鋼結(jié)構(gòu)的加工設(shè)備分兩大類，一類是初加工設(shè)備，主要包括組立機(jī)、焊接機(jī)、矯正機(jī)、切割和清理拋丸設(shè)備，其作用是將平板加工成H型鋼和箱型梁，陽通和華聯(lián)已向客戶提供了大量的初加工設(shè)備；第二類是二次數(shù)控成套加工設(shè)備，主要包括數(shù)控平面鉆、數(shù)控三維鉆、H型鋼轉(zhuǎn)角帶鋸、數(shù)控鎖口銑、數(shù)控火焰鎖口機(jī)、數(shù)控相貫線切割機(jī)、數(shù)控萬能鉆及工件自動傳輸系統(tǒng)，其作用是對成型的型鋼進(jìn)行二次加工，這類加工設(shè)備是鋼結(jié)構(gòu)規(guī)模生產(chǎn)質(zhì)量保證的關(guān)鍵。


　　歐美國家的H型鋼大多是專業(yè)廠生產(chǎn)，專業(yè)生產(chǎn)H型鋼的方法有兩種：一是熱軋，二是高頻焊。做為鋼結(jié)構(gòu)廠，一般不生產(chǎn)H型鋼，只是對從專業(yè)廠買來的型鋼進(jìn)行二次加工，所以二次加工數(shù)控成套設(shè)備在西方國家得到了廣泛應(yīng)用，但98年前這一類設(shè)備在中國沒有制造廠生產(chǎn)，所以國內(nèi)大企業(yè)只好依賴進(jìn)口，98年以后國內(nèi)陸續(xù)開發(fā)制造鋼結(jié)構(gòu)二次數(shù)控成套加工設(shè)備，冠達(dá)爾、江南重工、寶冶、杭蕭鋼構(gòu)、精工鋼構(gòu)、首鋼、濟(jì)鋼、貝倫公司等著名的國內(nèi)鋼構(gòu)企業(yè)，除以往的進(jìn)口設(shè)備外，也陸續(xù)裝備了國產(chǎn)的二次數(shù)控加工設(shè)備，再加上國內(nèi)H型鋼專業(yè)生產(chǎn)水平的提高，馬鋼、萊鋼、上海大通已經(jīng)形成規(guī)模，其專業(yè)生產(chǎn)的H型鋼在品種、規(guī)格、交貨期、質(zhì)量方面也已漸趨國際水準(zhǔn)。最近，杭蕭和首鋼也要準(zhǔn)備購置高頻焊生產(chǎn)線，蜂擁而起的H型鋼專業(yè)生產(chǎn)，也為鋼結(jié)構(gòu)二次數(shù)控成套加工設(shè)備的推廣起到積極的推動作用。


