影響板材剪切尺寸精度的主要因素及質(zhì)量控制

曾榮 袁曉濤

摘要：剪板機剪切下料作為金屬板材加工的重要方式之一，主要用于裁剪各種規(guī)格板材的直線邊緣，具有工作方式簡單、效率高、成本低等特點，所加工配件質(zhì)量一般能夠滿足產(chǎn)品設(shè)計及工藝要求。本文分析了影響金屬板材剪切尺寸精度的主要因素及相應(yīng)的質(zhì)量控制措施。

關(guān)鍵詞：剪板機；剪切；尺寸精度

板材剪切一般是備料下料的源頭工序，其質(zhì)量好壞直接影響后工序加工。在生產(chǎn)實踐中，常常會出現(xiàn)剪切配件尺寸超差等問題。隨著對剪切質(zhì)量要求的不斷提高，需要對剪切的實際加工精度和影響剪切精度的主要因素有一個整體認(rèn)知，以便采取適當(dāng)?shù)拇胧€(wěn)定和提高剪切質(zhì)量。公司一般進行t3～t16的金屬板材剪切加工。剪切設(shè)備主要為液壓擺式剪板機、液壓閘式剪板機和機械剪板機。通過長期的剪切經(jīng)驗積累和試驗，相應(yīng)分析如下。

1.影響剪切尺寸精度的主要因素及質(zhì)量控制

1.1.后檔料定位精度及可靠性

后檔料定位精度和可靠性直接影響配件下料的尺寸精度。根據(jù)設(shè)備說明書和相關(guān)資料介紹，數(shù)控剪板機的后檔定位精度一般能達到±0.1mm。后擋料與下刀片的平行度在1000mm長度上一般小于0.20mm，故設(shè)備本身的精度一般能夠滿足剪切要求。在剪切過程中，后檔料需要承受定位時難以避免的撞擊，特別是大板、厚板，故需要良好的剛度和強度。生產(chǎn)中，需要經(jīng)常檢查后檔料的變形和后檔料機構(gòu)工作是否正常，以保證其與刀片的平行度和調(diào)整準(zhǔn)確性，避免剪切出現(xiàn)尺寸超差和大小頭。

1.2.板材剪切定位方式

板材剪切定位方式主要包括靠后檔料剪切和對線剪切。對線剪切包括在配件上劃線然后靠剪板機燈光影剪、將配件對齊工作臺上的線剪切、將配件對齊卷尺掛尺剪切等方式。由于對線剪切配件定位需目測，尺寸精度比靠后檔料剪切明顯要差。

在生產(chǎn)中，異形件、大配件和剪切過程中的尾料一般均需要對線剪切。特別是厚板大配件，由于重量大，對線剪切時微調(diào)定位比較困難，精度就更差些。操作時需要細致或制作專門的定位裝置。

1.3.配件尺寸測量方式

對于剪切配件，其邊緣和斷面難以避免有缺陷和變形，主要包括斷面有斜度、斷面層臺凸起、配件剪切邊緣變形等。

如圖1，當(dāng)采用卷尺對配件尺寸進行測量時，卷尺從A端拉到B端，則容易將D值認(rèn)為是配件的尺寸，而一般情況下，剪切配件的最大輪廓尺寸（如圖中的C值）才是其標(biāo)準(zhǔn)值，斷面傾斜越大，誤差越大；當(dāng)用卷尺從B端拉到A端測量時，由于卷尺頭定位處一般有8mm的高度，故根據(jù)配件板厚變化的情況，會有不同結(jié)果，板厚小于8mm時，卷尺會掛在B端光亮帶上，此時測量無偏差，但當(dāng)板厚明顯超過8mm時，則卷尺可能會掛在傾斜斷面的某一位置，從而產(chǎn)生不同的測量誤差。同樣，斷面層臺凸起等缺陷也會對測量產(chǎn)生干擾。在板材剪切的末尾，剪下配件末端斷面會因為重力引起的撕裂產(chǎn)生明顯傾斜，相應(yīng)的臺上的配件斷面也會有一定變形，只是會小一些。這種傾斜一般分布在剪切末尾的0mm～150mm范圍，斷面垂直度一般在1mm～2.5mm。

因此，在配件尺寸測量時，應(yīng)注意觀察，分析斷面傾斜帶來的影響，避開凸臺、板材兩端、過大毛刺等缺陷位置，測量兩到三個位置，以便正確反映配件尺寸。

1.4.卷尺精度

卷尺精度直接影響配件剪切尺寸精度。對線剪切中的部分劃線、掛尺剪直接需要卷尺定位，而靠后檔料剪切時也需要測量配件尺寸來驗證后檔距離是否正確，故卷尺精度對剪切加工至關(guān)重要，再加上卷尺在剪切過程中使用頻繁，容易產(chǎn)生變形，因此，應(yīng)經(jīng)常檢查卷尺精度是否正常，以免產(chǎn)生批量尺寸偏差。

1.5.板材在剪切中的游動和變形

板材剪切是一個受力異常復(fù)雜的過程。在剪切過程中，可能因為厚板配件所需剪切力大、壓在配件上壓腳數(shù)少、壓腳故障等因素，發(fā)生配件因壓腳力不夠發(fā)生游動的情況，這樣會導(dǎo)致配件剪切平行度超差，從而影響配件尺寸。生產(chǎn)中，可以嘗試將配件放在剪板機壓腳多，壓腳力相對穩(wěn)定的位置，以獲得較好的尺寸精度。

板材在剪切過程會產(chǎn)生變形，變形的不一致會形成一定的尺寸公差。

另外，在剪切中，靠后擋料定位時的撞擊和振動、配件剪切寬度大（重力大）產(chǎn)生下垂影響定位、卷尺測量誤差等等都對剪切尺寸精度有影響。

2.一般剪切尺寸精度

通過對比分析剪切尺寸數(shù)據(jù)，結(jié)合公司加工配件一般尺寸和加工方式，正常操作時，一般剪切尺寸精度按表1（剪切長度不大于3000mm）。

生產(chǎn)中，當(dāng)配件的尺寸精度要求超過剪切一般加工精度時，可以采用其它加工方式，如數(shù)控切割、模具下料等，或者制作相應(yīng)的工裝以保證尺寸精度要求；而當(dāng)配件下料精度明顯與表中數(shù)據(jù)不符時，則需要查找原因，控制剪切質(zhì)量。

3.結(jié)束語

由分析可知，板材剪切精度受人為操作影響很大，生產(chǎn)中應(yīng)規(guī)范操作，加強配件檢查，以控制剪切質(zhì)量。剪板機剪切加工有其剪切精度范圍，應(yīng)根據(jù)配件要求，合理、經(jīng)濟選擇加工方式。

參考文獻：

[1]《機械設(shè)備維修問答叢書》編委會.鍛壓設(shè)備維修問答.北京：機械工業(yè)出版社，2007.9.