CN111702231A - 一种石塑地板锁扣的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种石塑地板锁扣精加工技术,公开了一种石塑地板锁扣的加工工艺,其包括步骤一、预切加工:配置两把铣刀完成对地板的预切加工,分两步切除锁扣外侧的多余材料,并在精修、成形、锁扣精加工的表面上留有0.5mm的余量;步骤二、精修加工:配置两把铣刀进行精修,纠正经过预切加工时地板产生的偏移,加工出基准面;步骤三、锁扣精加工:配置三把铣刀对锁扣的内凹卡槽进行锁扣铣削加工,以获得纵向榫头和榫槽;步骤四、成形加工:配置三把铣刀对锁扣的榫头和榫槽先进行粗加工,再进行精细加工,获得横向榫头和榫槽。本发明能够有效减少换刀次数,提高刀具使用寿命,还具有提供生产效率、表面质量以及尺寸精度等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种石塑地板锁扣精加工技术,尤其涉及了一种石塑地板锁扣的加工工艺。
背景技术
随着中国地板行业的发展,石塑地板因具有绿色环保、超强耐磨等优点逐渐受到消费者的青睐。地板的连接方式众多,有的用胶粘剂或者金属连接件连接地板,有的采用普通榫槽榫头进行连接,这些方法不仅会提高铺装地板的成本,还会使地板铺装变得复杂。与传统的连接方式相比,锁扣地板的拆装更简便,连接十分稳定,还减少了胶粘剂的使用,因此锁扣连接是目前木地板铺装中较为常见的连接方式。
现有技术中针对石塑地板锁扣的加工还存在很多问题:1、石塑地板中的碳酸钙的硬度高、脆性差,使得切削过程中的刀具磨损加快,换刀周期变短,切削面的破坏性不平度增大,导致实际生产的效率降低,加工表面不平整,尺寸精度低。2、石塑地板中的聚氯乙烯热稳定性差、塑性好,若切削参数之间的配合不合理,切削过程产生的切削热变多,温度升高使得聚氯乙烯变软,导致切削表面的破坏性不平度增大,塑料粘刀使得刀具的使用寿命降低,进而影响加工生产效率。因此在石塑地板的生产应用中,如何进一步改进石塑地板锁扣精加工的生产工艺,解决以往的生产效率低,锁扣尺寸精度低等问题是提高石塑地板的加工质量、提高石塑地板的生产效率、降低生产成本的当务之急。
发明内容
本发明针对现有技术中对于石塑地板锁扣精加工存在的问题,提供了一种石塑地板锁扣的加工工艺。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
一种石塑地板锁扣的加工工艺,其包括以下步骤:
步骤一、预切加工:配置两把铣刀完成对地板的预切加工,分两步切除锁扣外侧的多余材料,并在精修、成形、锁扣精加工的表面上留有0.5mm的余量;把预切铣刀分别完成对锁扣上部和下部的预切,以相对较大的切削深度切除多余的材料,产生较多的切屑,为后续的进一步的精细的加工提供基础;
步骤二、精修加工:配置两把铣刀进行精修,纠正经过预切加工时地板产生的偏移,加工出基准面;石塑地板中碳酸钙具有硬度高、脆性差,聚氯乙烯具有稳定性差、塑性好的特点,所以配置两把铣刀以不同的主轴转速、切削深度对锁扣的边部进行精修,纠正地板经过前面工序后位置上产生的偏差,以获得更加精确的定位面。
步骤三、锁扣精加工:配置三把铣刀对锁扣的内凹卡槽进行锁扣铣削加工,以获得纵向榫头和榫槽;在精修后配置三把铣刀对锁扣的榫头和榫槽先进行粗加工,再进行精细加工,以获得尺寸精度较高的锁扣接触面。
步骤四、成形加工:配置三把铣刀对锁扣的榫头和榫槽先进行粗加工,再进行精细加工,获得横向榫头和榫槽。对锁扣的内凹卡槽进行锁扣铣削加工,以获得粗糙度较小的、尺寸精度较高的接触面。
每个加工工序配置较多的刀具加工可以有效减少切削热,改善塑地板中的塑料部分的耐热性较差的问题,提高加工表面质量,并且配置多把铣刀加工,还能够提高加工表面的精度。
作为优选,步骤一中包括预切第一步和预切第二步,预切第一步为自石塑地板左右两垂直端面的中部朝向石塑地板中部的方向进行切削加工,形成第一预切加工面;预切第二步为自石塑地板左右两垂直端面的最上端向下进行切削加工,形成第二加工预切面,且第二步切削加工中石塑地板左右两侧切削面积相等。
