CN111842996A - 一种大型金属基板的精加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大型金属基板的精加工方法，包括以下步骤：步骤S1：清理机床工作台以及去除板材上的毛刺；步骤S2：在机床工作台上喷洒填充液，将板材平放在机床工作台上；步骤S3：于板材的四周分别通过靠紧装置配合机床工作台靠紧固定板材；步骤S4：并粗铣加工铣板材的顶面；步骤S5：翻转板材，并粗铣加工板材的背面；步骤S6：翻转板材，并半精铣加工板材的顶面；步骤S7：翻转板材，并半精铣加工板材的背面；步骤S8：翻转板材，并精铣加工板材的顶面；步骤S9：翻转板材，并精铣加工板材的背面。该方法加工板材时，不施予外力夹紧板材，有效控制切铣加工时板材的变形量，有利于提高工厂加工精度、生产良率和节约生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及基板加工技术领域，尤其是一种大型金属基板的精加工方法。
背景技术
现有的大型金属板材如高精度基板，在汽车工装夹具生产线等很多工业设备生产线上均有使用，且发挥着相当重要的作用，所以对其的加工精度要求也相对较高，加工后成品高精度基板的平面度和平行度要求、光滑度均有严格的要求。而高精度基板的原料板材通常使用Q234或Q345的钢制板材，厚度一般在16~30mm左右，并且面积都比较大，采用现有的加工方法会使板材在加工时容易变形弯曲，成品基板的平面度以及平行度仅在0.2~0.5mm/m²之间，光滑度在Ra3.2~6.3之间，精度不足且良率较低，成本高昂。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种加工力求在自然状态下加工，不施予外力，降低加工时板材变形量的大型金属基板的精加工方法，有利于提高工厂加工精度、生产良率和节约生产成本。
本发明是这样实现上述目的的：
一种大型金属基板的精加工方法，包括以下步骤：
步骤S1：清理机床工作台以及去除板材与机床工作台接触面的毛刺；
步骤S2：在机床工作台与板材接触的表面喷洒填充液，并将经过步骤S1处理过后的板材自然平放在喷洒有填充液的机床工作台上；
步骤S3：在机床工作台上于板材的四周分别通过靠紧装置配合机床工作台靠紧固定板材；
步骤S4：通过铣刀粗铣加工铣板材的顶面；
步骤S5：翻转经步骤S4处理后的板材，重复步骤S1~步骤S3并通过铣刀粗铣加工板材的背面；
步骤S6：翻转经步骤S5处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀半精铣加工板材的顶面；
步骤S7：翻转经步骤S6处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀半精铣加工板材的背面；
步骤S8：翻转经步骤S7处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀精铣加工板材的顶面；
步骤S9：翻转经步骤S8处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀精铣加工板材的背面。
其中，所述步骤S2中的填充液为环氧冷却液。
其中，所述步骤S3中的靠紧装置包括一侧靠紧板材侧边的顶板以及配合机床工作台锁紧顶板的矮头螺丝。
其中，所述步骤S4和步骤S5中，粗加工阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1440~1760r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.5mm，加工余量为0.5mm。
其中，所述步骤S6和步骤S7中，半精铣阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1440~1760r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.2mm，加工余量为0.1mm。
其中，所述步骤S8和步骤S9中，精铣阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1620~1980r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.05mm。
其中，所述去除毛刺为人工使用手磨机打磨去除。
本发明的有益效果：加工时通过清理机床工作台和去除板材与机床工作台接触面的毛刺使得板材可以更加平整地贴合在机床上，避免因毛刺碎屑等使板材与机床工作台之间隆起形成影响加工精度的空隙，而在机床工作台上喷洒的填充液，使自然平放在在机床工作台上的板材与机床工作台贴合更加紧密，并且使板材在加工时其中心能被牢牢地吸附在机床工作台上，避免板材在加工过程中隆起变形。而填充液还能提高板材与机床工作台的热传导，使得板材加工时其热量能够更快速的通过填充液导向机床工作台并散发出去，避免板材因过热而变形隆起，进一步提高加工精度。而通过靠紧装置配合机床工作台板材四周避免了夹紧固定板材时造成的板材弯曲形变，进一步保持了板材能够在自然状态下加工，避免外力夹持板材使板材变形，最终使加工后的大型高精度基板的平行度和平面度均达到0.05mm/m²、光滑度达到Ra3.2及以下，提高工厂的生产良率和节约生产成本。
