CN108890334B - 一种加工镀锌汽车板大直径试样的方法 - Google Patents

一种加工镀锌汽车板大直径试样的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种夹持固定装置及加工镀锌汽车板大直径试样的方法，属于试样加工领域。所述夹持固定装置包括：底盘，固定于机床上；定位块，所述定位块固定于所述底盘上试样放置区的边缘，加工试样时所述定位块与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；固定板，设于所述底盘上且与所述底盘间具有可调的间隙以卡紧试样；压片，所述压片设置在试样的表面；活动顶尖，所述活动顶尖压在所述压片表面，用于锁紧待加工试样。还提供了使用所述夹持固定装置加工大直径试样的方法。本发明通过所述定位块和固定板对试样进行固定，并由所述压片和活动顶尖进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工。

Description

一种加工镀锌汽车板大直径试样的方法
技术领域
本发明涉及试样加工技术领域，特别涉及一种加工镀锌汽车板大直径试样的方法。
背景技术
为适应汽车工业减重、降耗、安全和环保的发展趋势，随着现代汽车制造技术的发展及汽车使用要求的提高，汽车板件用钢已经发生了新的变化，对镀锌板的表面要求也越来越高，钢板表面热镀锌后，锌在腐蚀的环境中能在表面形成耐腐蚀性良好的薄膜，保护锌镀层本身和钢基。钢板经镀锌后镀锌板表面的残留物会直径影响外观以及使用的性能，过高的表面残留物会降低综合使用的性能，因此对表面进行残油以及残铁检验很有必要。
检测首先必须解决试样的加工问题，对于200mm以上大规格直径的圆片试样直径利用冲床的凸模以及凹模落料是最简单的方法，但是对于检测频率不高的客户单独进行冲床的配置性价比不高，而且在冲床进行冲压加工过程中，磨具的凸模会接触大直径的试样，造成钢板表面的残留物被模具吸附而影响检测结果的准确性，因此采用机床进行车削加工较为简单方便。但是镀锌汽车板属于冷轧薄板产品，薄板厚度一般在0.5-2.8mm之间，由于薄的试样在加工中直径较大的话容易产生振动，使得试样在加工过程中震动而产生振纹。
发明内容
本发明通过提供一种夹持固定装置及加工镀锌汽车板大直径试样的方法，解决了采用机床加工镀锌汽车板大直径试样过程中试样震动产生振纹的技术问题。
一方面，为解决上述技术问题，本发明提供了一种夹持固定装置，包括：
底盘，固定于机床上；
定位块，所述定位块固定于所述底盘上试样放置区的边缘，加工试样时所述定位块与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；
固定板，设于所述底盘上且与所述底盘间具有可调的间隙以卡紧试样；
压片，所述压片设置在试样的表面；
活动顶尖，所述活动顶尖压在所述压片表面，用于锁紧待加工试样；
其中，通过所述定位块和固定板对试样进行固定，并由所述压片和活动顶尖进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹。
进一步地，所述定位块的厚度大于或等于五件以上试样板厚度的总和。
进一步地，所述固定板设置两个，两个固定板对称设在所述底盘上从而卡紧试样的两个对角，所述固定板的两端通过螺栓与所述底盘连接。
进一步地，所述压片设置在试样表面中心位置处，所述压片的直径小于试样的直径。
另一方面，本发明还提供了一种使用所述夹持固定装置加工镀锌汽车板大直径试样的方法，所述方法包括：
将多件待加工试样放置在底盘上试样放置区，试样一边紧贴定位块，通过固定板将试样固定卡紧；
将压片放置在试样的中心位置，由活动顶尖对准所述压片的中心将试样锁紧；其中，所述试样的中心对准机床的主轴中心线；
加工前调整刀具的位置和参数，使刀具在待加工试样的圆周上，调整机床主轴转速和进给量，控制机床进行车削加工；
第一件试样加工完毕后，松开压片，取下试样，重新锁紧后继续加工剩余试样，最后一件试样不加工，加工完成后取下试样。
进一步地，所述刀具的前角γ0＝15°，主后角α0＝6°。
进一步地，所述刀具的主偏角Kr＝90°，副偏角Krˊ＝1°，副偏角Krˊˊ＝15°。
进一步地，所述刀具的副后角α1＝1°；副后角α2＝3-4°。
进一步地，所述刀具采用弹性刀杆固定。
进一步地，所述机床主轴转速n设定为20-30r/min，进给量f设定为0.024-0.036mm/r。
