螺栓球杆件加工制作工艺流程图.doc

螺栓球加工制作工艺流程图

材料检验
毛坯下料
料块加热
锻造成型
热处理
毛坯球检验
基准面切削
基准孔加工
螺孔平面切削
螺孔加工
编号、标识
螺栓球保护及发运
过程监测
检测平面度

圆钢坯料
锻前加热坯料
锻后进行预处理
基准面
铣床加工
数控钻床加工
1.毛坯下料
2.锻造成型
3.基准面加工
5.螺孔平面切削
4.基准孔加工
6.螺孔加工
刻画螺孔加工线
优质丝攻加工螺栓孔

② 螺栓球加工工艺
a球坯锻造
根据球径大小，选择不同直径的圆钢下料，料块加热，热锻成型，并回火消除内应力。
节点螺栓球选用优质碳素结构钢（GB/T699-99）规定的45号钢。
b螺孔加工
1) 加工基准孔：把球坯夹持在车床卡盘上，按照不同球直径、基准面与球中心线的尺寸关系等要求，在机床导轨上做好基准平面切削标线挡块。然后进行基准平面的车铣加工，再利用机床尾座钻孔、攻丝。基准孔是工件装夹后平面与螺孔一次加工到位。基准螺孔径大部分采用M20。
2) 加工其它螺孔的平面：球坯利用球基准孔，装夹在铣床分度头上，同时万能铣床的铣头按球孔设计的角度，根据分度刻线分别回转到位，先铣削弦杆孔平面，再铣削腹杆孔平面，孔与孔之间的夹角由计算分度头孔板回转圈数与孔齿数来精确分度定位。球坯一次装夹可全部铣 加工所有螺孔的平面。分度头最小刻度为2’，因此各螺栓孔平面之间的夹角加工精度也较高。同一轴线上两铣平面平行度≤0.1mm(D≤120)和≤0.15mm(D＞120)。
3)对每只球上所有螺孔划线定中心，此过程视作中间检验环节。
4) 螺孔加工：利用铣切的平面与划定的中心来定位，在钻床上钻孔、倒角、攻丝。从而完成球坯上全部螺孔加工。按上述加工工艺可确保螺孔轴线间的夹角偏差不大于±10’，球平面与螺孔轴线垂直度≤0.25r，螺纹精度要求也相应匹配。
5) 对加工好的螺栓球进行螺孔螺纹加工精度与深度；螺孔夹角精度；螺孔内螺纹剪切强度试验等检验与检测。同时按加工图对每只螺栓球做钢印编号标识。
6) 螺栓球坯经过表面抛丸除锈除氧化皮处理后再加工螺纹孔，完成金加工后，表面进行防锈蚀涂装，所用防锈蚀涂装材料、涂装道数、漆膜厚度均按设计指定执行。
7) 漆膜层干固后用塑料塞封闭每个螺孔，封闭前每个螺孔内均加入适量的润滑油脂防螺纹锈蚀，及便于以后安装中螺栓易拧入。
8) 完成全部加工工序，并检验合格的螺栓球，装框入成品库待发运。
C、螺栓球加工质量控制与检验
1) 螺栓球任意螺孔之间的空间夹角角度误差控制在±10′之内（国家行业标准为±30′）。具体措施是：
* 毛坯球不圆度在1.0mm～2.0mm范围内。用卡钳、游标卡尺检查。
* 用分度头（最小刻度为2′）控制，用铣床加工螺栓球螺孔端面。
* 定期检查工装夹具精度，误差控制为±2′。
2) 螺栓球螺孔端面至球心距离控制在±0.1mm之内（国家行业标准为±0.2mm）。具体措施是：
* 毛坯球直径误差控制在+1.0mm～-0.5mm范围内。用卡钳、游标卡尺检查。
* 球的圆度误差控制为0.75mm(D≤120)和1.2mm(D＞120)。用锻模的精度来控制。
* 采用专用工装，并定期检查工装精度。
3) 保证螺栓球螺孔的加工精度，使螺纹公差符合国家标准《普通螺纹公差与配合》GB197-81中6H级精度的规定。具体措施是：
* 采用由上海工具厂生产的优质丝攻加工螺纹孔。
* 每枝丝攻的累计加工使用次数限定为200次，满200次即报废，确保丝攻的自身精度。
4) 成品球加工精度检验
* 用标准螺纹规(螺栓塞规)检查螺孔的螺纹加工精度和攻丝深度。
* 用万能角尺检查螺栓球任意两相邻螺孔轴线间夹角角度，检查数量为每种规格的成品球抽查5%，且不少于5只。
* 用万能试验机检测螺栓球螺纹孔与高强度螺栓配合轴向抗拉强度，检查数量为受力最不利的同规格的螺栓球，600只为一批（不足600只仍为一批计），每批取3只为一组随机抽检，一般检查成品球上的最大螺孔。
3、杆件制作施工方法及控制措施

⑴ 杆件加工制作流程图
材料复验
加工工艺方案制定

钢管下料（带切割坡口）
锥头坯料锻造
锥头机加工
（端面及螺孔加工）
锥头封板装、焊
（预置高强度螺栓）
锥头、管件整体组装
杆件整体焊接
杆件测量、矫正
提交监理验收
冲砂涂装
杆件编号、标识
杆件保护及装车发运
外形尺寸检查
过程监测
UT、MT检测

