一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具的制作方法

1.本发明涉及杆件钻孔技术领域，特别是涉及一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具。


背景技术：

2.目前，新建钢桥多采用较大跨度的栓焊结构钢桁梁，且钢桁梁中主桁杆件截面日趋变大，对于结构形式不同、杆件截面尺寸不同的栓焊结构钢桁梁桥，主桁杆件两侧腹板高强度螺栓连接孔的制孔精度,直接影响杆件的安装定位、连接受力、桥梁几何尺寸和线形，特别是较大跨度的钢桁梁，要求工地栓孔具有较高的重合精度，来保证各孔群位置的精确度，确保工地顺利拼装。
3.对大型钢桁梁的主桁杆件多采用后孔法，即先将杆件中各个零件焊接成杆件后，对杆件进行钻孔。后孔法对杆件钻孔多采用龙门三维数控钻床对杆件钻定位孔，或制作大型覆盖式样板钻定位孔，然后用小样板接钻的方法。然而采用龙门三维数控钻床钻孔，会遇到杆件因超高或超宽，不能穿过钻床的情况。
4.超大型杆件因设备能力限制不能用龙门数控机床同时钻杆件腹板两侧定位孔时，为了保证杆件两侧腹板孔群同心度，一般先钻杆件单侧腹板定位孔，然后采用人工立体划线后钻杆件另一侧腹板定位孔，最后小样板进行接钻的方法。
5.但因人工立体划线钻定位孔法，立体划线的难度较大，对操作人员的技术水平要求较高，容易出现杆件孔群同心度超差的情况，且人工立体划线钻定位孔法，效率较低。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具。
7.本发明提供了如下方案：
8.一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具，包括：
9.u型样板组件，所述u型样板组件包括样板顶板、第一样板侧腹板以及第二样板侧腹板；所述样板顶板、所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自分别设置有若干样本定位孔；所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自包含的若干所述样本定位孔一一对应的同心布置；
10.其中，所述u型样板组件用于插接于箱形杆件的外部，所述箱形杆件的第一杆件侧腹板上设置有若干杆件定位孔；所述第一样板侧腹板上的若干所述样本定位孔与所述第一杆件侧腹板上的若干所述杆件定位孔一一对应的布置，以使所述样板顶板以及所述第二样板侧腹板各自的所述样本定位孔与所述箱形杆件的顶板以及第二杆件侧腹板上的待开设定位孔的孔位相对。
11.优选地：还包括冲钉，所述冲钉插接于相对的所述第一样板侧腹板上的样本定位孔以及所述第一杆件侧腹板上的杆件定位孔内。
12.优选地：所述冲钉包括前后左右均偏心布置的至少两个。
13.优选地：所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自分别设置有若干螺纹孔，每个所述螺纹孔配合连接有一个顶紧销，所述顶紧销的前端面用于在所述u型样板组件插接于所述箱形杆件的外部后顶紧相对的杆件侧腹板。
14.优选地：还包括箱内顶紧组件，所述箱内顶紧组件用于在所述u型样板组件插接于所述箱形杆件的外部后分别向所述第一杆件侧腹板以及所述第二杆件侧腹板提供向外的支撑力。
15.优选地：所述箱内顶紧组件包括套管、第一螺杆以及第二螺杆，所述套管的内侧设置有反向丝扣；所述第一螺杆以及所述第二螺杆各自的一端分别与所述套管配合连接。
16.优选地：所述第一螺杆以及所述第二螺杆各自远离所述套管的一端分别设置有垫板。
17.优选地：所述样板顶板、所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自的外侧设置有横、纵向对线槽。
18.优选地：沿所述u型样板组件的外部轮廓设置有u型加劲肋。
19.优选地：所述u型加劲肋设置有吊装孔。
20.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
