一种电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺的制作方法

本发明属于机械加工领域，尤其涉及一种用于弧形电缆隧道支架的加工成型工艺。

背景技术：

随着地铁交通系统或越江隧道工程的越来越普及，地下隧道施工技术日益普及。

在地下隧道施工过程中，在隧道两侧多同步设置各种电缆通道。

在电缆通道中普遍设置有多个纵向支架，在纵向支架上再设置各种横向托臂，用于承载各种动力或控制电缆，这些纵向支架普遍采用弧形纵向支架结构，以便充分利用空间。

为了固定横向托臂，在纵向支架上需要打数量不等的固定通孔，以便穿过固定螺栓，将横向托臂固定在纵向支架上。

为了减少现场制作和加工工作量，纵向支架上的固定通孔多在加工厂即预先钻好，这样纵向支架被运至施工现场后，只需要与紧固螺丝、横向托臂组合安装后，即可完成现场安装工作。

常规的弧形纵向支架制作工艺，是先在处于原始直线型材状态的纵向支架上，按照预定的间距，采用钻床或冲床打孔，形成所需要的固定通孔，然后再对处于原始直线型材状态(简称为直材)的纵向支架进行整体弯曲，最后达到需要的弧度，生产出设计符合要求的弧形纵向支架。

上述加工工艺过程中，由于是在纵向支架的直材状态下进行钻孔或冲孔加工，再将纵向支架进行整体弯曲，则弯曲加工工艺完成后，各个固定通孔的孔型和固定通孔之间的孔间距会发生变化，给现场组装工作带来困难。

同时，由于纵向支架直材的钻孔或冲孔加工需要分多次进行，每次纵向支架直材在钻床或冲床上的移动，均会产生一定的测量误差，由于一根纵向支架上会有几十个固定通孔，则累计加工后的测量误差较大。

上述的现有加工工艺存在较多的不足，一是直材在钻孔或冲孔加工过程中需要移位的次数多，费时费力，二是固定通孔的定位偏差(或称测量误差)累计较大，直接影响到弧形纵向支架的制作质量和加工精度；同时，由于弯曲加工过程中开孔处存在局部变形，造成型材的局部增厚，带来固定通孔的孔型变化，也给现场组装工作带来不利影响，严重时甚至会影响现场组装施工进度，对整体工程的进度造成严重影响。

如何在现有机加工设备的条件下，减少在钻孔或冲孔加工过程中直材上多个固定通孔的定位偏差和累计误差，提高加工效率，减少弯曲加工工艺对固定通孔孔型的影响，提高弧形纵向支架的制作质量和加工精度，降低加工成本，缩短加工周期，提高加工工作效率，是实际工作中急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，其在已知纵向支架的直材长度的前提下，充分考虑到弯曲工艺对孔间距和孔型变化的影响，采用一体化加工成型工艺进行预制加工，在钻孔或冲孔加工过程中纵向支架的位移次数少，确保了弯曲状态下纵向支架上各个固定通孔的定位精度，定位偏差和累计误差极小，可有效降低加工成本，提高加工效率。

本发明的技术方案是：提供一种电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，包括采用钻孔或冲孔，在纵向支架上开孔，形成多个固定通孔，其特征是：

首先对直材状态下的纵向支架型材进行弯曲，使其达到符合设计需要的弯曲弧度；

在纵向支架设计弯曲弧度的圆弧上，放置固定好已经弯曲成型的弧形纵向支架；

确定弯曲圆弧的圆心位置；

沿弯曲圆弧的半径方向，按照所需加工的固定通孔的总数量的三分之一，固定设置对应数量的小型液压冲孔机，构成一组小型液压冲孔机组；

各台小型液压冲孔机冲孔冲头纵向中心位置之间的距离，等于设计需要的固定通孔之间的孔间距；

先将弧形纵向支架定位固定在弯曲圆弧所在的圆周上，从弧形纵向支架的一端起，按照设计的固定通孔位置及固定通孔之间的孔间距进行测量定位，然后同时操控所述的小型液压冲孔机组进行第一次冲孔，形成第一组固定通孔；