　　鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用面很廣，世博會和奧運(yùn)會的場館建設(shè)、立體車庫、住宅鋼構(gòu)、橋梁鋼構(gòu)、電站鍋爐鋼構(gòu)、超高層的商用建筑，對二次加工設(shè)備需求有所不同。一般說來，立體停車庫所使用型鋼截面較小，大多在700×400mm(腹高×翼寬)以下，所以選用較為小型二次加工設(shè)備即可，如SWZ700型三維數(shù)控鉆、BS750型轉(zhuǎn)角帶鋸、PD16型數(shù)控平面鉆、BM38型H型鋼數(shù)控鎖口銑；對于建筑鋼結(jié)構(gòu)而言，型鋼截面大多在1000×500mm(腹板×翼寬)以下，所以要選用中型設(shè)備，如SWZ1000型三維數(shù)控鉆、BS1000型轉(zhuǎn)角帶鋸、BM38型H鋼數(shù)控鎖口銑、PD16型數(shù)控平面鉆、BB12型數(shù)控火焰鎖口機(jī)；對于超高層的商用建筑來說，其型鋼的截面尺寸較大，上海環(huán)球金融中心的箱型柱竟達(dá)2000×1000mm，這樣可以考慮選用SWZ1250型三維數(shù)控鉆、BD200/3型三維數(shù)控鉆、BS1250型轉(zhuǎn)角帶鋸、BM38型H型鋼數(shù)控鎖口銑、PD30型數(shù)控平面鉆；對于橋梁鋼結(jié)構(gòu)和電站鍋爐鋼構(gòu)而言，由于截面太大，可以考慮選用UD系列萬能數(shù)控鉆、PD30型數(shù)控平面鉆BD200/3和BD1010/3型龍門移動式數(shù)控三維鉆；對于場館建設(shè)而言，除H型鋼結(jié)構(gòu)外還有不少管狀結(jié)構(gòu)，這就需要增加PB系列數(shù)控相貫線切割機(jī)；對于專業(yè)生產(chǎn)的H型鋼，處于規(guī)模化的考慮，不宜于制作變截面型鋼。而國內(nèi)的不少鋼構(gòu)企業(yè)在門式輕鋼建筑中，經(jīng)常采用變截面結(jié)構(gòu)，這完全是一個(gè)設(shè)計(jì)習(xí)慣問題。歐美日等國在門式輕鋼中很少采用變截面結(jié)構(gòu)，照常采用熱軋或高頻焊專業(yè)生產(chǎn)的等截面型鋼，隨著設(shè)計(jì)規(guī)范的接軌，國內(nèi)的這些設(shè)計(jì)習(xí)慣也必然趨向于與國際同步。必須采用變截面的結(jié)構(gòu)時(shí)，則需考慮選用UD系列萬能鉆和BD200/3、BD1010/3型龍門移動式(工件固定式)三維鉆，這兩類設(shè)備是解決變截面和超大截面型鋼加工的必備設(shè)備。現(xiàn)就這類設(shè)備的性能和特點(diǎn)擇要介紹如下：


　　1.什么叫自控行程鉆削動力頭？


　　自控行程鉆削動力頭是一項(xiàng)專有技術(shù)，它能自動進(jìn)行快進(jìn)、工進(jìn)、快退的轉(zhuǎn)換，無需人工設(shè)置鉆頭的有效長度和被鉆工件的厚度。無空程消耗，簡化了操作，避免了撞鉆頭情況出現(xiàn)。所有這些特點(diǎn)，一般的鉆削動力頭是無法實(shí)現(xiàn)的。為了提高性能，新推出的PD16B型雙工作臺數(shù)控平面鉆，在自控行程的基礎(chǔ)上又增加了鉆頭長度采集記憶功能，這樣還可以減少輔助鉆削時(shí)間，并且還能準(zhǔn)確控制鉆孔深度。


　　2.在數(shù)控平面鉆中雙工作臺的優(yōu)點(diǎn)是什么？


　　PD16型和PD30型數(shù)控平面鉆有二個(gè)可交換式工作臺，當(dāng)一個(gè)工作臺上工件正在鉆孔時(shí)，另一個(gè)工作臺可以移開，卸下成品工件，裝上新的毛坯。使得鉆孔和裝卸工件的時(shí)間重合起來，鉆削動力頭不間斷地工作，省去了裝卸工件的輔助時(shí)間，大大提高了工效，一臺PD16數(shù)控平面鉆相當(dāng)于3-4臺搖臂鉆的工效。


　　3.鉆孔效率一般是多少？


　　單一的鉆孔效率主要取決于所使用鉆頭的種類，通常鉆頭有二種形式，其一是，使用高速鋼鉆頭，這種鉆頭價(jià)格便宜、效率低，目前廣為采用。當(dāng)鉆削普碳鋼(Q235)時(shí)，鉆頭的線速度約為25m/min，進(jìn)給量約為0.2-0.3mm/r，所以單一鉆孔時(shí)間約為：


　　t(秒)＝鉆頭直徑(mm)×工件厚度(mm)×3/100。


　　其二是，使用進(jìn)口的硬質(zhì)合金鉆頭，這種鉆頭價(jià)格高、效率高。黛杰(日)、山特維克(瑞)、肯納(美)等公司都能提供硬質(zhì)合金鉆頭，其線速度不盡一致，大約在80-250m/min，效率較高速鋼鉆頭提高了3-10倍。由于價(jià)格偏高，目前國內(nèi)應(yīng)用不夠普遍。