21.通过本发明，可以实现一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具，在一种实现方式下，该治具可以包括u型样板组件，所述u型样板组件包括样板顶板、第一样板侧腹板以及第二样板侧腹板；所述样板顶板、所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自分别设置有若干样本定位孔；所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自包含的若干所述样本定位孔一一对应的同心布置；其中，所述u型样板组件用于插接于箱形杆件的外部，所述箱形杆件的第一杆件侧腹板上设置有若干杆件定位孔；所述第一样板侧腹板上的若干所述样本定位孔与所述第一杆件侧腹板上的若干所述杆件定位孔一一对应的布置，以使所述样板顶板以及所述第二样板侧腹板各自的所述样本定位孔与所述箱形杆件的杆件顶板以及第二杆件侧腹板上的待开设定位孔的孔位相对。本技术提供的保杆件孔群同心度的钻孔用治具，可以实现超大型杆件以一侧腹板定位孔为基准，准确、高效地完成另一侧腹板和顶、底板孔群定位孔的钻制，不但能保杆件两侧腹板及顶、底板孔群的同心度，使孔群偏差满足技术标准要求，而且该治具拆卸方便，易于操作，减少了人为划线的操作误差，提高了钻制杆件定位孔的工作效率，同时节约了制作大型覆盖式样板的成本。
22.当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明实施例提供的一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具的结构示意图；
25.图2是本发明实施例提供的一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具与箱形杆件相连状态示意图；
26.图3是本发明实施例提供的u型样板组件的结构示意图；
27.图4是本发明实施例提供的a-a面剖视图；
28.图5是本发明实施例提供的b-b面剖视图；
29.图6是本发明实施例提供的箱内顶紧组件的结构示意图；
30.图7是本发明实施例提供的c-c面剖视图。
31.图中：u型样板组件1、顶板11、第一样板侧腹板12、第二样板侧腹板13、样本定位孔14、螺纹孔15、对线槽16、u型加劲肋17、吊装孔18、箱内顶紧组件2、套管21、第一螺杆22、第二螺杆23、垫板24、箱形杆件3、杆件顶板31、第一杆件侧腹板32、第二杆件侧腹板33、杆件定位孔34、冲钉4、顶紧销5。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例
34.参见图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7，为本发明实施例提供的一种保杆件孔群同心度的钻孔用治具，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7所示，该治具可以包括：
35.u型样板组件1，所述u型样板组件1包括样板顶板11、第一样板侧腹板12以及第二样板侧腹板13；所述样板顶板11、所述第一样板侧腹板12以及所述第二样板侧腹板13各自分别设置有若干样本定位孔14；所述第一样板侧腹板12以及所述第二样板侧腹板13各自包含的若干所述样本定位孔14一一对应的同心布置；
36.其中，所述u型样板组件1用于插接于箱形杆件3的外部，所述箱形杆件3的第一杆件侧腹板32上设置有若干杆件定位孔24；所述第一样板侧腹板12上的若干所述样本定位孔14与所述第一杆件侧腹板32上的若干所述杆件定位孔34一一对应的布置，以使所述样板顶板11以及所述第二样板侧腹板13各自的所述样本定位孔14与所述箱形杆件3的杆件顶板31以及第二杆件侧腹板33上的待开设定位孔的孔位相对。
37.本技术实施例提供的保杆件孔群同心度的钻孔用治具，采用第一杆件侧腹板上设置有若干杆件定位孔实现对治具进行安装，样板顶板以及所述第二样板侧腹板各自的样本定位孔就可以用于指示出箱形杆件的杆件顶板以及第二杆件侧腹板上的待开设定位孔的孔位的位置，采用钻具即可在杆件顶板以及第二杆件侧腹板上钻制相应的孔群定位孔。避免了人工立体划线钻定位孔法，立体划线的难度较大，对操作人员的技术水平要求较高的问题；同时，该治具安装定位及拆卸方便，可循环使用，保证杆件孔群同心度的同时，提高了工作效率，有效降低了制作成本。
38.为了可以进一步的提高形成的杆件定位孔的同心度，要求本技术提供的治具在制作时，需要保证样板顶板与第一样板侧腹板以及第二样板侧腹板的之间的垂直度满足误差要求，同时保证第一样板侧腹板以及第二样板侧腹板各自上的样板定位孔之间的同心度满足误差要求。同时还要求在该u型样板组件与箱形杆件连接固定后，保证定位精度达到设计要求。
39.为此，本技术实施例可以提供还包括冲钉4，所述冲钉4插接于相对的所述第一样
