一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法与流程

1.本发明属于切割下料技术领域，具体涉及一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法。


背景技术：

2.钢管混凝土拱桥的钢管拱肋制造精度要求高、加工难度大、工序多且技术复杂，所以在钢结构加工中每一道工序的质量和精度把控对成桥的线形起到了至关重要的作用，钢板下料切割作为钢管拱肋制造的第一道加工工序，其对单个筒节成形的几何尺寸精度和质量有着直接影响，并持续影响后续的主弦管制造、主拱肋片装单元件制造、总成匹配制造的加工精度，所以对钢板下料切割精度的控制是钢管拱肋加工制造精度控制关键内容之一。
3.在全自动数控火焰切割机下料切割过程中，割嘴在完成了当下局部的切割后根据编程持续进行整板的切割，因为筒节母材用钢板整板面积较大，切割路径较长，所以导致了整块钢板上同时存在局部受热、局部不受热和局部受热后冷却的现象，进而引起了本应固定不动的整板因膨胀和收缩不均衡而在切割过程中产生移动的现象，而全自动数控火焰切割机割嘴始终是按照编程的运行轨迹移动的，最终导致了切割形成的主弦管母材钢板几何尺寸的偏差，所以在上述分析中，如何保证筒节用母材钢板在全自动数控火焰切割下不产生导致成品对角线之差超标的移动成了钢管拱肋筒节用母材钢板精度控制的关键。
4.现有的提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，操作复杂，造价高，不能提高钢管拱肋筒节用母材钢板的几何尺寸精度，不适合广泛推广使用。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，以解决上述背景技术中提出的现有的提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，操作复杂，造价高，不能提高钢管拱肋筒节用母材钢板的几何尺寸精度，不适合广泛推广使用的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，具体下料方法步骤如下：
7.步骤一：选取原料，确定钢管拱肋筒节母材切割下料方法步骤和相应原料生产设备，对生产设备进行试运行；
8.步骤二：钢板放样，对全自动数控火焰切割机进行数控编程，在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并调试好相关参数；
9.步骤三：正式切割前，让割嘴按照数控编程空走一轮，模拟切割运行轨迹；
10.步骤四：全自动数控火焰切割机开始正式切割，切割结束后一块筒节母材钢板仍有四点未切割；
11.步骤五：人工采用割炬对预留点进行手工切割，半自动火焰切割机开坡口切割施工时将残留点完全切除。
12.进一步地；所述步骤一中检验人员对原料和辅料进行生产许可证检测，企业采购进口需法定检验的原料，应当向供货者索取有效的检验合格证明，来自合格供应商，查验供应商相关证明真实性，原料相关指标必须自检合格后方可入库。
13.进一步地；步骤二中的钢板放样，直接在钢板上划出零件的切割线并且关键要预留出不切割点，放样线在预留的不切割点处断开，所述步骤二中数控编程，按照筒节母材钢板的设计尺寸在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并且数控编程时预留出不切割点，火焰切割在预留点处停止。
14.进一步地；所述步骤三模拟切割中，观察割嘴的空走路径是否符合要求，同时关注割嘴在运行路径上是否在预留点处有停顿。
15.进一步地；所述步骤四正式切割中，割嘴按编程的运行轨迹进行火焰切割，并在每块筒节母材两边的纵缝对接端各预留两个不切割点，单块整板共预留四个点，这四个点起到固定单块整板，不让其因切割造成的局部温度产生位移。
16.进一步地；步骤五割炬切割预留点中，单块整板上四个在全自动数控火焰切割机切割阶段为防止移动而预留的点在该阶段用割炬切割，切割后取得单块整板，但每块整板纵缝对接端还残留4个预留点的根部。
17.进一步地；步骤五中的开坡口施工中，在原设置中刻意将整板上的四个预留点放在开坡口施工的部位，所以就可利用半自动火焰切割机在开坡口施工中顺便将四个预留点残余的根部和废料一起切除，进而直接得出最终筒节母材钢板。
18.进一步地；预留点的大小和数量可根据板厚、筒节母材整板的面积、切割平台的阻力情况综合考虑后设定，其原则是能在全自动数控火焰切割阶段利用切除部分暂时连接固定筒节母材整板，使其不因局部受热而发生移动。
19.进一步地；不必外加任何材料和辅助设备，仅利用钢板原本下料切割中的设备和母材就实现了本发明的使用。
20.进一步地；本发明能完全嵌入到钢板下料切割的工艺中，并能高锲合度匹配原有的下料切割工艺，切切实实做到了因本发明的嵌入而提高了钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割的下料精度。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.(1)本发明具有程序简单，不必外加任何材料和辅助设备，仅利用钢板原本下料切割的设备和母材就实现了本发明的使用，本发明提高了钢管拱肋筒节母材钢板下料切割的精度，确保了钢板下料精度和质量在可控范围内，并为钢管拱肋后续的一系列高精度要求的加工制造奠定了基础。
