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石材旋轉(zhuǎn)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(jì)穎、陳晨、劉楊、姚賀芳、顧政

申請(qǐng)人：蘇州金螳螂建筑裝飾股份有限公司

背景技術(shù)

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

石材旋轉(zhuǎn)樓梯扶手就是一個(gè)典型的復(fù)雜異型構(gòu)件，旋轉(zhuǎn)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(gè)是固定的值， 而旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)樓梯扶手是一個(gè)三維螺旋體的構(gòu)件。

目前國內(nèi)暫時(shí)還沒有專業(yè)的加工石材三維螺旋體的機(jī)器， 傳統(tǒng)做法是旋轉(zhuǎn)樓梯扶手經(jīng)電腦輔助計(jì)算出最小外切扇形體后， 工廠在最小外切扇形體六個(gè)面按照預(yù)制的模板畫輪廓線， 采用手工打磨成型， 雖然扶手輪廓已經(jīng)畫線， 工人仍要靠手感和技術(shù)來控制扭曲的造型曲面， 通過反復(fù)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(jīng)驗(yàn)和技術(shù)水平， 若要加工造型截面復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)樓梯扶手， 其加工精度、 加工質(zhì)量、 加工周期則難以保證。

此發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、此發(fā)明獨(dú)創(chuàng)的利用石材常用的二維加工機(jī)械加工三維螺旋體扶手， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、 工廠化快速生產(chǎn)， 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(jìn)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(fù)修補(bǔ)， 以及傳統(tǒng)誤差導(dǎo)致部分扶手構(gòu)件報(bào)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(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約了石材資源及人工修補(bǔ)成本。

2、此發(fā)明將現(xiàn)有加工技術(shù)中修磨步驟使用機(jī)械加工代替手工成型的問題。通過機(jī)械化快速加工， 使螺旋體扶手機(jī)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(dòng)力資源。

3、此發(fā)明機(jī)械化加工， 消除傳統(tǒng)的手工反復(fù)修磨造成對(duì)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(zhì)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(duì)工人產(chǎn)生的危害， 保護(hù)了環(huán)境， 實(shí)現(xiàn)了綠色加工。

此發(fā)明公開了一種石材旋轉(zhuǎn)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(cè)面加工磨輪（8） 加工內(nèi)側(cè)面造型曲面；

f. 使用側(cè)面加工磨輪（8） 加工外側(cè)面造型曲面。

發(fā)明內(nèi)容

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

此發(fā)明的技術(shù)方案是：一種石材旋轉(zhuǎn)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(zhǔn)備 ：利用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，計(jì)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(shí)， 其旋轉(zhuǎn)軸線傾斜角度θ需和螺旋導(dǎo)軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導(dǎo)軌 （9） 和外靠板 （10） 臨時(shí)組合固定，共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導(dǎo)軌（9） 做螺旋運(yùn)動(dòng)；

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(shí)， 其旋轉(zhuǎn)軸線傾斜角度θ需和螺旋導(dǎo)軌（9） 的傾斜角度θ一致；螺旋導(dǎo)軌（9） 和外靠板（10） 臨時(shí)組合固定， 共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導(dǎo)軌（9）做螺旋運(yùn)動(dòng)；玻璃槽的深度根據(jù)設(shè)計(jì)調(diào)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(shí)，頂面加工磨輪（7） 的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜角度 θ需和螺旋導(dǎo)軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導(dǎo)軌 （9） 和外靠板 （10） 臨時(shí)組合固定， 共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導(dǎo)軌（9） 做螺旋運(yùn)動(dòng)；

e. 使用側(cè)面加工磨輪（8） 加工內(nèi)側(cè)面造型曲面，加工時(shí)， 側(cè)面加工磨輪（8） 的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜角度θ需和螺旋導(dǎo)軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導(dǎo)軌 （9） 和外靠板 （10） 臨時(shí)組合固定， 共同控制加工物件圍繞外靠板（10） 圓心和螺旋導(dǎo)軌（9） 做螺旋運(yùn)動(dòng)；

f. 使用側(cè)面加工磨輪（8） 加工外側(cè)面造型曲面，加工時(shí)， 側(cè)面加工磨輪（8） 的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜角度θ需和螺旋導(dǎo)軌（9） 的傾斜角度θ一致 ；螺旋導(dǎo)軌 （9） 和內(nèi)靠板 （11） 臨時(shí)組合固定， 共同控制加工物件圍繞內(nèi)靠板（11） 圓心和螺旋導(dǎo)軌（9） 做螺旋運(yùn)動(dòng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)此發(fā)明作進(jìn)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(dǎo)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(nèi)靠板示意圖。

圖7

圖8為此發(fā)明采用的螺旋導(dǎo)軌和外靠板臨時(shí)固定示意圖。

圖8

圖9為此發(fā)明采用的螺旋導(dǎo)軌和內(nèi)靠板臨時(shí)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(cè)面加工磨輪加工側(cè)面造型面示意圖。

圖14

圖15為此發(fā)明中利用側(cè)面加工磨輪加工側(cè)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(cè)面加工磨輪；

9螺旋導(dǎo)軌；

10外靠板；

11內(nèi)靠板。