CN112404646A - 快速切割厚板螺栓孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速切割厚板螺栓孔方法，采用数控火焰切割机切割环形法兰盘上圆周均布的螺栓孔，其工序步骤为：①用4块扇形环板拼装焊接环形法兰盘；②将拼焊的环形法兰盘吊运至数控火焰切割平台上，选择合适的割嘴型号和设定切割参数；③按编程程序运行数控火焰切割机，找正环形法兰盘的内圆匹配割嘴按编程程序运行的轨迹；④通过割嘴在环形法兰盘上喷粉各螺栓孔位置；⑤错开螺栓孔位置与拼接焊缝；⑥编程程序运行控制割嘴逐个预热、切割螺栓孔。本发明在厚环形法兰盘上进行数控火焰切割开设螺栓孔，切割过程自动可控，一次完成，解决了传统开孔方法难以解决的技术难题，提升了在厚板上的开孔效率，同时降低了板材损耗及人工成本。

Description

快速切割厚板螺栓孔方法
技术领域
本发明涉及螺栓孔加工技术，具体为一种快速切割厚板螺栓孔方法。
背景技术
某工程施工中，钢结构巨柱连接部位采用了环形法兰盘，所述环形法兰盘上圆周均布开设有螺栓孔，环形法兰盘所采用的钢板厚度为100mm，各螺栓孔直径为40mm～60mm。
钢板上常规的开孔方法有：采用数控液压冲孔机、数控平板转床、等离子切割机、手动割枪辅助等多种方法，由于所述环形法兰盘的厚度太大，常规的开孔方法均满足不了在厚钢板上开设螺栓孔的需求。
发明内容
为解决在厚钢板上开设螺栓孔的技术问题并提高开孔率，本发明提出了一种快速切割厚板螺栓孔方法。
能够解决上述技术问题的快速切割厚板螺栓孔方法，其技术方案是采用数控火焰切割机切割环形法兰盘上圆周均布的螺栓孔，其工序步骤为：
1、所述环形法兰盘采用4块相同的扇形环板拼装焊接制作，焊接完成后对环形法兰盘表面平整度进行矫正。
2、将矫正后的环形法兰盘吊运至数控火焰切割机的工作台上并处于割嘴的切割区域内。
3、根据环形法兰盘的板厚选择割嘴型号和设定切割参数并编制加工程序。
4、所述割嘴按编程程序从起点位置运行至程序中虚拟环形法兰盘内圆的一点上，查看割嘴是否移动至实际环形法兰盘内圆的对应点上，若否则启动程序将割嘴移动至实际环形法兰盘内圆上，并将割嘴当前位置设置为固定点A。
5、所述割嘴按编程程序沿虚拟环形法兰盘内圆弧线行走至少四分之一圆周，查看割嘴是否对准在实际环形法兰盘的内圆上，若否则启动程序以固定点A为轴心转动虚拟环形法兰盘而使割嘴移动至实际环形法兰盘内圆上，并将割嘴当前位置设置成固定点B，固定点A、固定点B确定了虚拟环形法兰盘与实际环形法兰盘同圆心。
6、所述割嘴按编程程序沿虚拟环形法兰盘内圆转一周后回到固定点A，在确定割嘴移动轨迹处于实际环形法兰盘内圆上后，割嘴回到编程程序的起点位置。
7、所述割嘴从起点位置沿运行轨迹将各螺栓孔的位置于环形法兰盘上进行喷粉，检查各螺栓孔位置与图纸是否吻合、以及是否与扇形环板间的焊缝相互错开，若未与焊缝错开则启动程序将虚拟环形法兰盘绕圆心旋转一个角度，使螺栓孔的位置与焊缝错开，而后割嘴根据程序回到切割起始位置C。
8、所述割嘴从切割起始位置C运行至第一个螺栓孔位置进行切割前的预热。
9、预热完成后，割嘴对第一个螺栓孔进行切割，切割完成后割嘴按行走路线对下一个螺栓孔进行预热及切割，直至完成对最后一个螺栓孔的切割加工。
本发明的有益效果：
