摊铺机熨平板框架底面加工工艺的改进

马新民

江苏金石稀土有限公司 江苏徐州 221611

1 改进摊铺机熨平板框架底面加工工艺的原因

熨平板是摊铺机的关键部件，其加工质量直接影响摊铺机的技术性能。熨平板是箱式框架结构，框架的整体刚度差。在加工前加载卡时的夹紧力和加工过程中产生的切削力和切削热容易在加工后使底面变形，从而导致紧固。底面上耐磨板的平整度恶化，这会影响熨平板的铺设质量。为此，在分析影响熨平板框架夹紧力，切削力和切削热变形的因素的基础上，改进了熨平板框架底面的加工工艺。

2 影响摊铺机熨平板框架底面加工工艺的因素

2.1 夹紧力

熨平板框架是通过拼接不同厚度的钢板形成的箱形结构，其将在加工工具的夹紧力下变形。当在这种状态下加工底表面时，在加工和释放夹紧力之后底表面的平整度将变差。为此，应估计夹紧力对熨平板变形的影响。估算熨平板的夹紧力通常有两种方法：一种是基于类似固定装置的使用，并通过类比估算；第二是在加工过程中找到最不利的状态并计算所需的夹紧力[1]。

由于熨平板结构和工具磨损等因素，夹紧力的估计值与实际值之间仍存在很大差异。因此，需要设置校正因子。修正系数的经验值如下：粗加工时夹紧力的实际值是估算值的二点五到三倍，精加工时夹紧力的实际值是估算值的一点五到两倍。

2.2 切削力

在切削过程中，熨平板框架变形的力主要是水平和正常的切削力，水平和正常的切削力与刀具的主偏角和切削量直接相关。应尽可能使用具有较大主角的工具，但不要使用具有90度主偏角的工具。尽管工具的水平切割力几乎为零，但是容易产生“扎刀”现象，并且工具主偏角优选地在45度和75度之间[2]。粗铣时的切削深度和进给量应选择较大；精加工时切削深度和进给量应选择较小，切削速度应合理调整，以提高加工精度。

2.3 切削热

切削过程中在熨平板框架的底面上产生的切削热，主要是由刀片和待削部件之间的摩擦产生的热量。这些热量传递到被切削的部件、切屑、工具和周围的空气。传递到待切削部件的热量会导致部件的热变形，从而影响加工精度。传递到刀具的热量会增加刀具磨损并影响加工精度。因此，有必要在加工过程中合理选择切削刀具，合理调整切削量，并使切削热量最小化。

3 摊铺机熨平板框架底面加工工艺改进措施

针对熨平板框架加工变形影响因素，我们从工装夹具、机床和刀具选择以及冷却方式等方面对加工工艺进行改进，具体改进措施如下所述。

3.1 改进工装夹具

通过在加工前使用燕尾槽来加紧熨平板框架的底面。由于加工后的底面会在夹紧力的作用下发生变形，因此我们设计了可调节支撑的熨平板框架加工工具。可调式支架可根据熨平板框架的变形量进行调整，使整体结构可实现压力夹紧而不会在压力下变形，加工完成后不会产生卸载回弹变形，从而确保加工后熨平板框架底面的平整度[3]。

3.2 选择机床和刀具

改进前的熨平板加工使用TH6511B卧式加工中心，只能加工一个端面。它配备一个10齿FMA01-160铣刀。但是由于刀头小，齿数小，与工件的接触面积小，不仅切削过程中对工件的压力小，而且加工质量受到影响，切削效率低。在这方面，我们改用龙门铣加工中心并使用MMA-500L专用铣刀。铣刀的面积增大，铣刀数量从原来的10齿增加到45齿，从而提高了切削稳定性，加工质量和加工效率[4]。由于熨平板框架的底面在切削过程中始终受到向下的切削力，我们采用向下铣削的方法，用向上的支撑力抵消向下的切削力，防止工件跳跃，减少切削振动对加工表面的影响。

3.3 改进冷却方式

改进前的铣刀较小，不使用切削液进行冷却。在改进之后，由于熨平板框架底表面上大的加工余量和铣刀的大尺寸，在铣削过程中产生的切削热更多。如果切割热没有被有效地释放，则结构构件容易通过热膨胀而变形。为此，我们在机床上使用冷却装置通过喷射切削液来冷却铣削部件，从而确保加工表面的平整度。

4 改进摊铺机熨平板框架底面加工工艺之后的效果

在改进了熨平板框架加工工艺之后，消除了由夹紧力引起的熨平板框架的变形，并且在加工完成后不再产生回弹变形。通过选择合理的加工设备和刀盘，避免了加工过程中的振动，提高了熨平板框架底面的质量[5]。通过使用切削液去除加工过程中产生的热量，防止了在加工工件期间的热变形，并且确保了加工精度。

5 结语

熨平板是摊铺机的重要组成部分。改进的原因是熨平板是摊铺机的关键部件，其加工质量直接影响摊铺机的技术性能。熨平板是箱式框架结构，框架的整体刚度差。在加工前加载卡时的夹紧力和加工过程中产生的切削力和切削热容易在加工后使底面变形，从而导致紧固。底面上耐磨板的平整度恶化，这会影响熨平板的铺设质量。为此，在分析影响熨平板框架夹紧力，切削力和切削热变形的因素的基础上，改进了熨平板框架底面的加工工艺。