空间曲线拟合构件的制作及精度控制

空间曲线拟合构件的制作及精度控制1、构件制作分分析某工程屋面钢结结构体系主钢钢架截面形式式为Ⅱ型截面，呈呈波浪式起伏伏，如图1所示：图1某工程屋屋面钢结构轴轴测图流畅的曲线构成成某工程游泳泳跳水馆意境境深远的造型型，同时也为为加工制作带带来极大难度度。波浪式起起伏的造型形形成了主刚架架的空间曲线线形位，尤其其是主刚架GJ7-2、GJ8-2，分别由主主刚架GJ7-1、GJ8-1上引出，形形成了空间双双曲线拟合形形位，如图2、图3，使得构件件制作难度大大且制作精度度要求高。且且次钢架与主主拱钢架波浪浪式起伏一致致的构造，使使牛腿、节点点板形成空间间形位尺寸，空空间形位尺寸寸的主体+空间形位尺尺寸的牛腿、节节点板，使牛牛腿、节点板板的定位难度度极大且铰接接连接形式对对其定位精度度要求极高。主刚架截面形式主刚架的空间双曲线拟合形位1、主刚架的空间曲线构造，尤其是双曲线拟合部位，制作难度大，制作精度要求高。2、牛腿、节点板定位难度大且精度要求高。主刚架截面形式主刚架的空间双曲线拟合形位1、主刚架的空间曲线构造，尤其是双曲线拟合部位，制作难度大，制作精度要求高。2、牛腿、节点板定位难度大且精度要求高。图2主钢架GJJ7的空间曲线线形位实体示示意图牛腿、节点板的空间形位牛腿、节点板的空间形位图3主钢架GJJ7-2的空间曲线线形位主视图图、顶视图2、空间曲线拟拟合构件的制制作技术主刚架分段工厂厂制作，针对对主刚架构件件曲线拟合的的空间形位特特点，设计了了专用胎架进进行主刚架的的组拼，并采采用热量集中中的CO2气保焊进行行施焊，减少少焊接变形对对构件精度的的影响。（1）零件的下下料与成型下料前钢板采用用钢板矫平机机矫平；采用用电脑精确放放样，数控切切割机完成翼翼腹板的展开开下料及牛腿腿零件、节点点板的下料切切割；并采用用卷板机对翼翼板、腹板按按施工图卷制制成型。（2）空间曲线线拟合构件的的拼焊空间曲线拟合构构件在专设拼拼焊胎架上拼拼焊，分为主主体制作和主主体焊接完成成后的牛腿、节节点板拼焊两两个阶段。装装配流程如图图4，具体拼焊焊工艺如下：：3、腹板、下翼缘组拼2、立胎架1、放地样3、腹板、下翼缘组拼2、立胎架1、放地样6、上翼缘拼焊5、腹板拼焊4、隔板、工艺隔板拼焊6、上翼缘拼焊5、腹板拼焊4、隔板、工艺隔板拼焊8、牛腿、节点板拼焊7、主体重新定位8、牛腿、节点板拼焊7、主体重新定位图4空间曲曲线拟合构件件的拼焊流程程图1）地样、胎架架的设置对地面抄平后，在在地面上放出出构件在地面面的投影线，在在主体隔板位位置投影线处处设置胎架，并并根据施工图图上构件的空空间形位，调调整各胎架高高度。高度用用水准仪找平平，误差在1mm内。胎架构构造及布置如如图5所示。图5胎架及布布置示意图2）构件的装配配以主体有隔板处处和端口为关关键控制点，采采取划线和三三维定位相结结合，以胎架架为外胎，隔隔板为内胎进进行构件的装装配。首先将将卷制成型的的下翼缘在胎胎架上定位，采采用千斤顶等等工具使控制制点到位，点点焊固定；依依据划好的装装配基准线，装装配一侧腹板板，再装配隔隔板，施焊隔隔板与翼板、腹腹板焊缝，再再装配另一侧侧腹板，焊接接腹板与隔板板焊缝，最后后装配上翼板板。整体焊接接并检验、矫矫正合格后，主主体重新在胎胎架上定位后后，三维定位位法装配牛腿腿、节点板。