保持所述的小型液压冲孔机组位置不动，将弧形纵向支架沿弯曲圆弧所在的圆周移动，转动过三分之一个弧形纵向支架的整体长度后，将弧形纵向支架再次定位固定；

照设计的固定通孔位置及固定通孔之间的孔间距再次进行测量定位，然后同时操控所述的小型液压冲孔机组进行第二次冲孔，形成第二组固定通孔；

继续保持所述的小型液压冲孔机组位置不动，将弧形纵向支架沿弯曲圆弧所在的圆周移动，再次转动过三分之一个弧形纵向支架的整体长度后，将弧形纵向支架再一次定位固定；

照设计的固定通孔位置及固定通孔之间的孔间距再一次进行测量定位，然后同时操控所述的小型液压冲孔机组进行第三次冲孔，形成第三组固定通孔；

所述的电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，采用“先弯曲、后开孔”的模式，采用一次多孔同步成型的加工工艺，在弯曲好后的弧形纵向支架上，分三个批次，按照设计要求和加工参数，完成在弧形支架加工出多个固定通孔的加工过程。

具体的，所述各个固定通孔之间的孔间距，为各个固定通孔纵向中心的法向间距。

具体的，所述电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺所产生的测量误差，为弧形纵向支架移动两次的测量误差之和。

具体的，所述的小型液压冲孔机，沿弯曲圆弧的半径延长线方向，朝向弯曲圆弧的半径延长线方向设置和固定。

进一步的，所述小型液压冲孔机组中的各台小型液压冲孔机，在同一个电气控制器的控制下，同步进行固定通孔的开孔加工相关操作。

进一步的，所述的电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，通过采用类似于“群钻”的加工模式，一次生成的开孔数量，达到需要加工的固定通孔总数量的三分之一，其固定通孔的定位偏差仅为纵向支架每次移动所产生的测量定位偏差，其最大累计定位测量偏差也仅为纵向支架移动两次所产生的累计定位测量偏差，可明显提高加工效率，减少弯曲加工工艺对固定通孔孔型的影响，提高了弧形纵向支架的制作质量和加工精度，降低了加工成本，缩短加工周期，提高了加工工作效率。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.采用“先弯曲、后开孔”的加工工艺，避免和解决了纵向支架“先开孔、后弯曲”加工工艺中“固定通孔的孔型变化”问题；采用类似于“群钻”的加工模式，一次生成需要数量三分之一的固定通孔，其加工效率高，定位误差小；

2.由于在整个开孔加工工艺过程中，纵向支架的移动次数少(仅仅两次)，每次移动所产生的测量定位偏差是可以预计和可控的，远远小于现有加工工艺中纵向支架多次移动所产生的累计测量定位误差，可大大提高固定通孔的加工定位精度；

3.完全采用现有加工设备，无需增加新的设备投入，实施成本低，产品质量好，加工精度高，在施工现场也可实施，极大地便利了弧形纵向支架的生产和加工。

附图说明

图1是本发明弧形纵向支架的结构示意图；

图2是本发明小型液压冲孔机组布置位置的示意图。

图中1为弧形纵向支架，2为固定通孔，3为弯曲圆弧的圆心，4为弯曲圆弧的半径延长线，5为小型液压冲孔机，R为弯曲圆弧的半径。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1中，已经弯曲好的弧形纵向支架1上，设置有多个固定通孔2。

图2中，本发明的技术方案提供了一种电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，包括采用钻孔或冲孔，在纵向支架上开孔，形成多个固定通孔，其发明点在于：