本发明公开了一种快速切割厚板螺栓孔方法，采用数控火焰切割机在厚的环形法兰盘上进行数控火焰切割开螺栓孔，切割过程自动可控，一次完成，解决了其它开孔方法难以解决的技术难题，提升了在厚板上的开孔效率，同时降低了板材损耗及人工成本。
附图说明
图1为本发明一种实施方式中待加工零件(环形法兰盘)的主视图。
图2为图1实施方式中环形法兰盘由4块扇形环板拼装焊接而成的示意图。
图3为图2中采用Tekla软件排版下料扇形环板的示意图。
图4为本发明中采用数控火焰切割机切割环形法兰盘上螺栓孔的加工示意图。
图5为图4中数控火焰切割机的割嘴的行走路线图。
图号标识：1、环形法兰盘；1-1、扇形环板；1-2、焊缝；2、螺栓孔；3、数控火焰切割机；3-1、数控系统；4、割嘴；5、行走路线；6、条形厚钢板。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明快速切割厚板螺栓孔方法，是采用数控火焰切割机3来切割环形法兰盘1上圆周均布的12个螺栓孔2，如图1所示，所述环形法兰盘1的外圆直径为2000mm、内圆直径为1000mm、钢板厚度为100mm，12个螺栓孔2的直径为40mm～60mm，其工序步骤为：
1、为节省钢板材料，所述环形法兰盘1采用4块相同的扇形环板1-1拼装焊接制作，焊接完成后对环形法兰盘1表面平整度进行检查，若因焊接产生变形时需对环形法兰盘1表面平整度进行矫正，如图2所示。
2、在环形法兰盘1的表面平整度经矫正达到要求后，将环形法兰盘1吊运至数控火焰切割机3的工作台上并处于割嘴4的切割范围内，如图4所示。
3、根据环形法兰盘1的板厚选择割嘴4的型号(喉径/mm)，然后设定割嘴4的切割参数(切割速度、切割氧压、丙烷压力)并于数控火焰切割机3的数控系统3-1上编制加工程序，如图4所示。
4、于数控系统3-1上运行编程程序，所述割嘴4按编程程序从起点位置运行至程序中虚拟环形法兰盘1内圆的一点上，查看割嘴4是否移动至实际环形法兰盘1内圆的对应点上，若否则启动程序将割嘴4移动至实际环形法兰盘1内圆的对应点位置，并将割嘴4当前位置设置为固定点A，如图5所示。
5、完成固定点A设置后，编程程序驱动割嘴4沿虚拟环形法兰盘1内圆弧线行走四分之一圆周，查看割嘴4是否对准在实际环形法兰盘1的内圆上，若否则启动程序以固定点A为轴心转动虚拟环形法兰盘1使割嘴4处于实际环形法兰盘1内圆上，并将割嘴4当前位置设置为固定点B，固定点A、固定点B确定了虚拟环形法兰盘1与实际环形法兰盘1处于同圆心位置上，如图5所示。
6、编程程序驱动割嘴4沿虚拟环形法兰盘1内圆转一周后回到固定点A，在确定割嘴4移动轨迹处于实际环形法兰盘1的内圆上后，编程程序驱动割嘴4回到起点位置(不同于工序步骤4中的起点位置)，如图5所示。
7、编程程序驱动割嘴4从起点位置沿行走路线5将各螺栓孔2的位置于环形法兰盘1上进行喷粉，检查各螺栓孔2位置与图纸是否吻合、以及是否与扇形环板1-1间的焊缝1-2相互错开，若螺栓孔2未与焊缝1-2错开则将虚拟环形法兰盘1绕圆心旋转一个角度而使螺栓孔2的位置错开焊缝1-2，而后割嘴4根据程序回到切割起始位置C(不同于工序步骤6中的起点位置)，如图5所示。
8、编程程序驱动割嘴4从切割起始位置C按行走路线5运行至第一个螺栓孔2位置进行切割前的预热(将该螺栓孔2所在位置的钢板烧成暗红色)。
