网架螺栓球的加工机具及其加工方法,圆球原来是这样加工的

简介

网架螺栓球的加工机具及其加工方法,圆球原来是这样加工的

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现代网架结构应用的越来越普遍,已成功运用到各类大型展馆、航站楼等,为满足各种造型需要,网架节点的连接杆件也越来越多,其加工精度要求也越来越高,特别是螺栓球的加工。

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难度

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传统的螺栓球加工方法,是对普通车床进行改装,刀架拆除,加装手动分度工装,将铣、钻、攻丝等刀具固定在主轴上,通过主轴旋转带动刀具,而达到螺栓球劈面、钻孔和攻丝的目的。

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此方法对于普通厂房等小型建筑加工较为适用,但对于复杂造型,杆件较多的大型螺栓球网架结构,其加工精度较难保证,特别是存在多种不规则角度时,需多次对螺栓球进行调整定位,其手工分度偏差较大,将直接影响螺栓球网架的安装质量。

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大型数控加工中心也不断应用到一些复杂零件的加工中,如齿轮加工、轴承加工等,其精度较高,但也并不适合螺栓球的加工,其主要体现在以下几个方面 :一般大型数控加工中心都是五轴数控(即 3+2),其编程过程相当繁琐,这对于操作人员的文化素质、学习培训要求相当高,一般的技工根本无法在短期内进行操作 ;而且复杂结构的螺栓球,每个球的孔位角度均不相同,这就需要大量的时长和人力去完成编程工作,不但没有提高效率,反而费工费时 ;数控加工中心加工时,全过程均为自动操作,每种刀具进给行程都预先进行了设定,这对于零件毛坯的精度就有较高的要求,而螺栓球是采用加热锻压成形,其毛坯表面精度要求较低,这就容易造成刀具行程过短或过长。行程过短时,将造成孔位加工深度不够,行程过长时,将使刀具折损 ;螺栓球加工时,只需要三维加工(即 1+2),如采用数控加工中心的五维加工,明显是大材小用,浪费资源,而且数控加工中心价格较高,维护和保养的费用也较高,这就加大了企业的生产成本,不利于企业的市场竞争。

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网架螺栓球的加工方法

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按以下步骤进行 :

(1)、加工螺栓球工艺孔 :用数控车床加工出螺栓球工艺孔,螺栓球工艺孔的直径为 20 ~ 30mm ;

(2)、定位螺栓球 :根据螺栓球的直径大小,选用与之相对应的螺栓球中心定位销,螺栓球中心定位销的下部插接在卡接口中,通过卡条滑动与螺栓球中心定位销相卡接,卡条的夹紧力为20 ~ 50KN,使螺栓球的球心处于 X 轴分度卡盘和 Y 轴分度座的旋转中心线上 ;

(3)、劈面加工 :在数控控制软件平台内输入螺栓球所需加工孔位的 X 和 Y 轴角度,通过软件的储存功能,可一次将螺栓球上的所有孔位角度一次性输完 ;在立式铣床上装配铣刀,按动数控行程开始键,使螺栓球自动旋转至所需角度,然后通过手工控制立式铣床,对螺栓球进行劈面加工,完成一个面的加工后,将螺栓球旋转至另一所需角度,重复上一操作,直至完成所有劈面加工 ;一次角度调整时长为 3 ~ 6s,劈面量为 4 ~ 10mm,一次劈面加工时长为 5 ~15s ;

(4)、钻孔加工 : 将立式铣床上铣刀卸下,换上钻头,对每一所需角度进行钻孔加工,直至完成所有钻孔加工 ;将立式铣床上钻头卸下,换上丝锥,对每一所需角度进行攻丝加工,直至完成所有攻丝加工,螺栓球全部加工完成 ;钻孔深度为≥ 1.1 倍螺栓直径,一次角度调整时长为3 ~ 6s,一次钻孔加工时长为 10 ~ 20s,一次攻丝加工时长为 5 ~ 10s。

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具有以下优点 :

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通过在立式铣床上加装数控分度装置,完美地结合了铣床人工控制的灵活性和分度数控的精准性,充分体现了操作简便、高质高效的效果 ;编程仅需输入螺栓球孔位 X 和 Y轴角度,速度快、准确率高,而且与我们螺栓球的加工图纸相吻合 ;通过数控分度装置进行螺栓球角度自动调整,其角度精度可达到 1′,重复定位精度可达到 1′ 30″,完全满足了各类复杂结构螺栓球网架的加工精度要求 ;每次自动调整过程仅需 1~ 2秒,大大地节省了人工、时长,提高了生产效率 ;通过手工控制铣床进给量,根据每个螺栓球毛坯的表面椭圆度,可进行手工微调,确保螺栓球上每个孔位都加工的精准、到位,为现场准确安装带来了有利保障 ;操作人员仅需短暂的培训即可上岗操作,文化素质要求也不需太高,适应于大多数体力劳动者 ;设备成本较低,维护和保养费用也相对较低,有效地降低了生产成本,实现利润最大化。

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