　　除單一鉆孔時(shí)間外，鉆孔還需一部分輔助時(shí)間，如數(shù)控移動定位時(shí)間和鉆頭的初始軋刀時(shí)間，數(shù)控移動的定位速度一般為8-12m/min，這樣綜合考慮的鉆孔時(shí)間為單一鉆孔時(shí)間的1.3-1.5倍即可。


　　4.數(shù)控鉆孔的精度是多少？


　　在數(shù)控平面鉆中，系統(tǒng)的定位精度為0.02mm左右，而直接一次鉆孔的精度為0.3-0.4mm，因?yàn)閷?shí)際鉆孔中有很多影響因素。若想提高鉆孔精度，必須采用復(fù)合加工，如鉆中心孔、鉆孔、鉸孔等工序。其實(shí)，加工中心也是采用同樣的方法提高孔加工的精度。


　　5.PD16型龍門移動式數(shù)控鉆的最大鉆孔直徑只有φ50mm嗎？


　　φ50mm的鉆孔直徑是指使用實(shí)心鉆頭時(shí)，一次性鉆孔完成的最大直徑。若使用套料鉆頭(空心鉆)或擴(kuò)鉆等方法，鉆孔直徑還可加大。但套料鉆頭不宜于鉆太深的孔，一般控制在25mm的厚度以下，因?yàn)殂@孔太深時(shí)，這種套料鉆頭的結(jié)構(gòu)型式排屑不暢，容易引起發(fā)熱和鉆頭磨損。


　　6.鉆削加工中有哪幾種冷卻方式？


　　鉆削加工中有兩種冷卻方式，其一是內(nèi)冷卻方式，這種方式的冷卻效果好，但目前國內(nèi)不能制造內(nèi)冷卻鉆頭，進(jìn)口的內(nèi)冷卻鉆頭價(jià)格太高，應(yīng)用不普遍；其二是外冷卻方式，外冷卻方式又有澆乳化液和霧化冷卻二種情況，一般說霧化冷卻的效果稍好，尤其水平鉆孔時(shí)，氣化后的冷卻液可有助于冷卻液的滲透。


　　7.七個(gè)數(shù)控軸的三維鉆和四個(gè)數(shù)控軸的三維鉆有何不同？


　　三維鉆既有七個(gè)數(shù)控軸的形式，也有四個(gè)數(shù)控軸的形式，其中SWZ1000型、SWZ1250型三維數(shù)控鉆是七個(gè)數(shù)控軸，SWZ700型三維數(shù)控鉆是四個(gè)數(shù)控軸。七個(gè)數(shù)控軸的三維數(shù)控鉆成本比較高，但加工效率也比較高。每個(gè)鉆削主軸皆可做二坐標(biāo)的數(shù)控移動，再加上數(shù)控送料，所以有七個(gè)數(shù)控軸，尤其是當(dāng)翼板、腹板上的孔不在同一截面時(shí)，三個(gè)鉆削頭仍能同時(shí)工作。并且加工孔組內(nèi)(520mm以內(nèi))的孔時(shí)，工件不動，鉆削頭數(shù)控移動，加工孔組以外的孔，工件才做數(shù)控移動，所以這樣定位的速度快，定位的精度高。而四個(gè)數(shù)控軸的三維鉆成本較低，但缺乏上述優(yōu)點(diǎn)。


　　8.工件移動式的三維鉆和工件固定式的三維鉆有什么不同？


　　工件移動式的三維鉆適合于中、小型H型鋼的加工，這種方式便于連續(xù)生產(chǎn)，自動化程度高，易于實(shí)現(xiàn)與鋸和鎖口銑的自動聯(lián)接，如SWZ700三維鉆、SWZ1000型三維鉆、SWZ1250型三維鉆都是這種形式；工件固定式的三維鉆適于大型型鋼梁柱的加工，因?yàn)榇笮托弯撘苿铀俣忍�慢，移動所需的功率太大，不宜于采用工件移動的方式，這時(shí)則需要把工件固定住，讓裝有兩個(gè)水平主軸和一個(gè)上主軸的龍門做數(shù)控移動，如BD200/3型和BD1010 /3型三維數(shù)控鉆就是這種形式。但對于中、小型鋼的加工不宜采用固定工件的方式，因?yàn)檫@種方式不易實(shí)現(xiàn)與鋸和鎖口銑的自動聯(lián)接。