具体实施方式
一种大型金属基板的精加工方法，包括以下步骤：
步骤S1：清理机床工作台以及去除板材与机床工作台接触面的毛刺；
步骤S2：在机床工作台与板材接触的表面喷洒填充液，并将经过步骤S1处理过后的板材自然平放在喷洒有填充液的机床工作台上；
步骤S3：在机床工作台上于板材的四周分别通过靠紧装置配合机床工作台靠紧固定板材；
步骤S4：通过铣刀粗铣加工铣板材的顶面；
步骤S5：翻转经步骤S4处理后的板材，重复步骤S1~步骤S3并通过铣刀粗铣加工板材的背面；
步骤S6：翻转经步骤S5处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀半精铣加工板材的顶面；
步骤S7：翻转经步骤S6处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀半精铣加工板材的背面；
步骤S8：翻转经步骤S7处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀精铣加工板材的顶面；
步骤S9：翻转经步骤S8处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀精铣加工板材的背面。
加工时通过清理机床工作台和去除板材与机床工作台接触面的毛刺使得板材可以更加平整地贴合在机床上，避免因毛刺碎屑等使板材与机床工作台之间隆起形成影响加工精度的空隙，而在机床工作台上喷洒的填充液，使自然平放在在机床工作台上的板材与机床工作台贴合更加紧密，并且使板材在加工时其中心能被牢牢地吸附在机床工作台上，避免板材在加工过程中隆起变形。而填充液还能提高板材与机床工作台的热传导，使得板材加工时其热量能够更快速的通过填充液导向机床工作台并散发出去，避免板材因过热而变形隆起，进一步提高加工精度。而通过靠紧装置配合机床工作台板材四周避免了夹紧固定板材时造成的板材弯曲形变，进一步保持了板材能够在自然状态下加工，避免外力夹持板材使板材变形，最终使加工后的大型高精度基板的平行度和平面度均达到0.05mm/m²、光滑度达到Ra3.2及以下，提高工厂的生产良率和节约生产成本，提高工厂的生产良率和节约生产成本。
本发明的填充液也可以采用水来实现，但使用水作为冷却液时，机床工作台和板材容易氧化锈蚀，所以本发明的步骤S2中的填充液为导热性更优良且不会导致机床工作台和板材氧化锈蚀的环氧冷却液。
为了使靠紧装置的靠紧固定效果更优良，所述步骤S3中的靠紧装置包括一侧靠紧板材侧边的顶板以及配合机床工作台锁紧顶板的矮头螺丝，板材加工前通过在板材四周侧均匀并紧贴板材放置多块顶板，随后通过矮头螺丝将顶板锁紧在机床工作台上，可以保证板材在加工过程中不会发生位移。
为了更有效地削除板材表面的氧化层和因磕碰而造成的凹凸不平的板面，所述步骤S4和步骤S5中，粗加工阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1440~1760r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.5mm，加工余量为0.5mm。且铣刀的转速随铣刀的新旧、锋利程度进行适当的升降，新安装的锋利的铣刀处于极速磨损的不稳定状态，此时其转速采用1440 r/min，避免转速过高引起刀口磨损异常甚至崩坏；而当新安装的铣刀通过低转速的切铣加工一段时间后，其刀口的锋利度被磨合到最佳点并铣刀处于最稳定的状态，其切削效果最好，此时其转速采用1760 r/min；而当处于稳定状态的铣刀在长时间使用后，其刀口已磨损得稍钝且切铣效果较差，此时提高铣刀的转速直至1760 r/min来弥补其不足，提高切铣效果，而0.5mm的加工余量使板材在随后的半精铣阶段能够拥有较高的容错率，确保板材加工的加工精度。
为了进一步确保步骤S5中板材的平整性和加工精度，所述步骤S6和步骤S7中，半精铣阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1440~1760r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.2mm，加工余量为0.1mm。且铣刀的转速随铣刀的新旧、锋利程度进行适当的升降，新安装的锋利的铣刀处于极速磨损的不稳定状态，此时其转速采用1440 r/min，避免转速过高引起刀口磨损异常甚至崩坏；而当新安装的铣刀通过低转速的切铣加工一段时间后，其刀口的锋利度被磨合到最佳点并铣刀处于最稳定的状态，其切削效果最好，此时其转速采用1760 r/min；而当处于稳定状态的铣刀在长时间使用后，其刀口已磨损得稍钝且切铣效果较差，此时提高铣刀的转速直至1760 r/min来弥补其不足，提高切铣效果，而0.1mm的加工余量使板材在随后的精铣阶段能够拥有较高的容错率，确保板材加工的加工精度。