9、预热完成后，割嘴4对第一个螺栓孔2进行切割(打开氧气阀门，割嘴4沿喷粉线圆周运动)，切割完成后割嘴4按行走路线5对下一个螺栓孔2进行预热及切割，直至完成对最后一个螺栓孔2的切割加工。
上述工序步骤1中，利用Tekla软件(钢构3D立体建模专业软件)在宽2000mm、长12000mm的条形厚钢板6上进行排版下料，如图3所示。
上述工序步骤3中，按下表选择割嘴4型号和设定切割参数。
Figure BDA0002761913780000031
Figure BDA0002761913780000041
上述工序步骤8中，火焰切割预热时间的经验数据见下表：
Figure BDA0002761913780000042
上述工序步骤9中，钢板未割穿前，氧化铁渣的飞溅会导致割嘴4堵住，故打开氧气阀门的同时抬高割嘴4，以避免割嘴4被堵，在钢板割穿后降低割嘴；在切割时若没控制好割嘴4距离而使割嘴4被堵造成回火鸣爆现象，应即刻关闭丙烷阀门和氧气阀门，然后使用通针疏通割嘴4并检查割嘴4是否可以继续工作，无误后才可以重新点火进行切割。

Claims (1)

1.快速切割厚板螺栓孔方法，是采用数控火焰切割机(3)切割环形法兰盘(1)上圆周均布的螺栓孔(2)，其工序步骤为：
①、所述环形法兰盘(1)采用4块相同的扇形环板(1-1)拼装焊接制作，焊接完成后对环形法兰盘(1)表面平整度进行矫正；
②、将矫正后的环形法兰盘(1)吊运至数控火焰切割机(3)的工作台上并处于割嘴(4)的切割区域内；
③、根据环形法兰盘(1)的板厚选择割嘴(4)型号和设定切割参数并编制加工程序；
④、所述割嘴(4)按编程程序从起点位置运行至程序中虚拟环形法兰盘(1)内圆的一点上，查看割嘴(4)是否移动至实际内圆的对应点上，若否则启动程序将割嘴(4)移动至实际环形法兰盘(1)内圆上，并将割嘴(4)当前位置设置为固定点A；
⑤、所述割嘴(4)按编程程序沿虚拟环形法兰盘(1)内圆弧线行走至少四分之一圆周，查看割嘴(4)是否对准在实际环形法兰盘(1)的内圆上，若否则启动程序以固定点A为轴心转动虚拟环形法兰盘(1)而使割嘴(4)移动至实际环形法兰盘(1)内圆上，并将割嘴(4)当前位置设置为固定点B，固定点A、固定点B确定了虚拟环形法兰盘(1)与实际环形法兰盘(1)同圆心；
⑥、所述割嘴(4)按编程程序沿虚拟环形法兰盘(1)内圆转一周后回到固定点A，在确定割嘴(4)移动轨迹处于实际环形法兰盘(1)内圆上后，割嘴(4)回到编程程序的起点位置；
⑦、所述割嘴(4)从起点位置沿运行轨迹将各螺栓孔(2)的位置于环形法兰盘(1)上进行喷粉，检查各螺栓孔(2)位置与图纸是否吻合、以及是否与扇形环板(1-1)间的焊缝(1-2)相互错开，若未与焊缝(1-2)错开则启动程序将虚拟环形法兰盘(1)绕圆心旋转一个角度，使螺栓孔(2)的位置与焊缝(1-2)错开，而后割嘴(4)根据程序回到切割起始位置C；
⑧、所述割嘴(4)从切割起始位置C运行至第一个螺栓孔(2)位置进行切割前的预热；
⑨、预热完成后，割嘴(4)对第一个螺栓孔(2)进行切割，切割完成后割嘴(4)按行走路线(5)对下一个螺栓孔(2)进行预热及切割，直至完成对最后一个螺栓孔(2)的切割加工。
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