板侧腹板12上的样本定位孔14以及所述第一杆件侧腹板32上的杆件定位孔34内。进一步的，所述冲钉4包括前后左右均偏心布置的至少两个。将第一样本侧腹板上的样本定位孔与相应的第一杆件侧腹板上的杆件定位孔对应后，采用冲钉进行连接，即可以保证u型样板组件定位准确，又可以保证u型样板组件与箱形杆件连接后稳固性大大提升。多个冲钉采用前后左右均偏心布置的方式，可以保证用u型样板组件在钻制过程中不会相对箱形杆件发生相对转动。
40.为了进一步的提高连接后的稳固性，本技术实施例还可以提供所述第一样板侧腹板以及所述第二样板侧腹板各自分别设置有若干螺纹孔15，每个所述螺纹孔15配合连接有一个顶紧销5，所述顶紧销5的前端面用于在所述u型样板组件1插接于所述箱形杆件3的外部后顶紧相对的杆件侧腹板。
41.由于该治具在使用时，顶紧销会由外向内向箱形杆件提供作用力保证u型样板组件可以与箱形杆件连接稳固，为了防止在箱形杆件发生由外向内的形变，为此，本技术实施例还包括箱内顶紧组件2，所述箱内顶紧组件2用于在所述u型样板组件1插接于所述箱形杆件3的外部后分别向所述第一杆件侧腹板32以及所述第二杆件侧腹板33提供向外的支撑力。采用向内顶紧组件可以有效的抵消顶紧销以及钻具钻制过程中产生的震动力，防止箱形杆件发生形变，影响最终的制孔精度。
42.可以理解的是，本技术实施例提供的箱内顶紧组件可以采用多种形式，例如，在一种实现方式下，本技术实施例可以提供所述箱内顶紧组件2包括套管22、第一螺杆22以及第二螺杆23，所述套管21的内侧设置有反向丝扣；所述第一螺杆22以及所述第二螺杆23各自的一端分别与所述套管21配合连接。为了增大支撑面积，本技术实施例还可以提供所述第一螺杆22以及所述第二螺杆23各自远离所述套管21的一端分别设置有垫板24。
43.为了进一步提高该u型样板组件与箱形杆件相连后的安装精度，本技术实施例还可以提供所述样板顶板、所述第一样板侧腹板12以及所述第二样板侧腹板13各自的外侧设置有横、纵向对线槽16。
44.为了进一步提高该u型样板组件自身的强度，本技术实施例可以提供沿所述u型样板组件1的外部轮廓设置有u型加劲肋17。为了方便吊装搬运该治具，本技术实施例可以提供所述u型加劲肋17设置有吊装孔18。
45.本技术提供的保杆件孔群同心度的钻孔用治具，包括箱外u型样板1和箱内顶紧组件2。顾名思义，箱外u型样板1设置于箱形杆件的外部，箱内顶紧组件2设置于箱形杆件的内部。
46.所述箱外u型样板，如图2-4所示，包括顶板11、第一侧腹板12、第二侧腹板13、u型加劲肋17、冲钉4和顶紧销5。在制作时，所述顶板11、第一侧腹板12、第二侧腹板13和u型加劲肋17根据杆件外形尺寸下料并焊接成u型；所述顶板11、第一侧腹板12、第二侧腹板13上设有多个样本定位孔14和螺纹孔15，所述第一侧腹板样本定位孔用于固定u型样板，所述顶板和第二侧腹板的样本定位孔用于杆件孔群的钻制，所述顶紧销穿过攻丝孔抵住杆件腹板外侧面。顶紧销顶紧的过程，检测u型样板的对线槽和杆件中心线是否重合，符合要求后方可进行钻孔。
47.所述箱内顶紧结构，如图5-7所示，包括套管21、第一螺杆22以及第二螺杆23及螺杆垫板24。
48.第一螺杆22与相应的螺杆垫板24焊接成一体，第二螺杆23与相应的螺杆垫板24焊接成一体，所述第一螺杆22、第二螺杆23通过与套管21配套的丝扣，通过丝扣间咬合来调整两端的螺杆垫板的外形尺寸与箱形内尺寸保持一致。
49.该治具在使用时，首先将箱外u型样板用顶紧销固定于箱形杆件上，其次在第一侧腹板和杆件有孔腹板侧用冲钉固定，再次，将箱内顶紧结构安装于箱内腹板间(顶紧至不能拉动)，同时检测u型样板对线槽和杆件中线的位置关系，准确无误后，将冲钉和顶紧销固定，最后，用钻机配合u型样板对杆件孔群完成定位孔的钻制。拆卸时，先移除固定样板用冲钉，再松拧顶紧销，将u型样板移开后，松拧箱内套管，取下箱内顶紧结构。
50.总之，本技术提供的保杆件孔群同心度的钻孔用治具，可以实现超大型杆件以一侧腹板定位孔为基准，准确、高效地完成另一侧腹板和顶、底板孔群定位孔的钻制，不但能保杆件两侧腹板及顶、底板孔群的同心度，使孔群偏差满足技术标准要求，而且该治具拆卸方便，易于操作，减少了人为划线的操作误差，提高了钻制杆件定位孔的工作效率，同时节约了制作大型覆盖式样板的成本。
51.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
52.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。