核電高壓容器強(qiáng)力高效砂帶磨削方法及應(yīng)用研究.pdf

1、核電高壓容器材料本身的難加工特性導(dǎo)致其磨削效率低，成本高，另外加工過(guò)程不能添加冷卻潤(rùn)滑的特殊要求使得加工過(guò)程極易引起表面燒傷及其它表面損傷等不良現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)這些容器構(gòu)件體積與重量巨大，磨具需要適應(yīng)不同空間姿態(tài)調(diào)整和進(jìn)給，加之工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)研發(fā)高效砂帶磨削裝備完成上述核電容器多道磨削工序的方法及其相關(guān)工藝參數(shù)嚴(yán)格保密與技術(shù)壟斷，導(dǎo)致我國(guó)對(duì)核電容器制造過(guò)程中涉及上述關(guān)鍵磨削工序均采用人工進(jìn)行砂輪修磨與拋光，其加工效率和精度都極低，且工人的

2、工作環(huán)境極端惡劣和危險(xiǎn)程度極大，這些難點(diǎn)嚴(yán)重制約了我國(guó)核電裝備國(guó)產(chǎn)化制造進(jìn)程。本文從這種現(xiàn)狀出發(fā)，基于砂帶磨削的“萬(wàn)能”和“冷態(tài)”特性思路，提出了一種核電高壓容器高效磨削工藝方法，研制了新型強(qiáng)力高效砂帶磨削自動(dòng)化加工裝備，創(chuàng)新性地提出了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核電容器材料高效強(qiáng)力砂帶磨削工藝參數(shù)預(yù)測(cè)與優(yōu)化方法，并將其應(yīng)用于核電高壓容器的高性能磨削，對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)核電高壓容器國(guó)產(chǎn)化制造瓶頸的突破起到了重要作用。
　　 本文主要完成了以下幾項(xiàng)

3、工作：
　　 1.闡明了核電高壓容器高效磨削所涉及的關(guān)鍵基礎(chǔ)問(wèn)題，搭建了高效強(qiáng)力砂帶磨削工藝基礎(chǔ)試驗(yàn)平臺(tái)。同時(shí)利用有限元方法建立了強(qiáng)力砂帶磨削過(guò)程中接觸輪與工件接觸模型；確立了砂帶單顆磨粒切刃切除材料理論模型并開(kāi)展了強(qiáng)力砂帶磨削去除材料試驗(yàn)，探討了不同磨削參數(shù)對(duì)核電容器材料去除率的影響，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)磨削參數(shù)工藝優(yōu)選調(diào)控提供理論及應(yīng)用的研究依據(jù)。
　　 2.利用現(xiàn)代理化測(cè)試分析手段，率先完成了對(duì)兩種國(guó)產(chǎn)核電高壓容器典型材料因

4、科鎳690合金鋼和20Cr-10Ni高效砂帶磨削的綜合測(cè)試分析研究工作。首次明確提出在砂帶磨削核電容器材料進(jìn)入穩(wěn)定磨損期內(nèi)磨具磨損形式是磨耗磨損和部分的破碎磨損并存的新觀點(diǎn)，這一新觀點(diǎn)對(duì)正確認(rèn)識(shí)強(qiáng)力砂帶磨削過(guò)程磨粒磨損的本質(zhì)及其形成機(jī)理具有重要的啟示作用。
　　 3.研制了實(shí)現(xiàn)核電高壓容器強(qiáng)力磨削用的多功能高效磨削自動(dòng)化裝備樣機(jī)，結(jié)合相關(guān)單元及輔助裝置研制，并利用CAD/CAE手段進(jìn)行該機(jī)系統(tǒng)化結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)為確保該新型磨削

5、加工裝備復(fù)雜控制功能，開(kāi)展了高效強(qiáng)力砂帶磨削加工裝備的相關(guān)數(shù)控系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究，為后續(xù)項(xiàng)目研究實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)的高效強(qiáng)力砂帶磨削智能控制奠定了完備的機(jī)電硬件基礎(chǔ)。
　　 4.完成了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核電容器材料高效強(qiáng)力砂帶磨削工藝參數(shù)預(yù)測(cè)模型建立，重點(diǎn)對(duì)因科鎳690合金鋼的磨削工藝參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析，砂帶粒度、砂帶速度預(yù)、磨頭進(jìn)給速度、磨頭施加壓力預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間的誤差均在可接受范圍，大大縮短了裝備樣機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用磨削調(diào)試的時(shí)間，其B