空間曲線(xiàn)擬合構(gòu)件的制作及精度控制

空間曲線(xiàn)擬合構(gòu)件的制作及精度控制1、構(gòu)件制作分分析某工程屋面鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系主鋼鋼架截面形式式為Ⅱ型截面，呈呈波浪式起伏伏，如圖1所示：圖1某工程屋屋面鋼結(jié)構(gòu)軸軸測(cè)圖流暢的曲線(xiàn)構(gòu)成成某工程游泳泳跳水館意境境深遠(yuǎn)的造型型，同時(shí)也為為加工制作帶帶來(lái)極大難度度。波浪式起起伏的造型形形成了主剛架架的空間曲線(xiàn)線(xiàn)形位，尤其其是主剛架GJ7-2、GJ8-2，分別由主主剛架GJ7-1、GJ8-1上引出，形形成了空間雙雙曲線(xiàn)擬合形形位，如圖2、圖3，使得構(gòu)件件制作難度大大且制作精度度要求高。且且次鋼架與主主拱鋼架波浪浪式起伏一致致的構(gòu)造，使使牛腿、節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板形成空間間形位尺寸，空空間形位尺寸寸的主體+空間形位尺尺寸的牛腿、節(jié)節(jié)點(diǎn)板，使牛牛腿、節(jié)點(diǎn)板板的定位難度度極大且鉸接接連接形式對(duì)對(duì)其定位精度度要求極高。主剛架截面形式主剛架的空間雙曲線(xiàn)擬合形位1、主剛架的空間曲線(xiàn)構(gòu)造，尤其是雙曲線(xiàn)擬合部位，制作難度大，制作精度要求高。2、牛腿、節(jié)點(diǎn)板定位難度大且精度要求高。主剛架截面形式主剛架的空間雙曲線(xiàn)擬合形位1、主剛架的空間曲線(xiàn)構(gòu)造，尤其是雙曲線(xiàn)擬合部位，制作難度大，制作精度要求高。2、牛腿、節(jié)點(diǎn)板定位難度大且精度要求高。圖2主鋼架GJJ7的空間曲線(xiàn)線(xiàn)形位實(shí)體示示意圖牛腿、節(jié)點(diǎn)板的空間形位牛腿、節(jié)點(diǎn)板的空間形位圖3主鋼架GJJ7-2的空間曲線(xiàn)線(xiàn)形位主視圖圖、頂視圖2、空間曲線(xiàn)擬擬合構(gòu)件的制制作技術(shù)主剛架分段工廠廠制作，針對(duì)對(duì)主剛架構(gòu)件件曲線(xiàn)擬合的的空間形位特特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了了專(zhuān)用胎架進(jìn)進(jìn)行主剛架的的組拼，并采采用熱量集中中的CO2氣保焊進(jìn)行行施焊，減少少焊接變形對(duì)對(duì)構(gòu)件精度的的影響。（1）零件的下下料與成型下料前鋼板采用用鋼板矯平機(jī)機(jī)矯平；采用用電腦精確放放樣，數(shù)控切切割機(jī)完成翼翼腹板的展開(kāi)開(kāi)下料及牛腿腿零件、節(jié)點(diǎn)點(diǎn)板的下料切切割；并采用用卷板機(jī)對(duì)翼翼板、腹板按按施工圖卷制制成型。（2）空間曲線(xiàn)線(xiàn)擬合構(gòu)件的的拼焊空間曲線(xiàn)擬合構(gòu)構(gòu)件在專(zhuān)設(shè)拼拼焊胎架上拼拼焊，分為主主體制作和主主體焊接完成成后的牛腿、節(jié)節(jié)點(diǎn)板拼焊兩兩個(gè)階段。裝裝配流程如圖圖4，具體拼焊焊工藝如下：：3、腹板、下翼緣組拼2、立胎架1、放地樣3、腹板、下翼緣組拼2、立胎架1、放地樣6、上翼緣拼焊5、腹板拼焊4、隔板、工藝隔板拼焊6、上翼緣拼焊5、腹板拼焊4、隔板、工藝隔板拼焊8、牛腿、節(jié)點(diǎn)板拼焊7、主體重新定位8、牛腿、節(jié)點(diǎn)板拼焊7、主體重新定位圖4空間曲曲線(xiàn)擬合構(gòu)件件的拼焊流程程圖1）地樣、胎架架的設(shè)置對(duì)地面抄平后，在在地面上放出出構(gòu)件在地面面的投影線(xiàn)，在在主體隔板位位置投影線(xiàn)處處設(shè)置胎架，并并根據(jù)施工圖圖上構(gòu)件的空空間形位，調(diào)調(diào)整各胎架高高度。高度用用水準(zhǔn)儀找平平，誤差在1mm內(nèi)。胎架構(gòu)構(gòu)造及布置如如圖5所示。圖5胎架及布布置示意圖2）構(gòu)件的裝配配以主體有隔板處處和端口為關(guān)關(guān)鍵控制點(diǎn)，采采取劃線(xiàn)和三三維定位相結(jié)結(jié)合，以胎架架為外胎，隔隔板為內(nèi)胎進(jìn)進(jìn)行構(gòu)件的裝裝配。首先將將卷制成型的的下翼緣在胎胎架上定位，采采用千斤頂?shù)鹊裙ぞ呤箍刂浦泣c(diǎn)到位，點(diǎn)點(diǎn)焊固定；依依據(jù)劃好的裝裝配基準(zhǔn)線(xiàn)，裝裝配一側(cè)腹板板，再裝配隔隔板，施焊隔隔板與翼板、腹腹板焊縫，再再裝配另一側(cè)側(cè)腹板，焊接接腹板與隔板板焊縫，最后后裝配上翼板板。整體焊接接并檢驗(yàn)、矯矯正合格后，主主體重新在胎胎架上定位后后，三維定位位法裝配牛腿腿、節(jié)點(diǎn)板。