为了使精铣效果更好和提高板材的精度，所述步骤S8和步骤S9中，精铣阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1620~1980r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.05mm。且铣刀的转速随铣刀的新旧、锋利程度进行适当的升降，新安装的锋利的铣刀处于极速磨损的不稳定状态，此时其转速采用1620 r/min，避免转速过高引起刀口磨损异常甚至崩坏；而当新安装的铣刀通过低转速的切铣加工一段时间后，其刀口的锋利度被磨合到最佳点并铣刀处于最稳定的状态，其切削效果最好，此时其转速采用1800r/min；而当处于稳定状态的铣刀在长时间使用后，其刀口已磨损得稍钝且切铣效果较差，此时提高铣刀的转速直至1980 r/min来弥补其不足，提高切铣效果，确保加工后板材的平面度和平行度达到0.05mm/m²，光滑度达到Ra3.2及以下。
为了能够更快速的去除原料板材的毛刺，提高工作效率，所述去除毛刺为人工使用手磨机打磨去除，通过人工使用手磨机去除毛刺可以免除板材通过抛丸打磨设备打磨毛刺的加工步骤，更加省时省力。
Claims (7)
1.一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：清理机床工作台以及去除板材与机床工作台接触面的毛刺；
步骤S2：在机床工作台与板材接触的表面喷洒填充液，并将经过步骤S1处理过后的板材自然平放在喷洒有填充液的机床工作台上；
步骤S3：在机床工作台上于板材的四周分别通过靠紧装置配合机床工作台靠紧固定板材；
步骤S4：通过铣刀粗铣加工铣板材的顶面；
步骤S5：翻转经步骤S4处理后的板材，重复步骤S1~步骤S3并通过铣刀粗铣加工板材的背面；
步骤S6：翻转经步骤S5处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀半精铣加工板材的顶面；
步骤S7：翻转经步骤S6处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀半精铣加工板材的背面；
步骤S8：翻转经步骤S7处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀精铣加工板材的顶面；
步骤S9：翻转经步骤S8处理后的板材，重复步骤S2~步骤S3并通过铣刀精铣加工板材的背面。
2.根据权利要求1所述一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于：所述步骤S2中的填充液为环氧冷却液。
3.根据权利要求1所述一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于：所述步骤S3中的靠紧装置包括一侧靠紧板材侧边的顶板以及配合机床工作台锁紧顶板的矮头螺丝。
4.根据权利要求1所述一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于：所述步骤S4和步骤S5中，粗加工阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1440~1760r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.5mm，加工余量为0.5mm。
5.根据权利要求1所述一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于：所述步骤S6和步骤S7中，半精铣阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1440~1760r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.2mm，加工余量为0.1mm。
6.根据权利要求1所述一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于：所述步骤S8和步骤S9中，精铣阶段选用的铣刀直径为100~160mm，铣刀转速为1620~1980r/min，铣刀切削速度为1500~1800mm/min，铣刀切削深度为0.05mm。
7.根据权利要求1所述一种大型金属基板的精加工方法，其特征在于：所述去除毛刺为人工使用手磨机打磨去除。
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