作为优选,步骤二中精修加工设置的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量为Uz=0.3mm/z,齿数为Z=44,通过铣刀侧刃进行斜磨,斜磨角为8°。较小的每齿进给量可以降低波纹高度,提高切削表面的加工质量。精修刀的上侧刃参与切削,加工了斜磨角以后可以减少工件材料对后刀面的摩擦,8°的斜磨角可以减少切削时产生的切削热,降低聚氯乙烯的软化程度,减少对后续加工的影响。
作为优选,精修加工为自石塑地板左右两垂直端面的最上端向下进行切削加工,形成精修加工面,且石塑地板左右两侧的切削面积相等,具体包括精修第一步和精修第二步,精修第一步设置石塑地板左边切削深度为0.25mm,右边切削深度为0.15mm;在精修第二步里,设置左边切削深度为0.25mm,右边切削深度为0.35mm。精修第一步和第二步中左右切削面积相等,使得精修加工过程具有更好的稳定性以及更高的尺寸精度,提高加工表面质量。
作为优选,步骤三中锁扣精加工的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量Uz=0.6mm/z,刀具的齿数Z=24,通过铣刀两侧刃进行斜磨,斜磨角度为4°。
作为优选,锁扣精加工为自石塑地板左右两垂直端面的中部朝向石塑地板中部的方向进行切削加工,形成锁扣精加工面,具体包括锁扣第一步、锁扣第二步和锁扣精加工第三部步,锁扣第一步中切削深度为0.2mm,锁扣第二步中切削深度为0.2mm,锁扣精加工第三步中切削深度为0.1mm。锁扣精加工以较小的切削深度分三步完成,较小的切削深度可减小切削区石塑材料的软化程度,从而减少了材料粘刀现象,可提高切削表面质量和刀具的使用寿命,减少换刀次数,提高生产效率,分三步完成能够减小切削力,继而有效减少地板锁扣断裂的情况发生。
作为优选,步骤四中成形加工的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量Uz=1.2mm/z,刀具的齿数Z=12,通过铣刀两侧刃进行斜磨,斜磨角为8°。
作为优选,成形加工包括成形第一步、成形第二步和成形第三步,形成成形加工面,成形第一步中切削深度为0.2mm,成形第二步中切削深度为0.2mm,成形第三步中切削深度为0.1mm。三把成形刀分三步进行成形加工,能够减小切削力。,提供成形加工面的表明精度以及加工稳定性。
作为优选,步骤一到步骤四中采用的铣刀均为聚晶金刚石刀具,预切加工中铣刀的粒度为M140/170;精修加工中铣刀两的粒度为M8/12;锁扣精加工中铣刀的粒度为M6/12;成形加工中铣刀的粒度为M6/12。聚晶金刚石的抗磨损能力较高,在切削石塑地板的过程中,金刚石刀具可以承受住石粉颗粒等硬质点对刀具的摩擦力和冲击力,并且通过采用不同粒度的刀具对不同精度要求的工序进行切削,能够有效降低刀具成本。
本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:
本发明提供了一种石塑地板锁扣高速加工的方法,包括预切、精修、锁扣、成形等加工工序,配置两把铣刀进行预切加工,配置两把铣刀进行精修加工,配置三把铣刀进行锁扣精加工,配置三把铣刀进行成形加工,能够有效减少换刀次数,提高刀具使用寿命,还具有提供生产效率、表面质量以及尺寸精度等优点。
附图说明
图1是本发明的石塑地板锁扣的结构示意图。
图2是本发明的锁扣配合面图。
图3是本发明的锁扣精加工工序图。
图4是本发明的切削加工示意图。
图5是本发明的预切第一步示意图。
图6是本发明的预切第二步示意图。
图7是本发明的精修第一步示意图。
图8是本发明的精修第二步示意图。
图9是本发明的锁扣第一步示意图。
图10是本发明的锁扣第二步示意图。
图11是本发明的锁扣第三步示意图。
图12是本发明的成形第一步示意图。
图13是本发明的成形第二步示意图。
图14是本发明的成形第三步示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
一种石塑地板锁扣的加工工艺,如图1-图14所示,其包括以下步骤:
步骤一、预切加工:配置两把铣刀完成对地板的预切加工,分两步切除锁扣外侧的多余材料,并在精修、成形、锁扣精加工的表面上留有0.5mm的余量;
步骤二、精修加工:配置两把铣刀进行精修,纠正经过预切加工时地板产生的偏移,加工出基准面;
步骤三、锁扣精加工:配置三把铣刀对锁扣的内凹卡槽进行锁扣铣削加工,以获得纵向榫头和榫槽
步骤四、成形加工:配置三把铣刀对锁扣的榫头和榫槽先进行粗加工,再进行精细加工,获得横向榫头和榫槽。
其中,步骤一到步骤四中采用的铣刀均为聚晶金刚石刀具,预切加工中铣刀的粒度为M140/170;精修加工中铣刀两的粒度为M8/12;锁扣精加工中铣刀的粒度为M6/12;成形加工中铣刀的粒度为M6/12。通过采用不同粒度的刀具对不同精度要求的工序进行切削,如预切加工时为粗加工,只需要采用粒度较低的刀具进行切削,能够降低成本。采用较高粒度的刀具进行精修加工、锁扣精加工以及成形加工,能够有效提高加工出的面的尺寸精度,有效提高地板装配时的定位准确性。
本实施例中步骤一中预切加工设置的切削参数为:进给速度U=100m/min,刀具的主轴转速为n=10000r/min,切削速度为130m/s,刀具的外径为为保证良好的切削加工质量,切削直径为248,取刀具直径为减小切削温度和提高切削表面质量,每齿进给量取Uz=0.4mm,刀具齿数取刀具齿数为36。预切是后续更精细的加工的基础,此加工工序对加工表面粗糙度的要求不高,选用上述加工参数加工石塑地板,可以快速切除多余的材料,有效提高加工效率。
步骤一中包括预切第一步和预切第二步,预切第一步为自石塑地板左右两垂直端面的中部朝向石塑地板中部的方向进行切削加工,形成第一预切加工面;预切第二步为自石塑地板左右两垂直端面的最上端向下进行切削加工,形成第二加工预切面,且第二步切削加工中石塑地板左右两侧切削面积相等。
本实施例中步骤二中精修加工设置的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量为Uz=0.3mm/z,齿数为根据计算及应用的特点,精修刀的齿数为Z=44,切削表面会有运动轨迹所产生的运动不平度(波纹),波纹的高度因此较小的每齿进给量Uz可以降低波纹高度,提高切削表面的加工质量。
通过铣刀侧刃进行斜磨,斜磨角为8°。精修刀的上侧刃参与切削,加工了斜磨角以后可以减少工件材料对后刀面的摩擦,延长了刀具的使用寿命,减少了换刀次数,降低了生产成本,提高了生产效率。此外,8°的斜磨角可以减少切削时产生的切削热,降低聚氯乙烯的软化程度,减少对后续加工的影响。
精修加工为自石塑地板左右两垂直端面的最上端向下进行切削加工,形成精修加工面,且石塑地板左右两侧的切削面积相等,具体包括精修第一步和精修第二步,精修第一步设置石塑地板左边切削深度为0.25mm,右边切削深度为0.15mm;在精修第二步里,设置左边切削深度为0.25mm,右边切削深度为0.35mm。精修第一步和第二步中左右切削面积相等,这使石塑地板在精修时可以具有更好的稳定性,加工出来的面尺寸精度更高,加工表面质量更好。通过精修加工纠正经过预切加工后石塑板件的位置产生的偏差,为后续加工提供一个更精准的定位面。
本实施例中步骤三中锁扣精加工的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量Uz=0.6mm/z,刀具的齿数根据刀具设计的特点,习惯取刀具的齿数Z=24,通过铣刀两侧刃进行斜磨,斜磨角度为4°。锁扣精加工为自石塑地板左右两垂直端面的中部朝向石塑地板中部的方向进行切削加工,形成锁扣精加工面,具体包括锁扣第一步、锁扣第二步和锁扣精加工第三部步,锁扣第一步中切削深度为0.2mm,锁扣第二步中切削深度为0.2mm,锁扣精加工第三步中切削深度为0.1mm。石塑材料受温度影响较大,进给速度和切削深度是石塑切削热的重要影响因素。提高进给速度切削温度升高,降低切削深度降低切削温度。较小的切削深度可减小切削区石塑材料的软化程度,从而减少了材料粘刀现象,可提高切削表面质量和刀具的使用寿命,减少换刀次数,提高生产效率。锁扣精加工分三步完成,以较小的切削深度分三步完成锁扣精加工,能够降低切削时的产生切削力。锁扣是地板加工时比较脆弱的一部分,容易断裂,降低切削力可以有效减少地板锁扣断裂的情况发生。
