一种网架球铣、钻的加工设备以及加工方法与流程

本发明涉及建筑网架领域，尤其是涉及一种网架球铣球面、钻连接孔的加工设备以及加工方法。

背景技术：

目前，空间网格（网架、网壳）结构是一种中大跨度建筑首选的空间承力体系，统称“网架结构”。网架结构可实现各种复杂多变造型，空间受力性能优越。建筑网架结构，是一种大跨度、大面积、大空间的建筑物顶结构，它特别适合于大 型工业厂房、大型的体育建筑和公关建筑，以及飞机场建筑等。其结构形式主要由网架杆件和网架球组合，形成交汇节点，杆件和球 成为受力构件。网架结构是通过网架杆与网架球连接而组成一个金属网架结构。而网架球 是网架结构中重要的部件。杆件与网架球之间套筒、紧固螺钉专用于拧紧高强螺栓，使杆件与网架球形成能够传递拉压力的结构构件。网架球材料为45号钢，模锻成常用规格φ85、φ100、φ110、φ120、φ130、φ150、φ180、φ200、φ220、φ250、φ300的球体，然后在球体上进行机械加工，制作各种空间角度的螺栓孔。螺栓孔规格一般为M20、M24…M52、M56、M60。

现有网架钢球加工特点 ：球面上各种角度无规则分布很多螺纹孔， 而且螺纹的劈面尺寸和螺纹深度都要满足图纸精度要求。加工钢球是按工艺分解出很多工 序，每个工序再设计独立的加工夹具。这样钢球的单工序加工精度可以保证，但工序繁多， 夹具种类多，生产效率低，工装成本大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种网架球铣、钻的加工设备以及加工方法，解决网架的网球体球面的加工定位精度高，加工过程简便，加工精度高的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种网架的网球体球面的加工方法，其特征在于: 包括：网球体加工工艺孔—铣加工网球体空间角度劈面—钻加工螺栓孔—编号—防腐、复制编号步骤，具体如下：

1）网球体加工工艺孔：选择加工规格的网架球，铣床加工，采用网球体铣面夹具，进行网球体铣面操作，

2）铣加工网球体空间角度劈面：制作完成的工艺孔的网球体，运用铣床分度头设备进行，螺栓球拉杆安装待加工螺栓球于分度头上，利用分度头俯、仰旋转，绕轴线旋转，调整待加工螺栓球上螺栓孔角度，用盘铣刀铣削待加工球上劈面；

3）钻加工螺栓孔：选用钻床螺栓孔加工夹具，拧紧锁紧螺母，夹具用定位板、定位夹紧板夹紧网架球，松开锁紧螺母，抽下开口垫圈即可卸、装定位夹紧板，然后装、卸网架球，

4）编号：按照安装图上编号，将制作完成的球打钢印编号；

5）防腐、复制编号：底漆、中间漆、面漆喷涂，用醒目油漆在球体上复制编号，以便于对号安装。

其中：所述的网球体铣面夹具包括与铣床工作台连接的底座，在底座的一端设有第二连接螺杆，在底座的另一端设有第三连接螺杆，在第二连接螺杆和第三连接螺杆上端设置定位夹紧板，在第二连接螺杆和第三连接螺杆下端设置定位下夹板，所述的第二连接螺杆的底部贯穿定位下夹板并连接在底座上，所述的底座与定位下夹板之间设置减震垫圈。

其中：所述的钻床螺栓孔加工夹具包括：包括钻床工位以及设置在钻床工作区中的网球体固定工装，所述的网球体固定工装包括弓形固定架，设置在弓形固定架上的工件定位板，在弓形固定架和工件定位板之间贯穿设置工件上固定体，所述的工件上固定体包括一组固定螺杆，在固定螺杆的上部设有一个上固定压板， 每个固定螺杆的上、下端各设置一个锁紧螺母，在弓形固定架下部的固定螺杆上设有下夹紧板，锁紧后形成压紧网球体的夹紧结构，在弓形固定架底部设有机台固定螺栓，网球体在固定工装固定后与钻床工位上钻头单元垂直。

所述的铣床分度头设备包括：铣床工作台、设置在铣床工作台上的铣床分度头、网球拉杆调节螺母、分度盘、分度头卡盘、网球拉杆，网球拉杆将网球体固定于分度头上。采用铣床附件分度头进行绕轴旋转和俯仰角度旋转，将螺栓球调整到待加工位置完成螺栓球劈面。

本发明的有益效果：该加工方法以及加工工装能使工件一次装夹，定位精度高，加工过 程简便，操作简单，降低了工装成本，大大提高生产效率和加工精度，完全满足大批量生产。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为现有的网球体劈面、钻孔和攻丝的工装构造示意图。

