[发明专利]一种新型网架螺栓球的加工机具及其加工方法

说明书

 

技术领域

   本发明涉及一种加工机具，尤其涉及一种新型网架螺栓球的加工机具及其加工方法。

背景技术

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。

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。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，其主要体现在以下几个方面：

手工分度工装是通过工装上的分度线进行分度定位的，其螺栓球角度偏差小，这对于一般的厂房螺栓球网架，可以满足其安装精度要求，但对于大型复杂结构网架，由于其连接杆件较大，角度各不相同，而且其累积误差较大，如按常规精度加工，将会影响安装质量；通过普通车床改装的螺栓球加工机具，是采取横向进给加工的方法，对于工件加工时，与刀具的相对位置不易观察、控制，对于定位偏差无法及时发现、调整，将会导致工件报废，浪费材料；分度采用人工控制，受人为因素的影响，质量波动较大。每个孔位均需要进行三次重复定位，每次定位容易产生偏差，造成孔面不对中，影响零件外观质量。

目前，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维数控（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，这就需要大量的时间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。

综上所述，要改进传统螺栓球加工工艺，但也不可盲目地追求先进设备，应从实际出发，本着“高质高效”的原则，研发一种新型的螺栓球加工机具。

 发明内容

   本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，加工效率高、操作过程简便、可在X和Y轴进行360°任意旋转的新型网架螺栓球的加工机具及其加工方法。

   本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：    

一种新型网架螺栓球的加工机具，包括立式铣床，所述的立式铣床中设有操作台，所述的操作台的上方设有操作钻，所述的操作台上设有与之相固定的数控分度装置，所述的数控分度装置包括Y轴分度座，所述的Y轴分度座的左侧端设有与之相定位的左分度盘底座，所述的Y轴分度座的右侧端设有与之相定位的右分度盘底座，所述的Y轴分度座中设有X轴分度卡盘，所述的X轴分度卡盘中设有均匀分布的与之相滑动连接的卡条，所述的卡条间形成卡接口，所述的卡接口中设有与之相卡接的螺栓球中心定位销，所述的螺栓球中心定位销的上部设有螺栓球，所述的螺栓球与操作钻相对应分布。

  作为优选，所述的Y轴分度座的两侧端分别设有向上延伸的Y轴分度耳，所述的左分度盘底座与Y轴分度耳通过轴承相定位，所述的轴承与左分度盘底座和Y轴分度耳间设有左轴承套，所述的右分度盘底座与Y轴分度耳间通过传动杆相定位，所述的传动杆与右分度盘底座和Y轴分度耳间设有右轴承套，所述的Y轴分度耳间的间距为200～500mm。

  作为优选，所述的X轴分度卡盘中设有三个卡条，所述的操作台上设有“T”形卡槽，所述的左分度盘底座和右分度盘底座与“T”形卡槽分别通过“T”型定位螺栓相滑动定位。

  一种新型网架螺栓球的加工方法，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：