装配过程中采用用三维定位与与测量，装配配精度符合如如表1所示。表1箱型构构件装配精度度允许偏差项目允许偏差图例对口错边Δt/10，且不不应大于.3.0间隙a±1.0±2.0（带垫垫板）缝隙Δ1.5隔板倾斜偏差1.0箱型截面高度hh±2.0宽度b±2.0垂直度Δb/200，且且不应大于.3.03）焊接工艺针对构件的空间间曲线特点，采采用了具有电电弧热量集中中，受热面积积小，焊接质质量高，焊接接变形小的CO2气保焊进行行所有焊缝的的施焊。1）焊接工艺参参数焊接时严格按照照焊接工艺评评定确认的焊焊接方法、焊焊接材料以及及焊接位置选选择相应的焊焊接参数。表2实芯气气保焊平焊焊焊接工艺参数数道次焊接方法焊丝牌号直径（㎜）保护气体保护气流(l/min))电流（A）电压（V）焊接速度（㎝/min）打底层GMAWER50-6Φ1.2CO220～25280～300028～3220～25中间层GMAWER50-6Φ1.2CO220～25280～320030～3330～38盖面层GMAWER50-6Φ1.2CO220～25280～300026～3040～45表3实芯气保焊焊立焊焊接工工艺参数道次焊接方法焊丝牌号直径（㎜）保护气体保护气流(l//min)电流（A）电压（V）焊接速度（㎝㎝/min）打底层GMAWER50-6Φ1.2CO220～2512022～2514～19中间层GMAWER50-6Φ1.2CO220～25120～140022～2512～16盖面层GMAWER50-6Φ1.2CO220～2514022～2516～212）施焊顺序合理的焊接顺序序可有效减少少焊接变形，控控制构件精度度。空间曲线线拟合构件主主焊缝的焊接接，采取了多多人、对称、分分段退焊的施施焊顺序，并并对一面的两两条主焊缝打打底焊后（1/3坡口深），翻翻身施焊另一一面的两条主主焊缝至盖面面，再翻身施施焊剩余的2/3坡口深度的的焊缝。施焊焊顺序如图6所示。A面B面B面A面111132A面B面B面A面1111324423324423图6主焊缝缝施焊顺序示示意图3、精度控制要要点在本工程主刚架架的制作过程程中，针对制制作精度的高高要求，除采采用针对性的的拼装方式，匹匹配的焊接方方法，还通过过合理的施焊焊顺序，无应应力制作技术术的运用、对对关键点的控控制，三维定定位技术及三三维监测结合合施焊顺序的的合理调整，以以及主刚架的的整榀预拼、矫矫正，有效保保证了主刚架架的制作精度度。1）无应力制作作技术翼板、腹板采用用卷板机卷制制成型，外形形尺寸检测合合格后方可装装配，避免强强行装配带来来的应力引起起变形。图7翼板、腹腹板的卷制成成型2）关键点控制制应用针对主刚架空间间拟合曲线的的构造特点，制制定了对主刚刚架各分段的的端口，隔板板处为关键控控制点，如图图8所示，进行行重点管理，通通过胎架固型型定位，控制制焊接变形等等措施保证关关键控制点的的制作精度，进进而保证构件件的整体制作作精度，并且且降低制作难难度。图8关键控控制点的设置置3）三维定位、测测量技术采用三维定位技技术，通过对对控制点空间间三维坐标的的定位，精确确定位牛腿，并并通过对关键键控制点的三三维测量，对对比构件理论论形位尺寸，精精确检验构件件外形尺寸并并通过火工进进行矫正合格格。图9三维定定位与测量4）三维监测与与施焊顺序调调整施焊过程采用三三维监测，通通过对关键控控制点X、Y、Z三坐标的实实时监控，及及时