图2为本发明的网球体铣面夹具的构造示意图。

图3为本发明的铣床分度头设备的构造示意图。

图4为本发明的钻床螺栓孔加工夹具构造示意图。

图5为图A—A向视图。

图中：1. 网球体、2. 车床、3. 三爪卡盘、4. 刀具、5. 控制螺栓、6. 铣床工作台、7. 底座、8. 第二连接螺杆、9. 第三连接螺杆、10. 定位夹紧板、11. 定位下夹板、12. 减震垫圈、13. 开双螺母、14. 钻床工位、15. 弓形固定架、16. 工件定位板、17. 固定螺杆、18. 上固定压板、19. 锁紧螺母、20. 下夹紧板、21. 机台固定螺栓、22. 锁紧螺母、23. 开口垫圈、24. 铣床分度头、25. 网球拉杆调节螺母、26. 分度盘、27. 分度头卡盘、28. 网球拉杆、29、锥柄定位器。

具体实施方式

实施例：一种网架球铣、钻的加工设备以及加工方法，其特征在于: 包括预处理—铣加工空间角度劈面—钻加工螺栓孔—编号—防腐、复制编号步骤，具体如下：

1）网球体加工工艺孔：选择加工规格的网架球，铣床加工，采用网球体铣面夹具，进行网球体铣面操作，

通常规格φ85、φ100、φ110、φ120、φ130、φ150、φ180的网球体1在车床上加工M20工艺孔。制作辅助卡爪用拧紧螺栓固定在车床2的三爪卡盘3上（也可将三爪反装），调换车床2尾座与拖板上的刀具4（或丝锥），完成劈面、钻孔和攻丝（如图1）。

选择加工规格的网架球，通常规格φ85、φ100、φ110、φ120、φ130、φ150、φ180的球在车床上加工M20工艺孔。制作辅助卡爪用拧紧控制螺栓5固定在车床三爪卡盘上（也可将三爪反装），调换车床尾座与拖板上刀具（或丝锥），完成劈面、钻孔和攻丝。

其中：所述的网球体铣面夹具包括与铣床工作台6连接的底座7，在底座7的一端设有第二连接螺杆8，在底座的另一端设有第三连接螺杆9，在第二连接螺杆8和第三连接螺杆9上端设置定位夹紧板10，在第二连接螺杆8和第三连接螺杆9下端设置定位下夹板11，所述的第二连接螺杆8的底部贯穿定位下夹板11并连接在底座7上，所述的底座7与定位下夹板11之间设置减震垫圈12。

针对大规格φ200、φ220、φ250、φ300的球，因重量大，车床加工对辅助卡爪刚性要求高，难以满足，改由铣床加工，采用网球体铣面夹具的定位夹紧板10、定位下夹板11夹紧网球体1，更换待加网球体1。松开双螺母13，抽下减震垫圈12即可卸、装定位夹紧板10。更换铣床主轴上刀具，完成劈面、钻孔。再由钳工完成攻丝，按规格将螺栓球分段加工。简易夹具，采用倒角压紧球体在钻床上劈面、钻孔。（如图2），

2）铣加工网球体空间角度劈面：制作完成的工艺孔的网球体，运用铣床分度头设备进行，螺栓球拉杆安装待加工螺栓球于分度头上，利用分度头俯、仰旋转，绕轴线旋转，调整待加工螺栓球上螺栓孔角度，用盘铣刀铣削待加工球上劈面；所述的铣床分度头设备包括：铣床工作台6、设置在铣床工作台上的铣床分度头24、网球拉杆调节螺母25、分度盘26、分度头卡盘27、网球拉杆28，网球拉杆28将网球体1固定于分度头26上。采用铣床附件分度头进行绕轴旋转和俯仰角度旋转，将螺栓球调整到待加工位置。完成螺栓球劈面。（如图）

3）钻加工螺栓孔：选用钻床螺栓孔加工夹具，拧紧锁紧螺母，夹具用定位板、定位夹紧板夹紧网架球，松开锁紧螺母，抽下开口垫圈即可卸、装定位夹紧板，然后装、卸网架球；

（如图4、5）所述的钻床螺栓孔加工夹具包括：包括钻床工位14以及设置在钻床工作区中的网球体固定工装，所述的网球体固定工装包括弓形固定架15，设置在弓形固定架15上的工件定位板16，在弓形固定架15和工件定位板16之间贯穿设置工件上固定体，所述的工件上固定体包括一组固定螺杆17，在固定螺杆17的上部设有一个上固定压板18， 每个固定螺杆17的上、下端各设置一个锁紧螺母19，在弓形固定架15下部的固定螺杆上设有下夹紧板20，锁紧后形成压紧网球体1的夹紧结构，在弓形固定架15底部设有机台固定螺栓21，网球体在固定工装固定后与钻床工位上钻头单元22垂直。

钻加工螺栓孔：钻床螺栓孔加工夹具，拧紧固定螺栓21（细牙螺纹），夹具用弓形固定架15以及工件定位板16夹紧网球体1。松开锁紧螺母22，抽下开口垫圈23即可卸、装弓形固定架15，然后装、卸螺栓球。夹具利用已经加工的螺栓球上劈面，采用锥柄定位器29找平劈面（首件可用铣床上制作的中心孔，锥柄球心定位器29找正夹具）。更换钻床主轴上刀具（或丝锥），完成劈面、钻孔、攻丝；

4）编号：按照安装图上编号，将制作完成的球打钢印编号；

5）防腐、复制编号：底漆、中间漆、面漆喷涂，用醒目油漆在球体上复制编号，以便于对号安装。

以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。