本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例提供的夹持固定装置，包括底盘，固定于机床上；定位块，所述定位块固定于所述底盘上试样放置区的边缘，加工试样时所述定位块与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；固定板，设于所述底盘上且与所述底盘间具有可调的间隙以卡紧试样；压片，所述压片设置在试样的表面；活动顶尖，所述活动顶尖压在所述压片表面，用于锁紧待加工试样。通过所述定位块和固定板对试样进行固定，并由所述压片和活动顶尖进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹，从而解决了采用机床加工镀锌汽车板大直径试样过程中试样震动产生振纹的技术问题，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工，进而实现后续残油残铁等表面污染物的检验。
2、本申请实施例提供的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，使用所述夹持固定装置固定试样，同时固定多件试样增加试样的刚性，降低试样在加工过程中的震动或弯曲；并通过对刀具和机床车削加工的控制，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工。
附图说明
图1是本申请实施例夹持固定装置的结构示意图；
图2是本申请实施例夹持固定装置的侧向结构示意图；
图3是本申请实施例加工镀锌汽车板大直径试样的方法流程图；
图4是本申请实施例刀具参数图；其中，(a)为前角和主后角参数图，(b)为副偏角参数图；(c)为副后角参数图。
图中：1-底盘，2-定位块，3-固定板，4-试样放置区，5-压片，6-活动顶尖，7-刀具，8-试样。
具体实施方式
本申请实施例提供一种夹持固定装置及加工镀锌汽车板大直径试样的方法，解决了采用机床加工镀锌汽车板大直径试样过程中试样震动产生振纹的技术问题，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工，进而实现后续残油残铁等表面污染物的检验。
为解决上述技术问题，本申请实施例总体思路如下：
本申请提供了一种夹持固定装置，底盘，固定于机床上；
定位块，所述定位块固定于所述底盘上试样放置区的边缘，加工试样时所述定位块与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；
固定板，设于所述底盘上且与所述底盘间具有可调的间隙以卡紧试样；
压片，所述压片设置在试样的表面；
活动顶尖，所述活动顶尖压在所述压片表面，用于锁紧待加工试样。
上述技术方案通过所述定位块和固定板对试样进行固定，并由所述压片和活动顶尖进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹，从而解决了采用机床加工镀锌汽车板大直径试样过程中试样震动产生振纹的技术问题，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。
应当理解的是，虽然本文中可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。
实施例一
本申请实施例提供一种夹持固定装置，如图1和图2所示，所述装置包括：
底盘1，固定于机床上；
定位块2，所述定位块2固定于所述底盘1上试样放置区4的边缘，加工试样时所述定位块2与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；
固定板3，设于所述底盘1上且与所述底盘1间具有可调的间隙以卡紧试样8；
压片5，所述压片5设置在试样8的表面；
活动顶尖6，所述活动顶尖6压在所述压片5表面，用于锁紧待加工试样；
其中，通过所述定位块2和固定板3对试样进行固定，并由所述压片5和活动顶尖6进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹。
本实施例中，所述定位块2的厚度大于或等于五件以上试样板厚度的总和。同时采用五件试样板一同固定可增加汽车板的刚性，减小试样加工过程中的震动，因此要求定位块2具有一定的厚度，可同时固定五件以上的试样板，使多件试样板的边缘与定位块2平齐，对试样8进行固定。
本实施例中，所述固定板3设置两个，两个固定板3对称设在所述底盘1上从而卡紧试样8的两个对角。将固定板3按照对角线的位置进行试样8的固定，使试样8的两个对角伸入固定板3与底盘1之间的间隙中并通过固定板3将试样8固定卡紧。