首先对直材状态下的纵向支架型材进行弯曲，使其达到符合设计需要的弯曲弧度；

在纵向支架设计弯曲弧度的圆弧上，放置固定好已经弯曲成型的弧形纵向支架1；

确定弯曲圆弧的圆心位置3；

沿弯曲圆弧的半径R方向，按照所需加工的固定通孔的总数量的三分之一，固定设置对应数量的小型液压冲孔机5，构成一组小型液压冲孔机组；

各台小型液压冲孔机冲孔冲头纵向中心位置之间的距离，等于设计需要的固定通孔之间的孔间距；

先将弧形纵向支架定位固定在弯曲圆弧所在的圆周上，从弧形纵向支架的一端起，按照设计的固定通孔位置及固定通孔之间的孔间距进行测量定位，然后同时操控所述的小型液压冲孔机组进行第一次冲孔，形成第一组固定通孔；

保持所述的小型液压冲孔机组位置不动，将弧形纵向支架沿弯曲圆弧所在的圆周移动，转动过三分之一个弧形纵向支架的整体长度后，将弧形纵向支架再次定位固定；

照设计的固定通孔位置及固定通孔之间的孔间距再次进行测量定位，然后同时操控所述的小型液压冲孔机组进行第二次冲孔，形成第二组固定通孔；

继续保持所述的小型液压冲孔机组位置不动，将弧形纵向支架沿弯曲圆弧所在的圆周移动，再次转动过三分之一个弧形纵向支架的整体长度后，将弧形纵向支架再一次定位固定；

照设计的固定通孔位置及固定通孔之间的孔间距再一次进行测量定位，然后同时操控所述的小型液压冲孔机组进行第三次冲孔，形成第三组固定通孔；

所述的电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，采用“先弯曲、后开孔”的模式，采用一次多孔同步成型的加工工艺，在弯曲好后的弧形纵向支架上，分三个批次，按照设计要求和加工参数，完成在弧形支架加工出多个固定通孔的加工过程。

具体的，所述各个固定通孔之间的孔间距，为各个固定通孔纵向中心的法向间距。

具体的，所述电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺所产生的测量误差，为弧形纵向支架移动两次的测量误差之和。

具体的，所述的小型液压冲孔机5，沿弯曲圆弧的半径延长线4的方向上，朝向弯曲圆弧的半径延长线方向设置和固定。

进一步的，所述小型液压冲孔机组中的各台小型液压冲孔机，在同一个电气控制器的控制下，同步进行固定通孔的开孔加工相关操作。

进一步的，所述的电缆隧道弧形支架一体化加工成型工艺，通过采用类似于“群钻”的加工模式，一次生成的开孔数量，达到需要加工的固定通孔总数量的三分之一，其固定通孔的定位偏差仅为纵向支架每次移动所产生的测量定位偏差，其最大累计定位测量偏差也仅为纵向支架移动两次所产生的累计定位测量偏差，可明显提高加工效率，减少弯曲加工工艺对固定通孔孔型的影响，提高了弧形纵向支架的制作质量和加工精度，降低了加工成本，缩短加工周期，提高了加工工作效率。

由于本发明采用了“先弯曲、后开孔”的加工工艺，避免和解决了现有纵向支架“先开孔、后弯曲”加工工艺中“固定通孔的孔型变化”问题；采用常规的小型液压冲孔机，通过类似于“群钻”的加工模式，一次即可生成需要数量三分之一的固定通孔，其加工效率高，定位误差小，确保了弯曲状态下纵向支架上各个固定通孔的定位精度，由于在整个开孔加工工艺过程中，纵向支架的移动次数少，其测量定位偏差远远小于现有加工工艺中纵向支架多次移动所产生的累计测量定位误差，可大大提高固定通孔的加工定位精度；该技术方案完全采用现有加工设备，无需增加新的设备投入，实施成本低，产品质量好，加工精度高，在施工现场也可实施，极大地便利了弧形纵向支架的生产和加工。

本发明可广泛用于电缆隧道弧形支架的加工领域。