攤鋪機熨平板框架底面加工工藝的改進

馬新民

江蘇金石稀土有限公司 江蘇徐州 221611

1 改進攤鋪機熨平板框架底面加工工藝的原因

熨平板是攤鋪機的關鍵部件，其加工質量直接影響攤鋪機的技術性能。熨平板是箱式框架結構，框架的整體剛度差。在加工前加載卡時的夾緊力和加工過程中產生的切削力和切削熱容易在加工后使底面變形，從而導致緊固。底面上耐磨板的平整度惡化，這會影響熨平板的鋪設質量。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上，改進了熨平板框架底面的加工工藝。

2 影響攤鋪機熨平板框架底面加工工藝的因素

2.1 夾緊力

熨平板框架是通過拼接不同厚度的鋼板形成的箱形結構，其將在加工工具的夾緊力下變形。當在這種狀態下加工底表面時，在加工和釋放夾緊力之后底表面的平整度將變差。為此，應估計夾緊力對熨平板變形的影響。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，并通過類比估算；第二是在加工過程中找到最不利的狀態并計算所需的夾緊力[1]。

由于熨平板結構和工具磨損等因素，夾緊力的估計值與實際值之間仍存在很大差異。因此，需要設置校正因子。修正系數的經驗值如下：粗加工時夾緊力的實際值是估算值的二點五到三倍，精加工時夾緊力的實際值是估算值的一點五到兩倍。

2.2 切削力

在切削過程中，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。應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，但是容易產生“扎刀”現象，并且工具主偏角優選地在45度和75度之間[2]。粗銑時的切削深度和進給量應選擇較大；精加工時切削深度和進給量應選擇較小，切削速度應合理調整，以提高加工精度。

2.3 切削熱

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

3 攤鋪機熨平板框架底面加工工藝改進措施

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

3.1 改進工裝夾具

通過在加工前使用燕尾槽來加緊熨平板框架的底面。由于加工后的底面會在夾緊力的作用下發生變形，因此我們設計了可調節支撐的熨平板框架加工工具。可調式支架可根據熨平板框架的變形量進行調整，使整體結構可實現壓力夾緊而不會在壓力下變形，加工完成后不會產生卸載回彈變形，從而確保加工后熨平板框架底面的平整度[3]。

3.2 選擇機床和刀具

改進前的熨平板加工使用TH6511B臥式加工中心，只能加工一個端面。它配備一個10齒FMA01-160銑刀。但是由于刀頭小，齒數小，與工件的接觸面積小，不僅切削過程中對工件的壓力小，而且加工質量受到影響，切削效率低。在這方面，我們改用龍門銑加工中心并使用MMA-500L專用銑刀。銑刀的面積增大，銑刀數量從原來的10齒增加到45齒，從而提高了切削穩定性，加工質量和加工效率[4]。由于熨平板框架的底面在切削過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，減少切削振動對加工表面的影響。

3.3 改進冷卻方式

改進前的銑刀較小，不使用切削液進行冷卻。在改進之后，由于熨平板框架底表面上大的加工余量和銑刀的大尺寸，在銑削過程中產生的切削熱更多。如果切割熱沒有被有效地釋放，則結構構件容易通過熱膨脹而變形。為此，我們在機床上使用冷卻裝置通過噴射切削液來冷卻銑削部件，從而確保加工表面的平整度。

4 改進攤鋪機熨平板框架底面加工工藝之后的效果

在改進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生回彈變形。通過選擇合理的加工設備和刀盤，避免了加工過程中的振動，提高了熨平板框架底面的質量[5]。通過使用切削液去除加工過程中產生的熱量，防止了在加工工件期間的熱變形，并且確保了加工精度。

5 結語

熨平板是攤鋪機的重要組成部分。改進的原因是熨平板是攤鋪機的關鍵部件，其加工質量直接影響攤鋪機的技術性能。熨平板是箱式框架結構，框架的整體剛度差。在加工前加載卡時的夾緊力和加工過程中產生的切削力和切削熱容易在加工后使底面變形，從而導致緊固。底面上耐磨板的平整度惡化，這會影響熨平板的鋪設質量。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上，改進了熨平板框架底面的加工工藝。