金属薄板普通机床加工工艺分析

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摘要：为解决传统机床加工工艺存在加工精度较低的不足，提出了金属薄板在普通机床中的加工工艺分析。基于机床金属薄板的装夹方式与切削量的确定，依托切削刀具的合理选择，实现了金属薄板在普通机床中的加工工艺分析，为保证提出的加工工艺有效性，进行对比实验，实验结论表明，提出的加工工艺具有较高的加工精度。

关键词：金属薄板；普通机床；加工工艺；工艺分析

传统机床加工工艺采用固定式装夹，且部分存在刀具选择不合理的现象，当加工金属薄板时，由于装夹的不确定性，以及加工的不科学性，存在加工精度较低的问题[1]，为此提出了金属薄板在机床中的加工工艺分析。利用六点定位方式，对机床金属薄板进行装夹，通过机床切削量的确定，以及刀具的选取，实现了金属薄板在机床上采用的加工方法分析，实验结论表明，提出的加工工艺具有较高的加工精度，适合于对薄板进行切削。

1机床金属薄板的装夹方式与切削量的确定

在机床加工过程中装夹不稳，会造成加工对象偏移，严重的会使加工对象报废，为此在机床加工过程中，正确的装夹尤为重要，金属薄板的装夹与常规工件的装夹不同，因为金属薄板厚度较小，采用常规装夹方法很难对其进行定位，传统机床装夹方式为虎钳直接夹紧装夹，这种装夹方式适合2.5mm~3mm的金属薄板，若夹持深度过大，零件会发生变形保证不了金属薄板的形状与尺度精度，这种装夹方式需要的辅助时间少，装夹方便，省去工装夹具的制造成本和制造时间，在小批量生产和单件试制生产中应用较为广泛，本文机床所使用装夹方式为六点定位方式进行装夹。在对金属薄板进行装夹过程中，应满足完全定位的要求，不可出现过定位、欠定位、不完全定位的现象，针对平面工件可采用固定支撑、悬浮支撑、可调支撑进行定位，对于圆形工件可采用定位销支撑、圆锥销支撑。尽量减少基准位移误差，夹紧力不易过大，为此最好借助扭力扳手进行辅助夹紧，其中，金属薄板件越厚需的夹紧力则越大。也可选用专用夹具、可调夹具对金属薄板进行装夹，专用夹具与可调夹具需满足六点定位，限制金属薄板各个方向的自由度，以实现固定的作用。在对金属薄板进行加工时，其金属薄板的加工切削量通常要小，又因为薄板受刀具压力，金属薄板易产生变形，为此在加工金属薄板过程中，金属薄板的切削量应尽量小，以满足金属薄板本身强度抵抗外力变形。用有限元法模拟机床切削厚度、卷曲形状及金属薄板的内部应力、应变的分布等等，刀具切削量模拟计算公式为如下所示：（1）T为刀具寿命，v为切削速度，f为进给量，ap为切削深度，C2，p，q，r为实验常数。

2机床切削刀具的选择

机床在加工过程中广泛的使用刀具与被加工工件进行接触，刀具的选择将直接影响机床的加工精度和加工效果，针对加工不同类型的薄板需选择与其相对应刀具，加工较厚薄板，选用硬度较大的刀具进行加工，机床切削刀具的选择是根据材料的硬度进行选择的。则有刀具选择牌号对应表，如表1所示：上表中，针对不同型号薄板加工时，使用推荐的刀具牌号，推荐牌号均为硬质合金刀具，其硬度均能满足加工要求。在未选择推荐的刀具时，应注重选择的刀具硬度应大于被加工薄板硬度。刀具磨损率预测是预测机床刀具磨损的基础，为了能够定量的表示磨损量，在总结个各种刀具寿命的前提下，根据经验预测计算刀具磨损率，计算方式如下所示：（2）k，M，H，L，N0为实验常数，此模型预测精度较高。

3实验分析

为了验证提出的金属薄板在普通机床加工过程中的精准度，两台机床同时采用不同的加工工艺进行机加工，加工过程中随机选取8张薄板（厚度1.0mm、2.0mm、1.5mm、2.5mm、3.5mm、3.0mm、4.0mm、4.5mm）进行切削试验，将薄板两两一组进行分组并编号，分别为1#、2#、3#、4#。在同一组薄板下分别利用两种机床加工工艺对薄板进行切削。首先对编号1#中的一张薄板进行切削，然后在利用提出的机床加工工艺对编号1#中的另一张薄板进行切削。依此类推，分别完成2#、3#、4#的试验。将利用传统机床加工工艺，以及本文所研究的普通机床加工工艺进行加工进行对比分析，得出实验数据，将对两种机床加工工艺对薄板进行切削的实验数据进行精准度对比，得出实验结果对比表，如表2所示：根据实验对比结果表可以得出，传统机床加工工艺加工出的薄板粗糙度最大为0.201mm，普通机床加工工艺加工薄板的最大粗糙度为0.024mm，得出应用提出的机床加工工艺在对薄板进行切削的过程中，较传统机床加工工艺加工精度提高85.62%。适合于对薄板进行切削。

4总结

本文提出了金属薄板在机床中的加工工艺分析。基于装夹方式、切削量、切削刀具磨损计算，实现了机床对金属薄板的精确加工，实验结论表明，提出的加工工艺具有较高的实际应用性。

作者:苏立松 单位:温州市职业中等专业学校