23.(2)本发明能完全嵌入到钢板下料切割的工艺中，并能高锲合度匹配原有的下料切割工艺，切切实实做到了因本发明的嵌入而提高了钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割的下料精度，给工程建设提供了很大的便利，取得较好的经济效益和社会效益，并且操作简单，造价低，便于使用，安全性强，对人体起到安全防护的效果，适合广泛推广使用。
附图说明
24.图1为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的整体流程图。
25.图2为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的进场钢板及放样出的切割路径示意图。
26.图3为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的全自动数控火焰切割机下料结束后预留点细节图。
27.图4为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的人工采用割炬切割预留点后从进场钢板中分出的单块钢板示意图。
28.图5为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的单块整板及放样出的切割运行路径图。
29.图6为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的单块整板的正立面图。
30.图7为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的开坡口切割完成的最终筒节母材钢板平面图。
31.图8为本发明一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法的开坡口切割完成的最终筒节母材钢板剖面图。
32.图中：1、进场待切割钢板；2、钢板上的放样线；3、运行轨迹间断处为在全自动数控火焰切割机下料中钢板预留的不切割点；4、全自动数控火焰切割机下料结束后运行轨迹上留下的火焰切割痕迹；5、人工采用割炬切割预留点后从进场钢板中分出的单块整板；6、割炬手工切割后残留下来的预留点根部；7、半自动火焰切割机割嘴的切割轨迹；8、最终成形的筒节母材钢板。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例一
35.如图1-8所示，一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，具体下料方法步骤如下：
36.步骤一：选取原料，确定钢管拱肋筒节母材切割下料方法步骤和相应原料生产设备，对生产设备进行试运行；
37.步骤二：钢板放样，对全自动数控火焰切割机进行数控编程，在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并调试好相关参数；
38.步骤三：正式切割前，让割嘴按照数控编程空走一轮，模拟切割运行轨迹；
39.步骤四：全自动数控火焰切割机开始正式切割，切割结束后一块筒节母材钢板仍有四点未切割；
40.步骤五：人工采用割炬对预留点进行手工切割，半自动火焰切割机开坡口切割施工时将残留点完全切除。
41.其中；所述步骤一中检验人员对原料和辅料进行生产许可证检测，企业采购进口需法定检验的原料，应当向供货者索取有效的检验合格证明，来自合格供应商，查验供应商
相关证明真实性，原料相关指标必须自检合格后方可入库。
42.其中；步骤二中的钢板放样，直接在钢板上划出零件的切割线并且关键要预留出不切割点，放样线在预留的不切割点处断开，所述步骤二中数控编程，按照筒节母材钢板的设计尺寸在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并且数控编程时预留出不切割点，火焰切割在预留点处停止。
43.其中；所述步骤三模拟切割中，观察割嘴的空走路径是否符合要求，同时关注割嘴在运行路径上是否在预留点处有停顿。
44.其中；所述步骤四正式切割中，割嘴按编程的运行轨迹进行火焰切割，并在每块筒节母材两边的纵缝对接端各预留两个不切割点，单块整板共预留四个点，这四个点起到固定单块整板，不让其因切割造成的局部温度产生位移。
45.其中；步骤五割炬切割预留点中，单块整板上四个在全自动数控火焰切割机切割阶段为防止移动而预留的点在该阶段用割炬切割，切割后取得单块整板，但每块整板纵缝对接端还残留4个预留点的根部。
46.其中；步骤五中的开坡口施工中，在原设置中刻意将整板上的四个预留点放在开坡口施工的部位，所以就可利用半自动火焰切割机在开坡口施工中顺便将四个预留点残余的根部和废料一起切除，进而直接得出最终筒节母材钢板。
