板材折弯机活动梁加工工装及加工方法

张 冲，王泉祥，孙云芳

（天津赛瑞机器设备有限公司，天津300301）

0 引言

在我公司承揽的板材折弯机项目中，其中有一种活动梁由一块大板和由两块小板组成的L形支架焊接而成，由于活动梁大板的板幅较大，而厚度相对于板幅比较小，如果将工件平放受自身重量影响较大，会出现没有垫实处出现下榻现象，影响工件的自身的平面度要求。工件的形位公差要求非常严格，只允许0.05 mm的误差，如果将工件平放到机床的工作台上并压紧，由于大板本身允许平面度2 mm用压板压实的过程中会有外加应力，加工后松开压板会有应力释放，将会造成尺寸超差，并且工件的双面都需要加工，无法使用一个基准同时加工工件的双面，需要将工件翻个重新找正加工，造成无法满足图纸中形位公差要求。由于工件单薄，在加工的过程中同样会产生加工应力，当加工完成后，应力释放也会造成形位公差超差现象。如果加工后形位公差超差，进行修复是非常麻烦的，这是由于修复需要补焊，补焊时的热输入会造成工件变形，导致其它尺寸也会超差。

想要解决这种问题，主要就是解决工件自重引起的变形问题；工件加工时装卡找正的问题，使工件装卡找正时不会造成变形，同时使前后面加工时使用同一个基准来保证尺寸公差和形位公差；同时解决加工过程中产生的加工应力。

1 活动梁介绍

活动梁（如图1所示）是由一块大板和由两块小板组成的L形支架焊接而成，由于活动梁大板的板幅较大，而厚度相对于板幅比较小。如图1所示，上端两侧有双面止口，止口的平行度为0.05 mm，两侧凸台的上平面需要加工，下端在大平面上需要铣两个阶梯止口，止口的直线度0.05 mm，平行度0.05 mm，垂直度0.05 mm，并且在止口的平面上有一排螺纹孔。因为板幅和厚度比比较大，如果将工件放平加工，工件受自身重力影响会产生变形，影响加工的精度，并且正反面的加工面无法使用同一个基准来加工，影响尺寸公差精度。因此采用使用工装保证工件（如图1所示）竖直装卡找正来解决上述问题。

图1 板材折弯机活动梁结构示意图

2 工装

本工装包括工装支架1，所述工装支架为箱式结构，工装支架的底面为加工基准面，在工装支架的上表面焊接有两个平行设置的立板20、30，两个立板之间设有用于放置板材折弯机活动梁的空间，在每个立板的外侧均对称设有两个加强筋板21、31；在工装支架的两侧设置有与机床工作连接的安装板1-1，所述安装板上设有安装孔1-2；两个立板中其中一个立板20上沿立板高度方向至少设有2个螺纹孔201，2个螺纹孔201的竖直中心线位于同一直线上，每个螺纹孔内螺装有锁紧螺栓202，在另一个立板的内侧面对应锁紧螺栓位置焊接有垫板301，垫板的外端面为加工基准面，所述垫板中心设有定位孔302，所述定位孔内安装插装有圆柱形定位头4，圆柱形定位头4的两端面均为加工基准面；所述定位头的一端设有定位销4-1，所述定位销4-1插装在垫板301的定位孔302内，在圆柱形定位头4的外壁沿径向方向设置有安装盲孔4-2（如图2所示），所述安装孔内插装有拨杆5，所述拨杆伸出立板。所述圆柱形定位头4和拨杆安装在工装支架的立板上，用于检验工件活动梁装卡是否到位或是过定位，防止装卡不到位造成工件加工过程中工件窜动，影响尺寸公差，或是过定位造成加工过程中有应力在卸下工装时，工件变形影响尺寸公差。

图2 发明工装的结构示意图

为了提高强度，防止使用锁紧螺栓定位时发生变形造成工装定位不准的问题，在设有螺纹孔的立板外侧两个加强筋板之间还设有加强腹筋22。

圆柱形定位头的两端面均为加工基准面，一端面与活动梁的面接触用于定位活动梁的基准，另一端面与工装支架上的衬板接触，将工装支架上的基准转移到定位头上。定位头的一端设有定位销插装在垫板的定位孔内为小间隙配合，在圆柱形定位头的外壁沿径向方向设置有安装盲孔（如图3所示），安装孔内插装有拨杆，所述拨杆伸出立板。拨动拨杆来检验工件活动梁装卡是否到位或是过定位。

图3 圆柱形定位头结构示意图

3 工装使用及活动梁加工

（1）首先，将两个工装支架放到工作台上，将工装支架的底面加工面与工作台接触，然后利用百分表进行找正，使两个工装支架立板上的垫板的加工面在同一个平面上，并调整好两个工装支架之间的间距，避开工件活动梁上的两个小墩。

（2）将圆柱形定位头和锁紧螺栓安装到的对应的立板上。

（3）将被加工的板材折弯机活动梁放到工装支架的两个立板之间，注意工件板材折弯机活动梁从到机加车间开始，一直到现场安装都要竖直放，不能放平；根据活动梁允许的平面度，兼顾两侧止口加工量放置工件活动梁。

（4）拧锁紧螺栓与工件活动梁接触上后，将拨杆安装到圆柱形定位头的安装盲孔内，同时在被加工的板材折弯机活动梁顶紧处的背面利用百分表进行打表，一边拧锁紧螺栓一边晃动拨杆，当拨杆晃不动时开始慢慢的拧紧锁紧螺栓并观察被加工的板材折弯机活动梁背面的百分表的变化。当表针要动时，停止拧锁紧螺栓，如此重复将几个锁紧螺栓都顶紧。

（5）完成步骤（4）后，开始粗加工，单面留 0.5 mm加工量，并且加工板材折弯机活动梁上所有孔和螺纹的底孔成活。

（6）粗加工后将锁紧螺栓松开，释放加工应力，锁紧螺栓松到拨杆即将要动时停止松动锁紧螺栓，时效释放应力，复检工件的变形符合加工要求后，慢慢拧紧锁紧螺栓，观察被加工的板材折弯机活动梁背面的百分表的变化。当表针要动时，停止拧锁紧螺栓，如此重复将几个螺栓都顶紧。

（7）精加工工件，单面进刀量为0.2 mm，按照图4加工成活。

4 结论

板材折弯机活动梁通过使用工装加工后，对各加工面进行检测，能够达到图纸中的尺寸精度要求，解决了工件自重引起的变形的问题；工件加工时装卡找正时，不会造成变形同时使前后面加工时使用同一个基准来保证尺寸公差和形位公差；解决了加工过程中产生的加工应力。加工后使工件能够满足0.05 mm的严格尺寸和形位公差要求。在机加工时一次合格，节省了大量返修时间和返修成本。本工装结构简单，使用方便，不但解决了生产制造过程中的困难问题，而且大幅提高了工作效率，节约了制造成本，得到了客户的一致好评，为企业增加了利润。