桁架加工工艺有哪些方法（数控相贯线切割机焊接顺序对质量的影响）

桁架加工工艺中，数控相贯线切割机在焊接顺序上对最终质量有着显著影响。合理的焊接顺序可以确保焊缝的均匀性，避免应力集中，提高结构的整体性和稳定性。通过优化焊接顺序，可以有效控制焊接变形，减少焊接应力，从而提升桁架结构的承载能力和使用寿命。在选择和调整焊接顺序时，需要综合考虑材料特性、焊接设备能力以及设计要求等因素，以达到最佳的加工效果。

桁架加工工艺方法

一、放样与切割

（一）放样

分离杆件放样
- 对于桁架屋面这种空间双面弯曲构件，在放样前要确定制作方案。例如将桁架分为上下弦杆分别加工，先确定每根杆件的基准平面，建立方便控制杆件定位的坐标系，分别绘制杆件的俯视图及正立面图，并标注节点在新建坐标系中的尺寸。以1榀桁架的上弦杆为例，可将主管一端面圆心设为坐标原点，绘出xy平面（桁架俯视图）和xz平面（正立面图）视图，标注节点相对于原点的坐标值，从而准确定位主管上各节点，再对节点的支管接头及节点板分别绘出视图并标注尺寸关系，确定各杆件的定位关系，最后绘出零件大样图，杆件定位关系也可用相对于新建坐标原点的坐标值表示。
深化设计与参数计算
- 在采用数控相贯线切割机进行机械自动切割时，深化设计人员需提供如不同平面内管的相互关系（夹角）等数据。工程技术人员要消化工程图纸，计算出各杆件相贯线形状的各个参数，像各杆件管心间中心距、距母线偏转角、相贯斜角角度、杆件坡口角度值、两杆件偏心交贯时的相贯偏心距离、杆件开槽的槽口大小和位置等参数，将这些参数值输入计算机生成机床可识别的加工代码后进行机械切割。

（二）切割

手工切割
- 当桁架结构中杆件采用手工切割时，需要预先进行1∶1放实样，用模板或样杆按实际相交的角度及相贯线放出实际的断面形状，然后再根据此断面形状进行加工。
机械自动切割
- 利用数控相贯线切割机进行机械自动切割，需先由深化设计人员提供相关数据，工程技术人员计算各杆件相贯线形状参数并输入计算机生成加工代码后进行切割，适用于杆件端头断面形状复杂的桁架结构加工。

二、焊接

焊接材料选用与复验
- 钢管所用焊接材料，应按施工图的要求选用，符合国家及行业相关标准、规范的规定，并有质量证明书或检验报告。焊接材料进厂后应进行复验，检验员根据订货合同和有关技术标准进行，不得使用药皮脱落或焊芯生锈的焊条和受潮结块的焊剂及已经熔烧过的渣壳。
焊接工艺评定
- 工艺评定的目的包括审定生产工艺能否实现、对质量保证可靠程度进行检验以及经济合理性分析等。
焊接顺序确定
- 在一些桁架加工工法中，要合理确定焊接工艺和焊接顺序，以保证筒体焊缝质量，例如在大直径钢管桁架结构加工中，需考虑到钢管的结构特点和加工流程来确定合适的焊接顺序。

三、构件组立

（一）桁架弦杆组立

定位放置
- 将冷弯好的桁架弦杆用吊车吊至胎架上，使弦杆的底部与胎架上的水平定位铁条贴紧，侧面与垂直定位铁条贴紧。
坐标测量与调整
- 利用水准仪和线锤对弦杆轴线和牛腿管轴线的交点进行三维坐标测量。由于交点在弦杆内部难测量，可通过控制交点在弦杆上表面的垂直投影点的三维坐标来调整弦杆位置。投影点的x，z坐标利用线锤与从胎架平面原点引出的交点x，z坐标来确定，y坐标用水准仪直接测量。若测量数据和三维模型数据不符，要调整弦杆位置直至吻合。

（二）牛腿管组立

牛腿管端部圆心定位
- 牛腿管端部的中心点在钢管内部无法直接测量控制其位置时，可以采用在牛腿管端部直径方向上点焊一根辅助铁条，取其中点作为牛腿管端部圆心进行测量定位。
轴线夹角确定与位置调整
- 牛腿管的轴线与胎架基准平面的夹角无法直接测量时，需将其轴线在垂直方向投影到牛腿管的上表面，利用角尺等工具测量其投影线与胎架基准平面的夹角，依据三维模型上的夹角标准值来调整牛腿管位置，定位完成后与弦杆点焊定位。

（三）牛腿耳板组立

牛腿管开槽
- 由于牛腿管在数控相贯线切割工序没有加工出牛腿管的槽孔，在牛腿耳板组立前需要对牛腿管进行开槽处理。依据设计图牛腿耳板的定位位置找出牛腿管的基准线，首先根据牛腿管端面圆心的坐标，利用角尺找出牛腿管端面上的象限点；其次由于牛腿管垂直于弦杆，在弦杆上用角尺找出牛腿管与弦杆相交的端点。
牛腿耳板定位
- 牛腿耳板粗定位等相关操作，按照设计图要求进行定位。

四、钢管成型

大直径钢管制作（直径>1000mm）
- 采用钢板卷制的方法，利用加工钢管的“JCO”原理，即采用油压设备配合适当的模具，在成型机上将钢板的一半经过多次步进冲压，压成“J”形，再将钢板的另一半同样弯曲，压成“C”形，最后压成开口的“O”形。成型过程中，钢板变形均匀，残余应力小，表面不产生划伤。焊接成型后利用冷弯或中频产生高温进行弯曲加工。
小直径钢管制作（直径≤1000mm）
- 可采用无缝钢管或直缝钢管经过弯管制成，但具体工艺也需要考虑钢管的壁厚、弧度等要求进行相应的弯管操作。