所述固定板3的两端通过螺栓与所述底盘1连接，使得固定板3与底盘1之间的间隙可调，从而放入试样8后通过调节螺栓将试样8在固定板3中固定卡紧。优选的，固定板3的一端通过圆孔与螺栓固定，固定板3的另一端设置有一缺口，该缺口使得不用拆卸螺栓即可轻松实现固定板另一端与螺栓的开合，即以固定板3的一端为旋转中心，通过该缺口可将固定板3的另一端水平拉出或推入与其连接的螺栓中，从而更加方便试样的放置与固定。
本实施例中，所述压片5设置在试样8表面中心位置处，以保证压紧力在试样8表面均匀分布，从而减小加工过程中的震动。所述压片5的形状可以是任意形状，例如圆形、正方形、任意多边形等。为了便于加工，压片5的形状优选为圆形压片，且所述压片5的直径小于目标加工试样8成品的直径，从而保证压片5不会影响到试样的加工。
通过上述内容可以看出，本申请实施例的夹持固定装置，装于机床上，通过定位块2和固定板3对试样8进行固定，并由压片5和活动顶尖6将试样8锁紧，使得试样8在加工过程中不会震动而产生振纹，实现了镀锌汽车板200mm以上大直径试样的加工。
实施例二
本申请实施例提供一种使用实施例一的夹持固定装置加工镀锌汽车板大直径试样的方法，如图3所示，所述方法具体包括以下步骤：
步骤S110：将多件待加工试样8放置在底盘1上试样放置区4，试样8一边紧贴定位块2，通过固定板3将试样8固定卡紧；
镀锌汽车板为薄板厚度一般在0.5-2.8mm之间，此类试样的固定锁紧很关键，在夹持固定装置的作用下，使试样8的固定由底盘、固定板、定位块以及压片和活动顶针进行锁紧完成，使得镀锌汽车板在加工过程中试样8不会震动而产生振纹，同时将多件镀锌汽车板一同固定，一般在5片以上，以增加试样的刚性，降低试样在加工过程中的震动或弯曲。
步骤S120：将压片5放置在试样8的中心位置，由活动顶尖6对准所述压片5的中心将试样8锁紧；其中，所述试样8的中心对准机床的主轴中心线；
压片5在试样8的中心，以及活动顶尖6压在压片5的中心，可保证加工过程压紧力在试样8上均匀分散，以减小试样8的震动。
步骤S130：加工前调整刀具7的位置和参数，使刀具7在待加工试样8的圆周上，调整机床主轴转速和进给量，控制机床进行车削加工；
为使刀具锋利，刀具7的前角和主后角角度如下：前角γ0＝15°，主后角α0＝6°。如图4(a)所示，所述前角γ0是前刀面与基面之间的夹角，其作用是使刀刃锋利，便于切削。但前角不能太大，否则会削弱刀刃的强度，容易磨损甚至崩坏。主后角α0是主后面与切削平面之间的夹角，其作用是减小车削时主后面与工件的摩擦。
为使试样锁紧，使用大角度的副偏角Krˊˊ,刀具参数如下：主偏角Kr＝90°，副偏角Krˊ＝1°，副偏角Krˊˊ＝15°，上述参数的选择可防止试样在加工中对试样的压紧力消失，保证试样的锁紧。如图4(b)所示，主偏角Kr是主切削刃在基面的投影与进给方向的夹角。主偏角小易产生弯曲和震动。副偏角Kr’是副切削刃在基面上的投影与进给反方向的夹角。副偏角Krˊˊ是副切削刃与进给反方向间的夹角。
为保护车削力度变大，使得刀具向下移动一段导致旋转使刀具损坏，如图4(c)所示，刀具的两个副后角角度如下：副后角α1＝1°；副后角α2＝3-4°，优选3°21ˊ。副后角α1、副后角α2为主后刀面与切削平面间的夹角。
所述刀具7采用弹性刀杆固定，利用弹性刀杆的自动调节进退，起切削力的缓冲作用，以满足固定及锁紧试样的刚性差异。
对机床的主轴转速和进给量进行控制，主轴转速n设定为20-30r/min为适宜，进给量f设定为0.024-0.036mm/r为适宜。主轴转速以及进给量控制在上述范围内，可以防止在加工完毕时切削力突然变小，使试样恢复原状而损坏刀具。优选的，主轴转速n设定为30r/min，进给量f设定为0.03mm/r。
步骤S140：第一件试样加工完毕后，松开压片5，取下试样，重新锁紧后继续加工剩余试样，最后一件试样不加工，加工完成后取下试样。
一次固定及锁紧5片镀锌汽车板，实际机床加工其中4片，第5片(即最下面与底盘1相接触的试样)不加工以保护底盘1。
