强磁铁在薄板零件数控加工中还有如斯大年夜的浸染！？

择要：装夹方法直接决定着加工的精度及效率。
在小批量多品种的加工中，通用夹具是加工的首选。

灵巧利用通用夹具，可将原来不能完成的加工变为可能。
对料厚0.5～4mm的铝板、铜板零件进行数控铣削加工，改进原有的装夹方法，采取磁铁赞助装夹的方法，办理了加工薄板时零件夹持力不易节制的问题。

1.工件特点

我单位以生产电子微波模块的外壳为主，在生产中常常碰着一些大小不一、批量很小的薄板零件（见图1）的加工，这些零件由于是军工配套产品，因此尺寸精度及形位公差哀求较高。
该种零件材料为铝合金或黄铜，虽然形状大略，但板料较薄，一样平常厚度为0.5～4mm；面积较大，常常会有尺寸超过200mm200mm的盖板，不易加工。

加工这类零件时，一样平常采取平口钳、垫铁和挤铁组合装夹方法，在立式加工中央、数控铣床等设备上铣削加工成形。
由于零件材料具有抗拉强度低、塑性高的特性，加之零件厚度薄，外型尺寸大，因此装夹很随意马虎产生变形。
夹持力大时，中间隆起，加工出的零件中央薄、两边厚，厚度及平行度超差；而当夹持力小时，铣削力大于夹持力，常常使加工中的零件产生位移，造成零件报废，给加工带来很大的困难。
真空吸附夹紧方法虽然可以担保装夹精度，但专业夹具投入较大，并且在数控加工中要利用切削液，会对真空装置造成破坏，以是真空吸附装夹方法在小批量多品种的数控加工中不是很适用。
针对生产加工中涌现的这个瓶颈问题，在原有装夹方法的根本上，利用一种灵巧的强磁铁赞助装夹方法，办理了上述问题，担保了零件的加工精度。

图 1

2.装夹方法剖析

（1）采取平口钳、挤铁装夹薄板零件。
薄板加工一样平常是采取平口钳、垫铁和挤铁组合装夹方法，虽然理论上夹紧力可以很大，但是由于薄板受力后随意马虎变形，并且加工过程中铣刀切削时会产生向上的拉力，这个拉力急速就会使薄板变形，造成薄板零件中央向上拱起，加工出的零件中间薄、两边厚；严重时薄板变形失落稳，会使夹紧失落效，零件受切削力时会移动，造成零件报废。
以200mm200mm2mm的铝合金薄板为例进行试验，夹紧后在薄板中间施加1N的拉力，薄板就会变形，向上拱起0.1mm，加工后就会产生0.1mm以上的偏差，对付哀求0.1mm公差的盖板零件，就会超差报废。
在薄板中间施加18N的拉力，薄板就会变形至装夹失落稳，中间明显拱起，夹紧力迅速低落，无法加工。

（2）采取强磁铁赞助夹紧方法。
选用磁力超强的钕铁硼强磁铁用于赞助装夹薄板零件。
钕铁硼磁铁是磁力最强的永磁铁，能吸起相称于自身质量640倍的重物，可以实现小体历年夜磁力的装夹哀求。
生产中，在平口钳、挤铁装夹系统中的薄板的中间位置（见图2）放置一块或几块15mm10mm强磁铁磁块。
以厚度为2mm的铝合金盖板零件的加工为例，磁铁透过盖板，与底下的垫铁吸附，每块磁铁的吸附力可达1.8kg，足以战胜装夹变形和刀具切削产生的拉力，将薄板工件牢牢地压在垫铁上，不产生拱起。
经试验，一块15mm10mm的磁铁透过火歧厚度薄板产生的磁力如表1所示。

图 2

1.动闭口 2.薄板工件 3.强磁铁压块 4.主轴 5.铣刀 6.挤铁 7.垫铁 8.定闭口 9.平口钳

表1 15mm10mm磁铁透过火歧厚度薄板产生的磁力

3.不同装夹方法的加工效果比拟

采取磁铁赞助装夹的加工方法和采取普通加工方法加工工件的零件精度比拟如表2所示，可以看出，利用磁铁赞助装夹的加工方法后，零件的加工精度得到明显提高。

表2 采取磁铁赞助装夹加工方法与普通加工方法的零件精度比拟

以放大器盖板为例，图样哀求的厚度公差一样平常为0.1mm ，由表2可知，采取普通加工方法不能担保零件的加工精度哀求或者根本无法加工；采取磁铁赞助装夹的加工方法后，零件精度完备可以知足图样精度哀求，同时也为工人的操作供应了方便。

4.生产中的把稳事变

采取磁铁赞助装夹的加工方法，在生产中该当把稳以下几项：

（1）利用挤铁装夹时，须要先加工薄板的四周，以担保挤铁装夹精度。

（2）垫铁、平口钳的精度直接影响工件的加工精度，一样平常对付哀求加工精度为0.05mm的工件，须要把平口钳、垫铁的平面度调度到0.02mm以内。

（3）强磁铁的分布可以灵巧支配，根据零件的大小和加工位置放置磁铁，可以放置多个大小不同的磁铁，确保薄板贴紧垫铁。
必要时可以采取先加工一部分，然后停息，调度磁铁位置，再加工另一部分的方法完成加工。

（4）对付直径很细或悬出很长的铣刀，要把稳磁铁对刀具的影响，使磁铁放置得离刀具的加工路径远一些。

（5）根据薄板加工的铣削深度，剖析刀具加工时带起力的大小，必要时采取换小直径立铣刀、小螺旋角铣刀，分层铣削及减少切宽等方法，减小切削带起力。

5.结语

磁铁赞助装夹方法具有一定的通用性，不仅适用于薄铝板的数控铣削加工，也适用于塑料、橡胶、聚四氟乙烯等非导磁材料薄板零件的数控铣削加工，同时可用于磨床磨削不导磁薄板零件(如不锈钢等)。
该方法大略方便、可操作性强，可为此类零件的生产供应借鉴。

作者：中国电子科技集团公司第十三研究所，苗广辉，张志忠

本文揭橥于《金属加工（冷加工）》2016年第5期36页