金屬薄板普通機床加工工藝分析

時間:2022-08-02 09:37:48

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金屬薄板普通機床加工工藝分析

摘要:為解決傳統(tǒng)機床加工工藝存在加工精度較低的不足,提出了金屬薄板普通機床中的加工工藝分析?;跈C床金屬薄板的裝夾方式與切削量的確定,依托切削刀具的合理選擇,實現(xiàn)了金屬薄板在普通機床中的加工工藝分析,為保證提出的加工工藝有效性,進行對比實驗,實驗結論表明,提出的加工工藝具有較高的加工精度。

關鍵詞:金屬薄板;普通機床;加工工藝;工藝分析

傳統(tǒng)機床加工工藝采用固定式裝夾,且部分存在刀具選擇不合理的現(xiàn)象,當加工金屬薄板時,由于裝夾的不確定性,以及加工的不科學性,存在加工精度較低的問題[1],為此提出了金屬薄板在機床中的加工工藝分析。利用六點定位方式,對機床金屬薄板進行裝夾,通過機床切削量的確定,以及刀具的選取,實現(xiàn)了金屬薄板在機床上采用的加工方法分析,實驗結論表明,提出的加工工藝具有較高的加工精度,適合于對薄板進行切削。

1機床金屬薄板的裝夾方式與切削量的確定

在機床加工過程中裝夾不穩(wěn),會造成加工對象偏移,嚴重的會使加工對象報廢,為此在機床加工過程中,正確的裝夾尤為重要,金屬薄板的裝夾與常規(guī)工件的裝夾不同,因為金屬薄板厚度較小,采用常規(guī)裝夾方法很難對其進行定位,傳統(tǒng)機床裝夾方式為虎鉗直接夾緊裝夾,這種裝夾方式適合2.5mm~3mm的金屬薄板,若夾持深度過大,零件會發(fā)生變形保證不了金屬薄板的形狀與尺度精度,這種裝夾方式需要的輔助時間少,裝夾方便,省去工裝夾具的制造成本和制造時間,在小批量生產和單件試制生產中應用較為廣泛,本文機床所使用裝夾方式為六點定位方式進行裝夾。在對金屬薄板進行裝夾過程中,應滿足完全定位的要求,不可出現(xiàn)過定位、欠定位、不完全定位的現(xiàn)象,針對平面工件可采用固定支撐、懸浮支撐、可調支撐進行定位,對于圓形工件可采用定位銷支撐、圓錐銷支撐。盡量減少基準位移誤差,夾緊力不易過大,為此最好借助扭力扳手進行輔助夾緊,其中,金屬薄板件越厚需的夾緊力則越大。也可選用專用夾具、可調夾具對金屬薄板進行裝夾,專用夾具與可調夾具需滿足六點定位,限制金屬薄板各個方向的自由度,以實現(xiàn)固定的作用。在對金屬薄板進行加工時,其金屬薄板的加工切削量通常要小,又因為薄板受刀具壓力,金屬薄板易產生變形,為此在加工金屬薄板過程中,金屬薄板的切削量應盡量小,以滿足金屬薄板本身強度抵抗外力變形。用有限元法模擬機床切削厚度、卷曲形狀及金屬薄板的內部應力、應變的分布等等,刀具切削量模擬計算公式為如下所示:(1)T為刀具壽命,v為切削速度,f為進給量,ap為切削深度,C2,p,q,r為實驗常數(shù)。

2機床切削刀具的選擇

機床在加工過程中廣泛的使用刀具與被加工工件進行接觸,刀具的選擇將直接影響機床的加工精度和加工效果,針對加工不同類型的薄板需選擇與其相對應刀具,加工較厚薄板,選用硬度較大的刀具進行加工,機床切削刀具的選擇是根據(jù)材料的硬度進行選擇的。則有刀具選擇牌號對應表,如表1所示:上表中,針對不同型號薄板加工時,使用推薦的刀具牌號,推薦牌號均為硬質合金刀具,其硬度均能滿足加工要求。在未選擇推薦的刀具時,應注重選擇的刀具硬度應大于被加工薄板硬度。刀具磨損率預測是預測機床刀具磨損的基礎,為了能夠定量的表示磨損量,在總結個各種刀具壽命的前提下,根據(jù)經驗預測計算刀具磨損率,計算方式如下所示:(2)k,M,H,L,N0為實驗常數(shù),此模型預測精度較高。

3實驗分析

為了驗證提出的金屬薄板在普通機床加工過程中的精準度,兩臺機床同時采用不同的加工工藝進行機加工,加工過程中隨機選取8張薄板(厚度1.0mm、2.0mm、1.5mm、2.5mm、3.5mm、3.0mm、4.0mm、4.5mm)進行切削試驗,將薄板兩兩一組進行分組并編號,分別為1#、2#、3#、4#。在同一組薄板下分別利用兩種機床加工工藝對薄板進行切削。首先對編號1#中的一張薄板進行切削,然后在利用提出的機床加工工藝對編號1#中的另一張薄板進行切削。依此類推,分別完成2#、3#、4#的試驗。將利用傳統(tǒng)機床加工工藝,以及本文所研究的普通機床加工工藝進行加工進行對比分析,得出實驗數(shù)據(jù),將對兩種機床加工工藝對薄板進行切削的實驗數(shù)據(jù)進行精準度對比,得出實驗結果對比表,如表2所示:根據(jù)實驗對比結果表可以得出,傳統(tǒng)機床加工工藝加工出的薄板粗糙度最大為0.201mm,普通機床加工工藝加工薄板的最大粗糙度為0.024mm,得出應用提出的機床加工工藝在對薄板進行切削的過程中,較傳統(tǒng)機床加工工藝加工精度提高85.62%。適合于對薄板進行切削。

4總結

本文提出了金屬薄板在機床中的加工工藝分析?;谘b夾方式、切削量、切削刀具磨損計算,實現(xiàn)了機床對金屬薄板的精確加工,實驗結論表明,提出的加工工藝具有較高的實際應用性。

作者:蘇立松 單位:溫州市職業(yè)中等專業(yè)學校