[发明专利]大负角螺栓球螺孔的一次性装夹加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢结构件中的螺栓球的加工方法，尤其是一种具有大负角螺栓球上的螺孔的加工方法，具体地说是一种大负角螺栓球螺孔的一次性装夹加工方法。

背景技术

众所周知，网架结构是由许多杆件从两个方向或几个方向有规律地组成的高次超静定空间结构。它能承受来自各方向的荷载。其最大的特点是由于杆件之间互相支撑作用，刚度大、整体性好、抗震能力强，而且能够承受由于地基不均匀沉降所带来的不利影响；即使在个别杆件受到损伤的情况下，也能自动调节杆件内力，保持结构的安全性。

网架的杆件连接主要有焊接球节点、螺栓球节点和板节点三种。螺栓球节点是由球体、钢管、锥头或封板、高强度螺栓、无纹螺母、顶丝等构成。其中球体是锻压的实心钢球，在钢球中按照网架杆件汇交的角度进行钻孔并车出螺丝扣。球的大小根据螺栓直径和伸入球内的丝扣长度确定。为了缩小球的体积，在钢管两端焊上锥头或封板形成网架杆件，螺栓通过套筒与螺栓球相连。螺栓球节点网架的优点是安装、拆卸方便，结构适应性较大，用同一尺寸的螺栓球和杆件可以拼装各种不同形式的网架结构。球体与杆件的规格便于系列化，标准化，适宜工厂化生产。但也存在如节点构造复杂，机械加工量大，加工工艺要求高，需要钢材品种多，支座费用较高等特点，螺栓球作为关键节点，有其专门的加工工艺。

为确保螺栓球的精度，传统的加工方法是预先做一个高精度的工装即L形分度专用夹具安装到相应车床上；用分度夹具生产的工件成品基本能够满足图纸及相关规范要求。

螺栓球在车床上加工时，一般是先加工水平孔（弦杆孔），再用分度夹具加工斜孔（腹杆孔），一般的网架螺栓球加工（如图1），由技术员做好工艺卡（见表1）：

表1 螺栓球加工工艺卡一

操作工按工艺卡内容将螺栓球孔加工完成即可。异形网架螺栓球特别是球壳网架螺栓球经常出现大负角孔（如图2，55度以上），工艺卡见表2：

表2 螺栓球加工工艺卡二

由于工艺孔是-90°孔，大负角孔易与工艺孔干涉，又由于夹具为L形结构，大负角孔加工时夹具挡住钻套及铣刀导致无法进行加工。每当出现这种情况时，技术员和操作者均要将螺栓球的负角孔先稍削一点平面，然后再将球卸下来进行矫正，矫正好以后再将球切削面加工到图纸要求，然后钻孔攻丝，有时还要钻出一个多余的螺栓孔，加工完成后再将多余加工的孔焊接堵上打磨；这样下来一件球加工完成达到图纸要求经过几次选用基准，既不能保证加工精度又要花费很长的时间，这一难题严重制约了大负角螺孔螺栓球的批量加工。

发明内容

本发明的目的是针对现有的螺栓球上的大负角螺孔需多次装夹，反复寻找基准才能完成加工，而且存在精度不一致、会出现多余工艺孔等问题，发明一种只需一次装夹即可完成所有螺孔加工的大负角螺栓球螺孔的一次性装夹加工方法。

本发明的技术方案是：

一种大负角螺栓球螺孔的一次性装夹加工方法，其特征是将-90度工艺基准面改为以0度作为工艺基准面，在0度工艺基准面上加工出工艺孔，再通过该工艺孔将螺栓球装夹在L形夹具上，并根据以下转换公式调整L形夹具的水平面转角α及螺栓球的仰角β，即可完成螺栓球上的大负角螺孔的一次性装夹加工，所述的转换公式为：

=；  =/

式中：β—转换后的仰角；α—转换后的水平角；β₀—原设计图纸上的仰角；α₀—原设计图纸上的水平角。

所述的大负角是指螺栓孔中心线所在位置与中心面的靠近L形夹具一侧的夹角不小于55度，所述的中心面与L形夹面的直立面平行。

本发明的有益效果：

     本发明方法简单，易于实现，它通过创造性改变基准面从根本上解决了长期以来困扰螺栓球上大负角螺栓孔加工的难题，大大提高了生产效率，降低了生产成本，可使每个大负角螺栓球的加工时间从原先的一小时降低到10-15分钟。

本发明通过简单的数学换算，求出所需要角度，即可实现一次装夹即可完成大负角加工的目的。无需多次找基准。既保证了精度，减轻了劳动量，又能提高了生产效率。

附图说明

图1是普通网架上使用的螺栓球上螺栓孔的位置结构示意图。

图2是本发明的大负角螺栓球上的螺栓孔的位置结构示意图。

图3是利用本发明的方法转换后的便于加工螺栓球上的螺栓孔的位置示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

    如图2-3所示。