裝配過(guò)程中采用用三維定位與與測(cè)量，裝配配精度符合如如表1所示。表1箱型構(gòu)構(gòu)件裝配精度度允許偏差項(xiàng)目允許偏差圖例對(duì)口錯(cuò)邊Δt/10，且不不應(yīng)大于.3.0間隙a±1.0±2.0（帶墊墊板）縫隙Δ1.5隔板傾斜偏差1.0箱型截面高度hh±2.0寬度b±2.0垂直度Δb/200，且且不應(yīng)大于.3.03）焊接工藝針對(duì)構(gòu)件的空間間曲線(xiàn)特點(diǎn)，采采用了具有電電弧熱量集中中，受熱面積積小，焊接質(zhì)質(zhì)量高，焊接接變形小的CO2氣保焊進(jìn)行行所有焊縫的的施焊。1）焊接工藝參參數(shù)焊接時(shí)嚴(yán)格按照照焊接工藝評(píng)評(píng)定確認(rèn)的焊焊接方法、焊焊接材料以及及焊接位置選選擇相應(yīng)的焊焊接參數(shù)。表2實(shí)芯氣氣保焊平焊焊焊接工藝參數(shù)數(shù)道次焊接方法焊絲牌號(hào)直徑（㎜）保護(hù)氣體保護(hù)氣流(l/min))電流（A）電壓（V）焊接速度（㎝/min）打底層GMAWER50-6Φ1.2CO220～25280～300028～3220～25中間層GMAWER50-6Φ1.2CO220～25280～320030～3330～38蓋面層GMAWER50-6Φ1.2CO220～25280～300026～3040～45表3實(shí)芯氣保焊焊立焊焊接工工藝參數(shù)道次焊接方法焊絲牌號(hào)直徑（㎜）保護(hù)氣體保護(hù)氣流(l//min)電流（A）電壓（V）焊接速度（㎝㎝/min）打底層GMAWER50-6Φ1.2CO220～2512022～2514～19中間層GMAWER50-6Φ1.2CO220～25120～140022～2512～16蓋面層GMAWER50-6Φ1.2CO220～2514022～2516～212）施焊順序合理的焊接順序序可有效減少少焊接變形，控控制構(gòu)件精度度?？臻g曲線(xiàn)線(xiàn)擬合構(gòu)件主主焊縫的焊接接，采取了多多人、對(duì)稱(chēng)、分分段退焊的施施焊順序，并并對(duì)一面的兩兩條主焊縫打打底焊后（1/3坡口深），翻翻身施焊另一一面的兩條主主焊縫至蓋面面，再翻身施施焊剩余的2/3坡口深度的的焊縫。施焊焊順序如圖6所示。A面B面B面A面111132A面B面B面A面1111324423324423圖6主焊縫縫施焊順序示示意圖3、精度控制要要點(diǎn)在本工程主剛架架的制作過(guò)程程中，針對(duì)制制作精度的高高要求，除采采用針對(duì)性的的拼裝方式，匹匹配的焊接方方法，還通過(guò)過(guò)合理的施焊焊順序，無(wú)應(yīng)應(yīng)力制作技術(shù)術(shù)的運(yùn)用、對(duì)對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)的控控制，三維定定位技術(shù)及三三維監(jiān)測(cè)結(jié)合合施焊順序的的合理調(diào)整，以以及主剛架的的整榀預(yù)拼、矯矯正，有效保保證了主剛架架的制作精度度。1）無(wú)應(yīng)力制作作技術(shù)翼板、腹板采用用卷板機(jī)卷制制成型，外形形尺寸檢測(cè)合合格后方可裝裝配，避免強(qiáng)強(qiáng)行裝配帶來(lái)來(lái)的應(yīng)力引起起變形。圖7翼板、腹腹板的卷制成成型2）關(guān)鍵點(diǎn)控制制應(yīng)用針對(duì)主剛架空間間擬合曲線(xiàn)的的構(gòu)造特點(diǎn)，制制定了對(duì)主剛剛架各分段的的端口，隔板板處為關(guān)鍵控控制點(diǎn)，如圖圖8所示，進(jìn)行行重點(diǎn)管理，通通過(guò)胎架固型型定位，控制制焊接變形等等措施保證關(guān)關(guān)鍵控制點(diǎn)的的制作精度，進(jìn)進(jìn)而保證構(gòu)件件的整體制作作精度，并且且降低制作難難度。圖8關(guān)鍵控控制點(diǎn)的設(shè)置置3）三維定位、測(cè)測(cè)量技術(shù)采用三維定位技技術(shù)，通過(guò)對(duì)對(duì)控制點(diǎn)空間間三維坐標(biāo)的的定位，精確確定位牛腿，并并通過(guò)對(duì)關(guān)鍵鍵控制點(diǎn)的三三維測(cè)量，對(duì)對(duì)比構(gòu)件理論論形位尺寸，精精確檢驗(yàn)構(gòu)件件外形尺寸并并通過(guò)火工進(jìn)進(jìn)行矯正合格格。圖9三維定定位與測(cè)量4）三維監(jiān)測(cè)與與施焊順序調(diào)調(diào)整施焊過(guò)程采用三三維監(jiān)測(cè)，通通過(guò)對(duì)關(guān)鍵控控制點(diǎn)X、Y、Z三坐標(biāo)的實(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控，及及時(shí)