本实施例中步骤四中成形加工的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量Uz=1.2mm/z,刀具的齿数根据刀具设计的特点,习惯取刀具齿数Z=12,通过铣刀两侧刃进行斜磨,斜磨角为8°。成形加工包括成形第一步、成形第二步和成形第三步,成形第一步中切削深度为0.2mm,成形第二步中切削深度为0.2mm,成形第三步中切削深度为0.1mm。
在锁扣精加工完成后再进行成形加工,这种方法的有益效果在于,成形加工出的两个接触面有着较高的精度要求,先锁扣后成形使锁扣精加工时具有较高的稳定性,提高成形加工接触表面的精度。成形加工分成三步完成,减小切削过程中产生的切削力,提高面成形加工面的表面精度,提高加工过程的稳定性。
本实施例中采用两把预切铣刀、精修铣刀、三把锁扣铣刀以及三把成形铣刀完成,工作过程中,先将石塑地板放在工作台上,地板沿图3中箭头方向以进给速度U=100m/min向前进给。先经过预切加工,切除锁扣上较多的材料;然后经过精修加工,获得尺寸精度较高的加工面,纠正地板经过前面工序后位置上产生的偏差;接着经过锁扣精加工获得尺寸精度很高的纵向榫头和榫槽,最后经过成形加工,获得尺寸精度很高的横向榫头和榫槽。
如图2所示,可以看出通过步骤一到步骤四中切削后得到的切削面,其中Y101和Y102表示预切第一步完成后的第一预切面;Y201和Y202表示预切第二步完成后的第二预切面;J101和J102表示精修加工以后的精修加工面;S101和S102表示锁扣精加工后的锁扣精加工面;C101,C102表示成形加工后的成形加工面。
如图4所示,石塑地板的锁扣部分包括第一预切部100、第二预切部200,经过两步预切后,地板锁扣的榫槽和榫头的廓形已经被加工出来,并且为后序加工留有0.5mm的预留量,还包括精修加工部300、锁扣加工部400和成形加工部500,在加工过程中保证左右两边的切削量一致,以此来保证切削加工的稳定性,保证板件成品具有较高的尺寸精度。板件的上下表面有链板加紧,因此刀具在垂直上下表面进给加工时的切削面积可以不相等,不影响加工时的稳定性。
预切加工第一步如图5所示,刀具的主轴转速为n=10000r/min;每齿进给量取Uz=0.4mm。以较大的切削深度快速切除面Y101上方和面Y102下方的石塑材料,并在面S101上方和面S102下方留有0.5mm的余量。
预切加工第二步如图6所示,刀具的主轴转速为n=10000r/min;每齿进给量取Uz=0.4mm。以较大的切削深度快速切除面Y201左方和面Y202右方的材料,并在面J101、面C101的左方和面J102、面C102的右方留有0.5mm的预留量。
精修加工如图7和图8所示,刀具的主轴转速为n=10000r/min,两把精修刀的每齿进给量Uz=0.3mm/z。精修的主要目的是纠正板件在预切工序位置产生的偏差,为后续的锁扣精加工和成形加工提供一个更精准的基准面。
如图4所示,两把精修刀分两步切除面J101左方和面J102右方的材料,且切削面积相等。这样加工减小切削过程中产生的切削力,提高面J101和面J102的表面精度,提高加工过程的稳定性。
锁扣精加工如图9、图10和图11所示,刀具的主轴转速为n=10000r/min,三把锁扣刀的每齿进给量为Uz=0.6mm/z。如图4所示,三把精修刀分3步切除面S101上方和面S102下方的材料。三把成形到的切削深度都很小,减少切削过程中产生的切削热,降低了石塑材料的软化程度,提高面S101和面S102的表面质量,提高尺寸精度。较小的切削深度降低刀具对地板的冲击力,减少了地板锁扣榫槽断裂的现象。
成形加工如图12、图13和图14所示,刀具的主轴转速为n=10000r/min,三把成形刀的每齿进给量Uz=1.2mm/z。如图4所示,三把成形刀切除面C101左方和面C102右方的材料。三把成形刀分三步切除面C101左方和面C102右方的材料,且切削面积相等。这样加工减小切削过程中产生的切削力,提高面C101和面C102的表面精度,提高加工过程的稳定性。