　　9.H型鋼轉(zhuǎn)角帶鋸與普通的臥式帶鋸有何不同？


　　H型鋼轉(zhuǎn)角帶鋸是H型鋼的專用帶鋸，普通的臥式帶鋸不適于鋸切H型鋼，因?yàn)镠型鋼不同于角鋼、槽鋼、方鋼管、圓鋼，在鋸切過程中，從翼板過渡到腹板時(shí)，鋸齒的有效接觸長度發(fā)生突變，鋸條的漲力也隨之突然加大，此時(shí)特別容易造成夾鋸現(xiàn)象。針對這種情況，開發(fā)了H型鋼專用帶鋸，并充分考慮了帶鋸的剛性、入切角度、漲緊、導(dǎo)向、夾持、鋸切線速度控制和鋸切的垂直進(jìn)給等因素，所以形成了H型鋼轉(zhuǎn)角帶鋸所獨(dú)有的特點(diǎn)，主要有三個(gè)方面：①徹底解決了鋸切H型鋼的夾鋸問題；②鋸切效率高，900×300mm的H型鋼(腹板16mm，翼板30mm)，鋸切時(shí)間為3分鐘，效率比一般帶鋸提高了三倍；③鋸切平面度高，1000×500mm的范圍內(nèi)，平面度不超過0.7mm，而普通的臥式帶鋸平面度在3mm左右。


　　新推出BS1000A新型帶鋸，增加了中間鋸條夾持器，并隨動。鋸架的垂直進(jìn)給為電液比例控制，垂直進(jìn)給速度隨鋸切截面的變化而自動變化，從而使鋸切效率又有了大的提高，鋸切平面度也較BS1000轉(zhuǎn)角帶鋸有了改進(jìn)。


　　10.H型鋼數(shù)控鎖口銑與火焰鎖口機(jī)有什么區(qū)別？


　　BM38型H型鋼數(shù)控鎖口銑，是一種專用數(shù)控銑床，裝有6把或12把銑刀，銑刀形式有三種：棒銑刀、錐銑刀、元寶銑刀，該鎖口銑用于對H型鋼的頭部進(jìn)行鎖口，也是一種立體銑削。因?yàn)樵诙鄬雍透邔愉摌?gòu)中柱梁相接處總要鎖口，鎖口后的形狀可以保證腹板的螺栓聯(lián)接和翼板的坡口對焊。而BB12型數(shù)控火焰鎖口機(jī)是一種六個(gè)數(shù)控軸的切割機(jī)器人，它是用于對型鋼切肢加工，如蜂窩梁的加工、各種走線槽的加工等。數(shù)控鎖口銑和火焰鎖口機(jī)這兩種設(shè)備是彼此不可取代的。


　　11.H型鋼數(shù)控鎖口銑為什么有單面、雙面兩種形式？


　　BM38/6H型鋼數(shù)控鎖口銑，是一種單面銑，共6把銑刀，在生產(chǎn)線的加工中，必須先銑頭部，然后用吊車輔助調(diào)頭再銑尾部，這樣操作比校麻煩，但設(shè)備造價(jià)低。


　　BM38/12H型鋼數(shù)控鎖口銑，是一種雙面銑，共12把銑刀，在生產(chǎn)線的加工中H型鋼無需調(diào)頭，直接通過后，頭、尾都可以加工，操作簡單，但設(shè)備造價(jià)高，因?yàn)檫@是兩臺單面鎖口銑的組合。


　　12.縱向料道和橫向料道的用途是什么？


　　縱向料道和橫向料道在鋼構(gòu)二次成套加工生產(chǎn)線中發(fā)揮著很重要的作用，它可以大大減少吊車的使用頻次，提高生產(chǎn)的安全性和效率，這兩種料道合稱為工件自動傳輸系統(tǒng)。縱向料道中含動力料道和非動力料道，動力料道帶有液壓浮動裝置，以便輸送，同時(shí)具備工件側(cè)推裝置，自動扶正H型鋼，所有縱向料道的送料輥都是淬火后磨削加工而成，避免側(cè)推過程中送料輥表面刮傷后形成阻力。橫向料道具有垂直舉升和橫向移動的功能，多條橫向料道的移動是同步進(jìn)行的，它的作用是解決H型鋼的橫向轉(zhuǎn)移，并在生產(chǎn)線中兼有儲料功能。


