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石材旋轉樓梯三維螺旋體扶手的加工方法

發(fā)明人：翁其恂、米央、金夏晴、鄒永成、黃春美、楊豐、康瑞德、徐建軍、吳鏑、張博、左慧敏、陳東征、紀穎、陳晨、劉楊、姚賀芳、顧政

申請人：蘇州金螳螂建筑裝飾股份有限公司

背景技術

天然石材在室內大型空間得到普遍運用， 但因石材屬于脆性材料， 不能彎曲，不像金屬材料或木質材料的樓梯扶手那樣容易重復調整位置及形狀， 故其對一些復雜的異型加工需一次成型，精度要求很高。

石材旋轉樓梯扶手就是一個典型的復雜異型構件，旋轉樓梯的扶手區(qū)別于平面圓弧扶手， 平面圓弧扶手水平高度一個是固定的值， 而旋轉樓梯的扶手是隨著踏步的不斷升高而不斷抬高的。因此，旋轉樓梯扶手是一個三維螺旋體的構件。

目前國內暫時還沒有專業(yè)的加工石材三維螺旋體的機器， 傳統(tǒng)做法是旋轉樓梯扶手經電腦輔助計算出最小外切扇形體后， 工廠在最小外切扇形體六個面按照預制的模板畫輪廓線， 采用手工打磨成型， 雖然扶手輪廓已經畫線， 工人仍要靠手感和技術來控制扭曲的造型曲面， 通過反復修磨及拼接檢查，加工出來的效果很大程度上取決于工人的加工經驗和技術水平， 若要加工造型截面復雜的旋轉樓梯扶手， 其加工精度、 加工質量、 加工周期則難以保證。

此發(fā)明的優(yōu)點是：

1、此發(fā)明獨創(chuàng)的利用石材常用的二維加工機械加工三維螺旋體扶手， 實現(xiàn)機械化、 工廠化快速生產， 提高加工精度， 其加工精度為手工加工精度的3～4倍；

加工精度的提高進而使施工現(xiàn)場安裝一次到位， 避免傳統(tǒng)加工誤差使螺旋體扶手整體在安裝拼接現(xiàn)場反復修補， 以及傳統(tǒng)誤差導致部分扶手構件報廢， 施工現(xiàn)場安裝一次到位， 扶手整體扭曲造型曲面自然流暢，提高安裝效率和觀感效果，降低了項目風險，節(jié)約了石材資源及人工修補成本。

2、此發(fā)明將現(xiàn)有加工技術中修磨步驟使用機械加工代替手工成型的問題。通過機械化快速加工， 使螺旋體扶手機械快速成型， 大大縮短加工周期， 約為傳統(tǒng)加工周期的十五分之一，大量節(jié)約了勞動力資源。