总之,以上所述仅为本发明的较佳实施例,凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰,皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:其包括以下步骤:
步骤一、预切加工:配置两把铣刀完成对地板的预切加工,分两步切除锁扣外侧的多余材料,并在精修、成形、锁扣精加工的表面上留有0.5mm的余量;
步骤二、精修加工:配置两把铣刀进行精修,纠正经过预切加工时地板产生的偏移,加工出基准面;
步骤三、锁扣精加工:配置三把铣刀对锁扣的内凹卡槽进行锁扣铣削加工,以获得纵向榫头和榫槽;
步骤四、成形加工:配置三把铣刀对锁扣的榫头和榫槽先进行粗加工,再进行精细加工,获得横向榫头和榫槽。
3.根据权利要求2所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:步骤一中包括预切第一步和预切第二步,预切第一步为自石塑地板左右两垂直端面的中部朝向石塑地板中部的方向进行切削加工,形成第一预切加工面;预切第二步为自石塑地板左右两垂直端面的最上端向下进行切削加工,形成第二加工预切面,且第二步切削加工中石塑地板左右两侧切削面积相等。
4.根据权利要求1所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:步骤二中精修加工设置的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量为Uz=0.3mm/z,齿数为Z=44,通过铣刀侧刃进行斜磨,斜磨角为8°。
5.根据权利要求4所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:精修加工为自石塑地板左右两垂直端面的最上端向下进行切削加工,形成精修加工面,且石塑地板左右两侧的切削面积相等,具体包括精修第一步和精修第二步,精修第一步设置石塑地板左边切削深度为0.25mm,右边切削深度为0.15mm;在精修第二步里,设置左边切削深度为0.25mm,右边切削深度为0.35mm。
6.根据权利要求1所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:步骤三中锁扣精加工的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量Uz=0.6mm/z,刀具的齿数Z=24,通过铣刀两侧刃进行斜磨,斜磨角度为4°。
7.根据权利要求6所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:锁扣精加工为自石塑地板左右两垂直端面的中部朝向石塑地板中部的方向进行切削加工,形成锁扣精加工面,具体包括锁扣第一步、锁扣第二步和锁扣精加工第三部步,锁扣第一步中切削深度为0.2mm,锁扣第二步中切削深度为0.2mm,锁扣精加工第三步中切削深度为0.1mm。
8.根据权利要求1所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:步骤四中成形加工的切削参数为:刀具的主轴转速为n=10000r/min,每齿进给量Uz=1.2mm/z,刀具的齿数Z=12,通过铣刀两侧刃进行斜磨,斜磨角为8°。
9.根据权利要求8所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:成形加工包括成形第一步、成形第二步和成形第三步,形成成形加工面,成形第一步中切削深度为0.2mm,成形第二步中切削深度为0.2mm,成形第三步中切削深度为0.1mm。
10.根据权利要求1-9任一一项所述的一种石塑地板锁扣的加工工艺,其特征在于:步骤一到步骤四中采用的铣刀均为聚晶金刚石刀具,预切加工中铣刀的粒度为M140/170;精修加工中铣刀两的粒度为M8/12;锁扣精加工中铣刀的粒度为M6/12;成形加工中铣刀的粒度为M6/12。
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