　　13.PB系列數(shù)控相貫線切割機(jī)最大特點(diǎn)是什么？


　　PB系列相貫線切割機(jī)由中外合作生產(chǎn)，該機(jī)有六個(gè)數(shù)控軸，同時(shí)裝備火焰和等離子兩種切割方式，主要元器件全部采用進(jìn)口件，切割速度快、精度高。其最大特點(diǎn)是該機(jī)設(shè)有管子的頂部檢測和側(cè)面檢測，利用這個(gè)功能可檢測到切割位置管子的畸形(如：管子的橢圓度和外形圓度誤差)以及管子彎曲引起的偏差。系統(tǒng)根據(jù)所測量的數(shù)值，自動修正補(bǔ)償割炬的位置，保證切割精度。因?yàn)楣茏拥膶?shí)際輪廓曲線是不規(guī)整的，所以這項(xiàng)功能非常重要。當(dāng)然對控制軟件要求更高，在編程方面需要做大量的工作。此外，該機(jī)具有單獨(dú)的割炬提升軸，對切割過程中割炬的位置進(jìn)行補(bǔ)償，保證割炬與工件的相對位置，提高了切割質(zhì)量。為方便操作，工件裝入后，卡盤可機(jī)動夾緊，無需人工夾緊。


　　14.為什么在鋼構(gòu)二次加工設(shè)備中不推薦使用端面銑？


　　端面銑在國內(nèi)不少鋼構(gòu)廠都有采用，端面不平整時(shí)確實(shí)需要加工，但歐美日的鋼構(gòu)廠并不采用端面銑銑削端頭。主要的原因是，2000年前國內(nèi)不能生產(chǎn)H型鋼專用帶鋸，而進(jìn)口的帶鋸又太貴，所以國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)過去使用端面銑是可以理解的。2000年后，國內(nèi)開發(fā)制造了H型鋼專用帶鋸，在1000×500mm的范圍內(nèi)，平面度不超0.7mm，這種鋸切質(zhì)量完全達(dá)到國際同行的水準(zhǔn)，也可以滿足鋼結(jié)構(gòu)的鋸切要求，與端面銑相比，帶鋸不僅可以加工端頭，而且可以任意定長鋸斷，這是端面銑無法加工的。綜合考慮，所以不宜推薦使用端面銑，選擇H型鋼專用帶鋸更合理。


　　15.預(yù)沖孔的檁條生產(chǎn)線與傳統(tǒng)的檁條線有何不同？


　　傳統(tǒng)的檁條線先滾壓成型，再用非數(shù)控的方法加工孔和切斷，這種加工方法致使孔的位置和檁條長度都不準(zhǔn)確，所以，多數(shù)國內(nèi)企業(yè)索性采用長圓孔或現(xiàn)場配鉆孔方法，這樣又不符合規(guī)范要求。


　　預(yù)沖孔的檁條生產(chǎn)線其工藝流程完全不同于傳統(tǒng)的方法，整個(gè)流程包括：開卷、校平、數(shù)控送料、數(shù)控沖孔(多套模具)、數(shù)控剪切、自動送料、滾壓成型，這種工藝的最大特點(diǎn)是在滾壓成型前進(jìn)行數(shù)控預(yù)沖孔和數(shù)控預(yù)切斷，并能保證孔位精度和檁條的切斷精度。美國的巴特勒公司就采用這種預(yù)沖孔和預(yù)切斷的工藝，并且所有沖孔均為圓孔，勿需現(xiàn)場配鉆。這種檁條生產(chǎn)線是針對大規(guī)模的專業(yè)生產(chǎn)廠商提供的，造價(jià)也比較高。家電行業(yè)的洗衣機(jī)、冰箱、空調(diào)的外殼加工線與這種工藝相近，只不過比檁條更復(fù)雜些，汽車的車架縱梁也是這種工藝，當(dāng)然汽車行業(yè)對精度的要求更高。

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