機床鈑金類零件的結構和工藝性

劉星+于海波+劉萍

摘 要：本文重點針對機床鈑金類零件的具體結構和加工技術工藝相關問題進行分析，從而指出機床鈑金類零件加工時需要注意的相關問題。本文給出了機床鈑金類零件加工時常用的一些簡便的設計計算方式，旨在進一步改善機床鈑金類零件的結構形態和提高技術加工的工藝性。

關鍵詞：機床；鈑金類零件；結構；工藝

通常我國工業加工中機床鈑金類零件一般都是單件小批量生產，主要采用數控剪鈑機以及數控激光切割機和數控轉塔沖、數控折彎機等相關的鈑金加工設備，對機床鈑金類零件進行加工生產。在此加工過程中，技術人員還需對需要焊接的機床鈑金類零件進行人工加工成形，然后再對其進行表面噴漆處理。一般而言，機床鈑金類零件不宜采用成形模具進行批量化加工與生產，所以機床鈑金類零件的設計與加工需要充分考慮零件的可加工性，同時需要設計一條最佳的工件加工工藝路線。因此，機床鈑金類零件的工件結構和加工形態是由加工設備的工藝路線以及加工能力所決定的。

1.機床鈑金類零件的結構和加工工藝要求

機床鈑金類零件的展開尺寸應小于現有板材的供貨尺寸，在不影響機床零件外觀質量的前提下，要保證其加工零件的展開材料尺寸更小。通常情況下，在加工之前，技術人員需要采用以下計算方式，對鈑金類材料的具體加工尺寸進行計算分析。具體而言，需要采用如下幾種計算方式進行加工尺寸換算：

（1）計算法。通過將“板材折彎成形后中心層的長度不變”這一理論作為加工技術基礎，從而按照具體公式：

進行科學計算，其中中心層的實際半徑以及加工材料的彎曲內半徑和加工板材的實際厚度分別采用 進行科學表示。

（2）另外一種加工尺寸計算方式是采用查表法進行科學計算。在此計算基礎上，需要綜合考慮影響折彎件展開尺寸精確度的有關影響因素，比如彎曲內半徑R以及折彎度等，通過直接求得工件展開補償參數值，從而對機床類鈑金加工工件的結構以及具體的加工工藝進行科學分析。

（3）最科學的一種計算分析方式就是采用軟件分析法進行結構設計。將機床鈑金參數輸入設計軟件，從而自動生成相關的三維實體模型，再對其進行加工處理。

總之，在對機床類鈑金材料進行加工處理時，需要科學對加工工件的標準參數進行計算分析，從而提升技術加工的精確度。但是，以上三種不同加工計算方式適宜對大批量鈑金類零件進行加工計算。我國工業加工過程中關于機床鈑金類零件的加工種類較多，而且形態功能各異，但總體加工數量較少，且零件加工的精度較低。因此通常情況下，需要加工的機床鈑金類零件的材料尺寸與型號分別為1mm-4mm和Q235的鋼板。對此，可用一般通用性的模板就可進行加工。

綜上幾種不同的加工標準計算方式，本文結合實踐經驗及科學的加工理論總結出如下具體計算方式[2]：

L=A+B+C+......X-N（2S-0.5）

在上式中，工件的毛坯展開尺寸采用L表示，A、B、C......X分別表示工件的折彎長度；而工件的料厚采用s表示，工件的折彎次數通過N表示。因此，機床鈑金類零件各折彎彎邊長度均包含材料厚度在內，具體的工件折彎斷面形狀示意圖如下所示：

此種加工尺寸計算方式主要適用于折彎角度在70°-110°之間的工藝零件加工計算，但不適用于大圓弧折彎件的加工計算分析。因此，在機床鈑金類零件結構加工過程中，可針對相關的加工工藝路線進行修正。如下圖結構所示，假設該機床鈑金類零件的結構尺寸A為12mm，B、C、D的尺寸均為20mm，而E、S的長度分別為30mm與2mm，因此可按照上述計算公式求得：

L=A+B+C+......X-N（2S-0.5）

=12+20+20+20+30-4×（2×2-0.5）mm

=102-4×3.5mm=88mm，即該機床鈑金類零件的毛坯實際展開尺寸為88mm。

2.機床加工設備對鈑金類零件結構的影響

機床鈑金類零件加工的外觀要求是保證各鈑金類零件的連接螺釘以及板材端面不外露。具體加工折彎時，可以按照如下圖中的示意圖對機床鈑金類零件的相鄰鈑金件向內進行折邊處理，而且要相互折邊。采用這種方式進行加工設計不但可以起到良好的防水作用，而且大大提升了鈑金結構的強度。在此過程中，在控制電柜殼體等IP防護等級要求較高的地方，還可通過如下圖表中所示的折邊壓密封條方式進行防水防塵設計加工[3]。

3.加工工藝對鈑金類零件的影響

機床鈑金類零件的技術加工工藝路線會對零件的總體結構產生重要影響，比如型腔類結構的機床鈑金類加工零件在技術加工過程中，需要設置溢水孔，從而可以有效防止在對加工工件的表面進行加工處理時槽液被帶出，從而導致各個不同的機床鈑金類零件的加工槽之間相互受到污染。

在加工零件的表面噴涂懸掛時，應該盡可能采用已有孔，但已有孔如果不適合對機床鈑金類零件進行技術加工，此時需要對較重的鈑金類加工零件的加工線路進行優化調整，重新設計較為適宜吊裝的零件加工工藝孔。與此同時，需要在加工過程中著重考慮機床鈑金類零件的加工重心位置，從而防止零件在加工過程中重新產生嚴重的偏移情況，從而導致不同加工組件之間碰撞。

在此過程中，比如在對機床類鈑金零件進行結構加工時，需要對焊接機的機床鈑金零件的工藝路線進行改進，保證接縫位置不外露，而且盡可能使接縫長度最短，從而不斷提升工件加工的精確性與減少工件加工的工作量。在實際焊接過程中，盡可能選擇電阻焊以及氣體保護焊的焊接方式，但是以上這兩種焊接方式一般都適用于對較薄的焊接材料進行焊接，而且焊接之后機床類鈑金材料的實際結構變形度很小。

結束語

實踐研究表明，鈑金類零件在機床加工時，并非采用成形模具進行流水線統一加工。因此，在具體加工過程中，零件結構形態會受加工技術工藝行進路線及加工技術工藝的影響。本文在上述分析基礎上，重點對鈑金類零件的加工影響進行了分析，從而希望在工業加工制造過程中，結合企業的加工設備及相關加工零件進行全面衡量，結合具體問題進行具體分析，從而不斷在實踐過程中進一步優化技術加工工藝，改進機床鈑金類零件的加工工藝路線，以此提升工業加工的技術水平。

參考文獻：

[1]張艷，王海波.機床鈑金零件基礎構造與其工藝[J].科技傳播，2012，02

[2]孫巖，生宏偉.鈑金零件用真空夾持工裝研制[J].機械設計與制造，2012，04