro/E 三维软件对随动加工装 备 零 部 件 进 行 了 三 维 建 模 及 虚 拟 装 配 ， 并 利 用 Pro/E 的机构模块对随动加工装备进行运 动 仿 真 并 做 干 涉 检 查 ， 同 时 也 利 用 Pro/E 的 Mechanica 功能对随动加工装备的重要部件 有 限 元 分 析 ， 优
9、化 其 结 构 ； 再 应 用 ANSYS 软 件 对 该 装 备 进 行 模 态 分 析 ， 得 到 随 动 加 工装 备 和 各 零 部 件 的 模 态 固 有 频 率 和 振 型 ， 以 此 来 评 价 该 装 备 和 零 部 件 的 动 态 特 性 。 本 课题 的 关 键 技 术 是 切 削 动 力 源 的 传 递 ； 高 刚 度 转 动 关 节 结 构 设 计 ； 随 动 轨 迹 的 编 程 及 计 算 。本课题采用的随动加工方法有效的解决了 AP1000 核电主管道内弯孔的加工的难题。本课题的研究虽然以 AP1000 核电主管道内孔为加工对象，但成果可广泛应用于弯孔随动加工领域。
10、关键词：A P1000 核 电 主 管 道 ； 弯 孔 ； 随 动 加 工 ； 随 动 轨 迹 计 算 ； 随 动 加 工 装 置 ； 高刚度转动关节；IAP1000 核电主管道弯曲内孔随动加工装置设计及加工工艺的研究AbstractWith the development of the world economy and the growing demand for energy, thetraditional non-renewable energy resources pollute the environment seriously and is nearingdepletion. T
11、he clean renewable energy is the common need of human development. Nuclearpower, as one of the main clean energy, has turn into the main direction of the worlds commonpursuit and development. But the nuclear safety is a core issue of nuclear power, nuc lear powermain pipeline, as the key part in rea
12、ctor, of which the intensity determines the safety factors ofthe nuclear reaction, and usually the nuclear safety accidents are closely connected with thestate of the reactor main pipeline. Compared to the traditional cast tube, the integral forging ofAP1000 main pipe, significantly improves the int
13、ensity and the service life, and the safetyfactor is over 2 times than the cast tube. But the bending and deep pipe inner bore hole bringsgreat difficulty to the final finish. The traditional processing device can not meet the demand ofthe processing of the curving deep hole. At present it remains t
14、he machining problem in theworld. Compared to the traditional cast tube, the integral forging of AP1000 main pipe,significantly improves the intensity and the service life, and the safety factor is over 2 timesthan the cast tube. But the bending and deep pipe inner bore hole brings great difficulty
15、to thefinal finish. The traditional processing device can not meet the demand of the processing of thecurving deep hole. At present it remains the machining problem in the world. No unit or personsolved this task which have been proposed by the national ministry of science and technology，before we u
16、ndertaked it.Based on the size of the inner hole shape, the accuracy of form andposition requirement and the performance analysis of AP1000 forging material, this paperproposes a new method of servo machining inner hole, design follow-up processing device byusing virtual manufacturing technology, and the finite element analysis and motion simulation,then processing a scaled-down development test, eventually produce qualified spe