通过上述内容可以看出，本申请实施例加工镀锌汽车板大直径试样的方法，使用所述夹持固定装置固定试样，同时固定多件试样增加试样的刚性，降低试样在加工过程中的震动或弯曲；前角γ0＝15°，主后角α0＝6°的选择使加工锋利；主偏角Kr＝90°，副偏角Krˊ＝1°，副偏角Krˊˊ＝15°可以防止试样在加工中对试样的压紧力消失；副后角α1＝1°，副后角α2：3-4°的选择可以保护车削力度变大，使得刀具向下移动一段导致旋转使刀具损坏；主轴转速以及进给量的选择可以防止在加工完毕时切削力突然变小，使试样恢复原状而损坏刀具。通过上述各方面的控制，最终实现了镀锌汽车板大直径试样的加工。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本申请实施例提供的夹持固定装置，包括底盘，固定于机床上；定位块，所述定位块固定于所述底盘上试样放置区的边缘，加工试样时所述定位块与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；固定板，设于所述底盘上且与所述底盘间具有可调的间隙以卡紧试样；压片，所述压片设置在试样的表面；活动顶尖，所述活动顶尖压在所述压片表面，用于锁紧待加工试样。通过所述定位块和固定板对试样进行固定，并由所述压片和活动顶尖进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹，从而解决了采用机床加工镀锌汽车板大直径试样过程中试样震动产生振纹的技术问题，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工，进而实现后续残油残铁等表面污染物的检验。
2、本申请实施例提供的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，使用所述夹持固定装置固定试样，同时固定多件试样增加试样的刚性，降低试样在加工过程中的震动或弯曲；并通过对刀具和机床车削加工的控制，实现了镀锌汽车板大直径试样的加工。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种加工镀锌汽车板大直径试样的方法，其特征在于，使用夹持固定装置加工镀锌汽车板大直径试样，所述夹持固定装置包括：
底盘，固定于机床上；
定位块，所述定位块固定于所述底盘上试样放置区的边缘，加工试样时所述定位块与所述试样的一侧相接触以固定试样的位置；
固定板，设于所述底盘上且与所述底盘间具有可调的间隙以卡紧试样，所述试样的角伸入所述间隙中，以使所述固定板卡紧所述试样的角；
压片，所述压片设置在试样的表面；
活动顶尖，所述活动顶尖压在所述压片表面，用于锁紧待加工试样；
其中，通过所述定位块和固定板对试样进行固定，并由所述压片和活动顶尖进行锁紧，使得试样在加工过程中不会震动而产生振纹；
所述方法包括：
将多件待加工试样放置在底盘上试样放置区，试样一边紧贴定位块，通过固定板将试样固定卡紧；
将压片放置在试样的中心位置，由活动顶尖对准所述压片的中心将试样锁紧；其中，所述试样的中心对准机床的主轴中心线；
加工前调整刀具的位置和参数，使刀具在待加工试样的圆周上，调整机床主轴转速和进给量，控制机床进行车削加工；
第一件试样加工完毕后，松开压片，取下试样，重新锁紧后继续加工剩余试样，最后一件试样不加工，加工完成后取下试样。
2.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，其特征在于，所述定位块的厚度大于或等于五件以上试样板厚度的总和。
3.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，其特征在于，所述固定板设置两个，两个固定板对称设在所述底盘上从而卡紧试样的两个对角，所述固定板的两端通过螺栓与所述底盘连接。
4.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，其特征在于，所述压片设置在试样表面中心位置处，所述压片的直径小于试样的直径。
5.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，所述刀具的前角γ0＝15°，主后角α0＝6°。
6.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，所述刀具的主偏角Kr＝90°，副偏角Krˊ＝1°，副偏角Krˊˊ＝15°。
7.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，所述刀具的副后角α1＝1°；副后角α2＝3-4°。
8.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，所述刀具采用弹性刀杆固定。
9.如权利要求1所述的加工镀锌汽车板大直径试样的方法，所述机床主轴转速n设定为20-30r/min，进给量f设定为0.024-0.036mm/r。
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