3、此發(fā)明機械化加工， 消除傳統(tǒng)的手工反復修磨造成對扶手的加工誤差， 扭曲造型曲面自然流暢，較傳統(tǒng)手工加工其加工質量大大提高。

4、此發(fā)明避免了傳統(tǒng)手工加工的粉塵污染， 減少了粉塵對工人產生的危害， 保護了環(huán)境， 實現(xiàn)了綠色加工。

此發(fā)明公開了一種石材旋轉樓梯三維螺旋體扶手的加工方法，它包括下述依次工藝步驟：

a.加工石材最小外切扇形體坯料；

b. 使用底面加工磨輪（5） 加工底面造型曲面；

c. 使用玻璃槽加工磨輪（6） 加工底面螺旋形玻璃槽；

d. 使用頂面加工磨輪（7） 加工頂面造型曲面；

e. 使用側面加工磨輪（8） 加工內側面造型曲面；

f. 使用側面加工磨輪（8） 加工外側面造型曲面。

發(fā)明內容

發(fā)明的目的是：提供一種石材旋轉樓梯三維螺旋體扶手的加工方法， 能實現(xiàn)機械化、 工廠化快速生產，加工精度高、加工質量高，加工周期短。

此發(fā)明的技術方案是：一種石材旋轉樓梯三維螺旋體扶手的加工方法， 它包括下述依次工藝步驟：

a.準備 ：利用計算機輔助計算，計算出石材三維螺旋體扶手的最小外切扇形體尺寸，加工出能滿足加工出石材三維螺旋體扶手的石材最小外切扇形體坯料；

b. 使用底面加工磨輪（5） 加工底面造型曲面， 底面加工磨輪（5） 為圓柱形加工磨輪，加工時， 其旋轉軸線傾斜角度θ需和螺旋導軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導軌 （9） 和外靠板 （10） 臨時組合固定，共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導軌（9） 做螺旋運動；

c.使用玻璃槽加工磨輪（6） 加工底面螺旋形玻璃槽，玻璃槽加工磨輪（6）為圓柱形加工磨輪， 加工時， 其旋轉軸線傾斜角度θ需和螺旋導軌（9） 的傾斜角度θ一致；螺旋導軌（9） 和外靠板（10） 臨時組合固定， 共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導軌（9）做螺旋運動；玻璃槽的深度根據(jù)設計調整玻璃槽加工磨輪（6） 的位置 ；

d.使用頂面加工磨輪（7） 加工頂面造型曲面，加工時，頂面加工磨輪（7） 的旋轉軸線傾斜角度 θ需和螺旋導軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導軌 （9） 和外靠板 （10） 臨時組合固定， 共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導軌（9） 做螺旋運動；

e. 使用側面加工磨輪（8） 加工內側面造型曲面，加工時， 側面加工磨輪（8） 的旋轉軸線傾斜角度θ需和螺旋導軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導軌 （9） 和外靠板 （10） 臨時組合固定， 共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導軌（9） 做螺旋運動；

f. 使用側面加工磨輪（8） 加工外側面造型曲面，加工時， 側面加工磨輪（8） 的旋轉軸線傾斜角度θ需和螺旋導軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導軌 （9） 和內靠板 （11） 臨時組合固定， 共同控制加工物件圍繞內靠板（11） 圓心和螺旋導軌（9） 做螺旋運動。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對此發(fā)明作進一步的描述：

圖1為此發(fā)明的要加工的石材三維螺旋體扶手示意圖。

圖1

圖2為此發(fā)明的石材三維螺旋體扶手外切扇形體坯料示意圖。

圖2

圖3為此發(fā)明的石材三維螺旋體扶手外切扇形體坯料截面示意圖。

圖3

圖4為此發(fā)明的石材三維螺旋體扶手外切扇形體坯料需磨削掉部分的分解示意圖

圖4

圖5為此發(fā)明采用的螺旋導軌示意圖。

圖5

圖6為此發(fā)明采用的外靠板示意圖。

圖6

圖7為此發(fā)明采用的內靠板示意圖。

圖7

圖8為此發(fā)明采用的螺旋導軌和外靠板臨時固定示意圖。

圖8

圖9為此發(fā)明采用的螺旋導軌和內靠板臨時固定示意圖。

圖9

圖10為此發(fā)明的加工工序的分解示意圖。

圖10

圖11為此發(fā)明中利用底面加工磨輪加工底面造型面示意圖。

圖11

圖12為此發(fā)明中利用玻璃槽加工磨輪加工螺旋形玻璃槽示意圖。

圖12

圖13為此發(fā)明中利用頂面加工磨輪加工頂面造型面示意圖。

圖13

圖14為此發(fā)明中利用側面加工磨輪加工側面造型面示意圖。

圖14

圖15為此發(fā)明中利用側面加工磨輪加工側面造型面示意圖。

圖15

其中：

1坯料中需修磨掉的部分；

2坯料中需修磨掉的部分；

3坯料中需修磨掉的部分 ；

4坯料中需修磨掉的部分；

5底面加工磨輪；

6玻璃槽加工磨輪；

7頂面加工磨輪；

8側面加工磨輪；

9螺旋導軌；

10外靠板；

11內靠板。