47.其中；预留点的大小和数量可根据板厚、筒节母材整板的面积、切割平台的阻力情况综合考虑后设定，其原则是能在全自动数控火焰切割阶段利用切除部分暂时连接固定筒节母材整板，使其不因局部受热而发生移动。
48.其中；不必外加任何材料和辅助设备，仅利用钢板原本下料切割中的设备和母材就实现了本发明的使用。
49.其中；本发明能完全嵌入到钢板下料切割的工艺中，并能高锲合度匹配原有的下料切割工艺，切切实实做到了因本发明的嵌入而提高了钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割的下料精度。
50.实施例二
51.如图1-8所示，一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，具体下料方法步骤如下：
52.步骤一：选取原料，确定钢管拱肋筒节母材切割下料方法步骤和相应原料生产设备，对生产设备进行试运行；
53.步骤二：钢板放样，对全自动数控火焰切割机进行数控编程，在plc控制器中编制出割嘴的运行轨迹，并调试好相关参数；
54.步骤三：正式切割前，让割嘴按照数控编程空走一轮，模拟切割运行轨迹；
55.步骤四：全自动数控火焰切割机开始正式切割，切割结束后一块筒节母材钢板仍有四点未切割；
56.步骤五：人工采用割炬对预留点进行手工切割，半自动火焰切割机开坡口切割施工时将残留点完全切除。
57.其中；所述步骤一中检验人员对原料和辅料进行生产许可证检测，企业采购进口需法定检验的原料，应当向供货者索取有效的检验合格证明，来自合格供应商，查验供应商相关证明真实性，原料相关指标必须自检合格后方可入库。
58.其中；步骤二中的钢板放样，直接在钢板上划出零件的切割线并且关键要预留出不切割点，放样线在预留的不切割点处断开，所述步骤二中数控编程，按照筒节母材钢板的设计尺寸在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并且数控编程时预留出不切割点，火焰切割在预留点处停止。
59.其中；所述步骤三模拟切割中，观察割嘴的空走路径是否符合要求，同时关注割嘴在运行路径上是否在预留点处有停顿。
60.其中；所述步骤四正式切割中，割嘴按编程的运行轨迹进行火焰切割，并在每块筒节母材两边的纵缝对接端各预留两个不切割点，单块整板共预留四个点，这四个点起到固定单块整板，不让其因切割造成的局部温度产生位移。
61.其中；步骤五割炬切割预留点中，单块整板上四个在全自动数控火焰切割机切割阶段为防止移动而预留的点在该阶段用割炬切割，切割后取得单块整板，但每块整板纵缝对接端还残留4个预留点的根部。
62.其中；步骤五中的开坡口施工中，在原设置中刻意将整板上的四个预留点放在开坡口施工的部位，所以就可利用半自动火焰切割机在开坡口施工中顺便将四个预留点残余的根部和废料一起切除，进而直接得出最终筒节母材钢板。
63.其中；预留点的大小和数量可根据板厚、筒节母材整板的面积、切割平台的阻力情况综合考虑后设定，其原则是能在全自动数控火焰切割阶段利用切除部分暂时连接固定筒节母材整板，使其不因局部受热而发生移动。
64.其中；不必外加任何材料和辅助设备，仅利用钢板原本下料切割中的设备和母材就实现了本发明的使用。
65.其中；本发明能完全嵌入到钢板下料切割的工艺中，并能高锲合度匹配原有的下料切割工艺，切切实实做到了因本发明的嵌入而提高了钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割的下料精度。
66.本发明工作时：首先钢板进场后将钢板吊运上切割平台进行定位，并保证用于筒节下料钢材轧制方向与筒节卷制方向一致，然后按照图2所示根据设计要求直接在钢板上划出零件的切割线并且关键要预留出不切割点，放样线在预留的不切割点处断开。按照筒节母材钢板的设计尺寸在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并且数控编程时预留出不切割点，火焰切割在预留点处停止。正式切割前，让割嘴按照数控编程空走一轮，模拟出切割钢板的运行轨迹，观察割嘴的空走路径是否符合要求，同时关注割嘴在运行路径上是否在预留点处有停顿，编程轨迹及割嘴空走路径与图2放样线重合，并且在放样线的间断处预留不切割点，割嘴按编程的运行轨迹进行火焰切割，并在每块筒节母材两边的纵缝对接端各预留两个不切割点，单块整板共预留四个点，这四个点起到固定单块整板，不让其因切割造成的局部温度产生位移，预留点在全自动数控火焰切割机完成切割后的细节如图3，如图3所示该点在这个阶段是没有切割痕迹的，本发明提高了钢管拱肋筒节母材钢板下料切割的精度，确保了钢板下料精度和质量在可控范围内，并为钢管拱肋后续的一系列高精度要求的加工制造奠定了基础，本发明具有程序简单，不必外加任何材料和辅助设备，仅利用钢板原本下料切割的设备和母材就实现了本发明的使用，本发明能完全嵌入到钢板下料切割的工艺中，并能高锲合度匹配原有的下料切割工艺，切切实实做到了因本发明的嵌入而提高了钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割的下料精度，给工程建设提供了很大的便利，取得较好的
