一种堆芯支承锻件的加工方法与流程

本发明涉及堆芯支承锻件加工，尤其涉及一种堆芯支承锻件的加工方法。

背景技术：

1、堆芯支承板锻件是核反应堆堆内构件的核心部件之一，是一块采用奥氏体不锈钢制造的超大型圆板状锻件。在反应堆中，堆芯支承板锻件起到承载整个堆芯质量的关键作用，并为燃料组件提供精确的支撑与定位。

2、目前，传统加工中，操作者主要依靠经验判断加工状态，无法及时发现颤振、让刀等异常，导致加工得到的工件存在一定数量的瑕疵。

技术实现思路

1、本申请公开了一种堆芯支承锻件的加工方法，以解决相关技术中的堆芯支承锻件加工存在的存在一定数量瑕疵的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

3、本申请公开一种堆芯支承锻件的加工方法，包括以下步骤：

4、步骤100、获取反应加工状态由稳定转为劣化的临界信号值，并根据临界信号值设置预警阈值；

5、步骤200、获取工件在当前加工过程的过程状态信号值；

6、步骤300、比较过程状态信号和预警阈值；若过程状态信号值小于预警阈值，维持当前切削参数继续加工；若过程状态信号值达到或超过预警阈值，则暂停加工并计算预测变形量，根据预测变形量对刀具位置进行补偿后继续加工，或调整切削参数，或调整工装支撑力或夹紧力，或停机并记录异常数据；

7、步骤400、步骤300执行完毕后，返回步骤200，逐层重复执行直至加工完成。

8、在一些方案中，步骤100包括：

9、步骤110、在工件的非功能区域划分多个连续子段，在各子段之间以等步长递增或递减的方式改变切削参数，执行多组标定切削；

10、步骤120、采集各组标定切削对应的过程状态信号，并检测各组标定切削对应的加工质量指标；

11、步骤130、以切削参数为横轴，分别以过程状态信号和加工质量指标为纵轴，建立对应关系曲线；

12、步骤140、将加工质量指标开始急剧增大时所对应的过程状态信号值确定为第一临界信号值，将加工质量指标达到允许上限值时所对应的过程状态信号值确定为第二临界信号值；

13、步骤150、根据第一临界信号值或第二临界信号值设定预警阈值。

14、在一些方案中，在步骤120中，过程状态信号包括振动有效值、切削力峰值和温升速率中的至少一种；

15、加工质量指标包括表面粗糙度和尺寸偏差中的至少一种。

16、在一些方案中，步骤150中，将第一临界信号值乘以预设安全系数后设定为第一级预警阈值；将第二临界信号值直接设定为第二级预警阈值。

17、在一些方案中，步骤200包括：

18、步骤210、在机床主轴或刀具侧安装振动传感器，在工件与工装之间安装力传感器，在工件表面上方安装位移传感器，在切削区域附近安装温度传感器；

19、步骤220、加工过程中，振动传感器、力传感器、位移传感器和温度传感器按预设采样频率同步采集数据，并对采集到的数据进行信号处理，获取当前加工过程的振动有效值、切削力峰值、位移偏差量和温升速率作为过程状态信号值。

20、在一些方案中，步骤300包括：

21、步骤310、将过程状态信号值与第一级预警阈值和第二级预警阈值进行比较；若过程状态信号值小于第一级预警阈值，维持当前切削参数继续加工；若过程状态信号值达到或超过第一级预警阈值但小于第二级预警阈值，执行第一级调控；若过程状态信号值达到或超过第二级预警阈值，执行第二级调控；

22、第一级调控包括以下操作中的至少一种：降低进给速度、调整主轴转速和增加对应支撑点的支撑力；

23、第二级调控包括：暂停加工，刀具退回安全位置；获取当前切削力信号，并根据预存的变形补偿系数与当前切削力信号计算预测变形量；检测工件当前变形量，将预测变形量与检测得到的当前变形量进行比对校验；若校验通过，根据预测变形量对刀具位置进行补偿后继续加工；若校验不通过，调整工装支撑力或夹紧力，并等待变形稳定后重新对刀继续加工。

24、在一些方案中，检测检测工件当前变形量的具体方法包括：

25、在工件上方布置位移传感器，通过位移传感器检测工件表面当前位置与初始位置之间的位移偏差量，作为工件当前变形量。

26、在一些方案中，降低进给速度的范围为20%-30%；

27、调整主轴转速的转速偏移为±10%。

28、在一些方案中，步骤还包括：

29、步骤320、当过程状态信号值超过预设的紧急停机阈值时，执行紧急停机并发出报警，同时记录报警时刻前后的过程状态信号数据。

30、在一些方案中，预设采样频率大于1khz。

31、本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

32、本申请的堆芯支承锻件的加工方法，通过在加工前通过简单试切获取临界信号值来设定预警阈值，解决了传统工艺依赖经验设定参数、缺乏量化依据的问题；在加工中实时监测过程状态信号并与阈值比对，实现了对加工异常（如颤振前兆或过大变形）的即时感知；一旦触发预警，能够自主选择补偿刀具位置、调整切削参数、调节工装或安全停机等多种响应方式，形成了“感知-判别-响应”的闭环调控；且该方法逐层重复执行，使每一层加工都能基于前一层状态进行自适应调整，在无需依赖复杂模型和高成本设备的前提下，显著提升了大型薄壁构件加工的精度稳定性和过程安全性，进而减少加工瑕疵的数量。

1.一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，步骤100包括：

3.根据权利要求2的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，在步骤120中，过程状态信号包括振动有效值、切削力峰值和温升速率中的至少一种；

4.根据权利要求2的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，步骤150中，将第一临界信号值乘以预设安全系数后设定为第一级预警阈值；将第二临界信号值直接设定为第二级预警阈值。

5.根据权利要求2的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，步骤200包括：

6.根据权利要求5的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，步骤300包括：

7.根据权利要求6的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，检测检测工件当前变形量的具体方法包括：

8.根据权利要求6的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，降低进给速度的范围为20%-30%；

9.根据权利要求6的一种堆芯支承锻件的加工方法，其特征在于，步骤还包括：

10.根据权利要求5的一种堆芯支承锻件的加工方法，预设采样频率大于1khz。