馬新民

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1 改進(jìn)攤鋪機(jī)熨平板框架底面加工工藝的原因

熨平板是攤鋪機(jī)的關(guān)鍵部件，其加工質(zhì)量直接影響攤鋪機(jī)的技術(shù)性能。熨平板是箱式框架結(jié)構(gòu)，框架的整體剛度差。在加工前加載卡時(shí)的夾緊力和加工過(guò)程中產(chǎn)生的切削力和切削熱容易在加工后使底面變形，從而導(dǎo)致緊固。底面上耐磨板的平整度惡化，這會(huì)影響熨平板的鋪設(shè)質(zhì)量。為此，在分析影響熨平板框架夾緊力，切削力和切削熱變形的因素的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了熨平板框架底面的加工工藝。

2 影響攤鋪機(jī)熨平板框架底面加工工藝的因素

2.1 夾緊力

熨平板框架是通過(guò)拼接不同厚度的鋼板形成的箱形結(jié)構(gòu)，其將在加工工具的夾緊力下變形。當(dāng)在這種狀態(tài)下加工底表面時(shí)，在加工和釋放夾緊力之后底表面的平整度將變差。為此，應(yīng)估計(jì)夾緊力對(duì)熨平板變形的影響。估算熨平板的夾緊力通常有兩種方法：一種是基于類似固定裝置的使用，并通過(guò)類比估算；第二是在加工過(guò)程中找到最不利的狀態(tài)并計(jì)算所需的夾緊力[1]。

由于熨平板結(jié)構(gòu)和工具磨損等因素，夾緊力的估計(jì)值與實(shí)際值之間仍存在很大差異。因此，需要設(shè)置校正因子。修正系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值如下：粗加工時(shí)夾緊力的實(shí)際值是估算值的二點(diǎn)五到三倍，精加工時(shí)夾緊力的實(shí)際值是估算值的一點(diǎn)五到兩倍。

2.2 切削力

在切削過(guò)程中，熨平板框架變形的力主要是水平和正常的切削力，水平和正常的切削力與刀具的主偏角和切削量直接相關(guān)。應(yīng)盡可能使用具有較大主角的工具，但不要使用具有90度主偏角的工具。盡管工具的水平切割力幾乎為零，但是容易產(chǎn)生“扎刀”現(xiàn)象，并且工具主偏角優(yōu)選地在45度和75度之間[2]。粗銑時(shí)的切削深度和進(jìn)給量應(yīng)選擇較大；精加工時(shí)切削深度和進(jìn)給量應(yīng)選擇較小，切削速度應(yīng)合理調(diào)整，以提高加工精度。

2.3 切削熱

切削過(guò)程中在熨平板框架的底面上產(chǎn)生的切削熱，主要是由刀片和待削部件之間的摩擦產(chǎn)生的熱量。這些熱量傳遞到被切削的部件、切屑、工具和周?chē)目諝?。傳遞到待切削部件的熱量會(huì)導(dǎo)致部件的熱變形，從而影響加工精度。傳遞到刀具的熱量會(huì)增加刀具磨損并影響加工精度。因此，有必要在加工過(guò)程中合理選擇切削刀具，合理調(diào)整切削量，并使切削熱量最小化。

3 攤鋪機(jī)熨平板框架底面加工工藝改進(jìn)措施

針對(duì)熨平板框架加工變形影響因素，我們從工裝夾具、機(jī)床和刀具選擇以及冷卻方式等方面對(duì)加工工藝進(jìn)行改進(jìn)，具體改進(jìn)措施如下所述。

3.1 改進(jìn)工裝夾具

通過(guò)在加工前使用燕尾槽來(lái)加緊熨平板框架的底面。由于加工后的底面會(huì)在夾緊力的作用下發(fā)生變形，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了可調(diào)節(jié)支撐的熨平板框架加工工具?？烧{(diào)式支架可根據(jù)熨平板框架的變形量進(jìn)行調(diào)整，使整體結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)壓力夾緊而不會(huì)在壓力下變形，加工完成后不會(huì)產(chǎn)生卸載回彈變形，從而確保加工后熨平板框架底面的平整度[3]。

3.2 選擇機(jī)床和刀具

改進(jìn)前的熨平板加工使用TH6511B臥式加工中心，只能加工一個(gè)端面。它配備一個(gè)10齒FMA01-160銑刀。但是由于刀頭小，齒數(shù)小，與工件的接觸面積小，不僅切削過(guò)程中對(duì)工件的壓力小，而且加工質(zhì)量受到影響，切削效率低。在這方面，我們改用龍門(mén)銑加工中心并使用MMA-500L專用銑刀。銑刀的面積增大，銑刀數(shù)量從原來(lái)的10齒增加到45齒，從而提高了切削穩(wěn)定性，加工質(zhì)量和加工效率[4]。由于熨平板框架的底面在切削過(guò)程中始終受到向下的切削力，我們采用向下銑削的方法，用向上的支撐力抵消向下的切削力，防止工件跳躍，減少切削振動(dòng)對(duì)加工表面的影響。

3.3 改進(jìn)冷卻方式

改進(jìn)前的銑刀較小，不使用切削液進(jìn)行冷卻。在改進(jìn)之后，由于熨平板框架底表面上大的加工余量和銑刀的大尺寸，在銑削過(guò)程中產(chǎn)生的切削熱更多。如果切割熱沒(méi)有被有效地釋放，則結(jié)構(gòu)構(gòu)件容易通過(guò)熱膨脹而變形。為此，我們?cè)跈C(jī)床上使用冷卻裝置通過(guò)噴射切削液來(lái)冷卻銑削部件，從而確保加工表面的平整度。

4 改進(jìn)攤鋪機(jī)熨平板框架底面加工工藝之后的效果

在改進(jìn)了熨平板框架加工工藝之后，消除了由夾緊力引起的熨平板框架的變形，并且在加工完成后不再產(chǎn)生回彈變形。通過(guò)選擇合理的加工設(shè)備和刀盤(pán)，避免了加工過(guò)程中的振動(dòng)，提高了熨平板框架底面的質(zhì)量[5]。通過(guò)使用切削液去除加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量，防止了在加工工件期間的熱變形，并且確保了加工精度。

5 結(jié)語(yǔ)

熨平板是攤鋪機(jī)的重要組成部分。改進(jìn)的原因是熨平板是攤鋪機(jī)的關(guān)鍵部件，其加工質(zhì)量直接影響攤鋪機(jī)的技術(shù)性能。熨平板是箱式框架結(jié)構(gòu)，框架的整體剛度差。在加工前加載卡時(shí)的夾緊力和加工過(guò)程中產(chǎn)生的切削力和切削熱容易在加工后使底面變形，從而導(dǎo)致緊固。底面上耐磨板的平整度惡化，這會(huì)影響熨平板的鋪設(shè)質(zhì)量。為此，在分析影響熨平板框架夾緊力，切削力和切削熱變形的因素的基礎(chǔ)上，改進(jìn)了熨平板框架底面的加工工藝。