经济效益和社会效益。
67.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于，具体下料方法步骤如下：步骤一：选取原料，确定钢管拱肋筒节母材切割下料方法步骤和相应原料生产设备，对生产设备进行试运行；步骤二：钢板放样，对全自动数控火焰切割机进行数控编程，在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并调试好相关参数；步骤三：正式切割前，让割嘴按照数控编程空走一轮，模拟切割运行轨迹；步骤四：全自动数控火焰切割机开始正式切割，切割结束后一块筒节母材钢板仍有四点未切割；步骤五：人工采用割炬对预留点进行手工切割，半自动火焰切割机开坡口切割施工时将残留点完全切除。2.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：所述步骤一中检验人员对原料和辅料进行生产许可证检测，企业采购进口需法定检验的原料，应当向供货者索取有效的检验合格证明，来自合格供应商，查验供应商相关证明真实性，原料相关指标必须自检合格后方可入库。3.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：步骤二中的钢板放样，直接在钢板上划出零件的切割线并且关键要预留出不切割点，放样线在预留的不切割点处断开，所述步骤二中数控编程，按照筒节母材钢板的设计尺寸在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并且数控编程时预留出不切割点，火焰切割在预留点处停止。4.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：所述步骤三模拟切割中，观察割嘴的空走路径是否符合要求，同时关注割嘴在运行路径上是否在预留点处有停顿。5.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：所述步骤四正式切割中，割嘴按编程的运行轨迹进行火焰切割，并在每块筒节母材两边的纵缝对接端各预留两个不切割点，单块整板共预留四个点，这四个点起到固定单块整板，不让其因切割造成的局部温度产生位移。6.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：步骤五割炬切割预留点中，单块整板上四个在全自动数控火焰切割机切割阶段为防止移动而预留的点在该阶段用割炬切割，切割后取得单块整板，但每块整板纵缝对接端还残留4个预留点的根部。7.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：步骤五中的开坡口施工中，在原设置中刻意将整板上的四个预留点放在开坡口施工的部位，所以就可利用半自动火焰切割机在开坡口施工中顺便将四个预留点残余的根部和废料一起切除，进而直接得出最终筒节母材钢板。8.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：预留点的大小和数量可根据板厚、筒节母材整板的面积、切割平台的阻力情况综合考虑后设定，其原则是能在全自动数控火焰切割阶段利用切除部分暂时连接固定筒节母材整板，使其不因局部受热而发生移动。
9.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：不必外加任何材料和辅助设备，仅利用钢板原本下料切割中的设备和母材就实现了本发明的使用。10.根据权利要求1所述的一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，其特征在于：本发明能完全嵌入到钢板下料切割的工艺中，并能高锲合度匹配原有的下料切割工艺，切切实实做到了因本发明的嵌入而提高了钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割的下料精度。

技术总结
本发明公开了一种提高钢管拱肋筒节母材钢板火焰切割下料精度的方法，具体下料方法步骤如下：步骤一：选取原料，确定钢管拱肋筒节母材切割下料方法步骤和相应原料生产设备，对生产设备进行试运行；步骤二：钢板放样，对全自动数控火焰切割机进行数控编程，在计算机中编制出割嘴的运行轨迹，并调试好相关参数；步骤三：正式切割前，让割嘴按照数控编程空走一轮，模拟切割运行轨迹；步骤四：全自动数控火焰切割机开始正式切割，切割结束后一块筒节母材钢板仍有四点未切割；本发明提高了钢管拱肋筒节母材钢板下料切割的精度，确保了钢板下料精度和质量在可控范围内，并为钢管拱肋后续的一系列高精度要求的加工制造奠定了基础。高精度要求的加工制造奠定了基础。高精度要求的加工制造奠定了基础。


技术研发人员：吕益权 陈冠名 周洪剑 莫素碧 梁涛 李春英 黄诗君 甘子锋
受保护的技术使用者：广西桂通工程管理集团有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2022/5/25