⑵杆件加工制作流程
1.铣两侧端面
2.螺孔加工
1.钢管下料
钢管下料前应进行钢管材料复验，合格后方可投入使用。
钢管下料采用HID-900MTS数控管子相贯线切割机进行下料，管件切割长度尺寸精度控制在±0.5mm，坡口角度允许误差≤5°。
2.锥头坯料锻造
锥头采用圆钢下料，料块加热后模锻制成，锥头毛坯锻造前不得有过烧、裂纹等缺陷，锻后要求正火处理，表面去除氧化皮。
3.锥头机加工
锥头锻造成型后采用铣床加工锥头与杆管内壁相配合的台阶、锥头小端平面及焊缝坡口，锥头两端面垂直度控制在0.5mm。
端面端铣加工后在划线平台上画出螺孔加工线中心线并同时刻画出锥头组装定位及装夹检测中心点。
螺孔加工采用数控钻床加工而成。
4.锥头封板组装、焊接
先将高强度螺栓预置于锥头螺栓孔中，并采用胶片粘贴牢固，防止倒落入锥头内部。
封板与锥头之间采用单面坡口（反面贴衬垫）形式，焊接方法采用CO2气体保护焊。
4.锥头封板组装、焊接
1.钢管下料
2.锥头坯料锻造
3.锥头机加工
封板
高强螺栓

5.锥头、管件组装
5.锥头、管件组装
锥头、管件的组装采用专用装夹夹具进行自动组装。锥头的定位主要靠两侧旋转定心顶针控制其中心轴线，杆件的长度通过限位档块控制。
杆件装配时，保证杆件两端锥头顶面与钢管轴线的垂直度达到0.5%R（R为锥头底端部半径）、杆件两端锥头端面圆孔轴线与钢管轴线的不同轴度不大于管径的1%。并保证在钢管端部与锥头之间预留有2～3mm间隙。
6.杆件整体焊接
杆件装配完后，采用NXC-2×500KR型网架杆件双头自动焊接机床上进行焊接。
7.杆件测量、矫正
组装焊接完后要求在自由状态下进行测量，对于尺寸超差的应进行矫正。
8.冲砂涂装
构件涂装前要求进行冲砂除锈处理，构件的涂装严格按照设计要求及涂料的施工要求执行。
9.杆件编号、标识
杆件涂装完后要求在醒目位置采用油漆作好构件编号标识。
10.杆件保护、发运
构件装车时应捆扎牢固，其下部应采用枕木进行支垫，以防止构件的油漆因损坏而脱落；高强螺栓涂红油防护并用胶片粘贴牢固。

6.杆件整体焊接
旋 转 胎 架
（带 定心顶针）
自动焊
7.杆件测量、矫正
8. 冲砂涂装
9. 杆件编号、标识
10.杆件保护、发运

2、网架制作采用的材料
螺栓球节点网架杆件、锥头和套筒采用Q235钢等，螺栓球节点采用45#钢等。
3、螺栓球节点网架制作
3.1锥头制作
放样、下料后，毛坯经模锻成型，要求不得有过烧裂纹等缺陷，然后进行车加工成半成品件，其孔径允许偏差+0.5mm，锥头底板厚度允许偏差为+0.5mm，-0.2mm，锥头底板二面平行度不大于0.1mm。
3.2高强螺栓进货检验
高强螺栓及顶丝由专业定点厂家供货，要求其检测手段齐全，随货带有材质证明书与质量保证书。高强螺栓必须用硬度计、10倍放大镜或磁粉探伤逐根检验其表面度，严禁有裂纹或损伤。高强螺栓丝杆长度公差不大于1mm。螺纹长度为螺栓直径的1.1d以上，螺栓头直径公差为±1mm，键槽距螺栓头部底端距离公差为±0.5mm，要圆角过渡，螺栓直径公差为±0.5mm。
3.3杆件制作
3.3.1杆件制作工艺
切割下料
坡口清理
在CO2气体保护双头自动焊机上环焊接
焊缝返修
焊接检验
将高强螺栓、锥头与杆件配合

3.3.2钢管杆件与锥头的焊缝应进行抗拉强度检验，其承载力检验系数应满足规范的要求。锥头或封板两断平行度允许偏差为0.5mm，止口与钢管线垂直允许偏差为0.5mm。杆件长度允许偏差为±1mm，杆件焊接收缩为0.5mm，高强螺栓直径与锥头、封板内孔径允许偏差为1.5mm。
3.4螺栓球制作
3.4.1工艺流程

圆钢下料
毛坯预锻
加热模锻成型
正火处理
切削基准孔平面
钻基准孔
削平面、钻孔
打钢号、检验、入库

3.4.2毛坯球由定点厂供货，毛坯球进厂后，检查出厂合格证、试验报告，有怀疑时抽样复查。用10倍放大镜目测或用磁粉探伤方法，对其外观进行检查，严禁有过烧、裂纹及隐患现象。每种规格抽查5%，且不少于5个，一旦发现裂纹则应逐个检查。毛坯球直径允许偏差为±1mm，球的圆度偏差不大于2.5mm。
3.4.3球在车床上加工时先定基准螺孔，再加工其他螺孔的端面，用分度夹加工其他角度的螺孔。同一轴线上两螺孔端面平行度偏差不大于0.3mm，螺孔端面与球心距允许偏差±0.2mm，相邻两螺孔轴线间夹角允许偏差为±30度，螺孔端面与轴线的垂直度允许偏差为0.5%螺孔端面半径。
3.4.4成品球必须对最大的螺孔进行抗拉强度检验，以螺栓孔的螺纹被剪断时的荷载作为该螺栓球的极限承载力值，检验时螺栓拧入深入1d(d为螺栓的公称直径)。