數(shù)控技術(shù)在鈑金機(jī)床加工中的應(yīng)用
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隨著科技不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)在機(jī)械輔助設(shè)計(jì)上的應(yīng)用,現(xiàn)代 CAD/CAM 、 FMS 、 CIMS 都在數(shù)控技術(shù)上得到廣泛應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床自 1952 年在美國成功研制以來先后經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段。隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟,推動(dòng)了我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)相繼開發(fā)成功,使我國數(shù)控機(jī)床在品質(zhì)上、性能上得到了保障。由于數(shù)控機(jī)床有著對(duì)工件改型的適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、提高生產(chǎn)率等特點(diǎn),因此在各領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用。
數(shù)控技術(shù)在鈑金機(jī)床上得到了廣泛應(yīng)用,它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復(fù)雜、批量大等問題。數(shù)控鈑金機(jī)床包括數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控激光切割機(jī)、數(shù)控沖床、數(shù)控彎板機(jī)、焊接機(jī)、火焰切割機(jī)等。它們?cè)谏a(chǎn)中的應(yīng)用大大提高了鈑金加工能力、使鈑金件在質(zhì)量上、產(chǎn)量上得到保證,同時(shí)也大大的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
剪板下料在鈑金加工過程中是第一道工序,下料的準(zhǔn)確度直接影響后面工序的加工質(zhì)量,數(shù)控剪板機(jī)的應(yīng)用保證了下料的尺寸及下料對(duì)角線的工差。數(shù)控剪板機(jī)是由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由三部伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成。機(jī)床前定位有兩部伺服電機(jī),通常一臺(tái)主電機(jī)單獨(dú)工作,加工范圍 2 — 500mm, 如加工斜邊則副電機(jī)工作 , 數(shù)控系統(tǒng)給出兩個(gè)不同的指令形成斜邊。后定位有一部伺服電機(jī),主要加工大板面的產(chǎn)品,加工范圍 150 ~ 4000mm 。如上海產(chǎn) QC12K 系列數(shù)控剪板機(jī)配備瑞士 CYBELEC DNC60 系列可儲(chǔ)存 36 個(gè)順序,內(nèi)部存儲(chǔ)記憶量 100 個(gè)順序。
?。記_壓是鈑金加工中一個(gè)重要環(huán)節(jié),數(shù)控沖床可以代替過去三臺(tái)沖床的加工能力。大大提高了生產(chǎn)率。數(shù)控沖床是一種用途廣泛的機(jī)床,有單沖頭和轉(zhuǎn)塔兩種。本文以 CNC1000 型為例,該機(jī)床產(chǎn)地意大利。屬于 C 型結(jié)構(gòu)的機(jī)床,加工范圍: 1270 × 1000mm ,轉(zhuǎn)塔有 19 個(gè)模具工位,分上下兩部分分別裝模具的凸模和凹模,凹模外部尺寸直徑 25.4mm 、 47.62mm 、 88.9mm 、 125.43mm 、 158.4mm 、 210.00mm ,數(shù)控沖床一般有 X 、 Y 、 Z 三軸。 X 軸是機(jī)床 0 度方向, Y 軸是機(jī)床 90 度方向, Z 軸安裝在轉(zhuǎn)塔上是控制模具角度的裝置。
機(jī)床操作者根據(jù)零件圖和工藝要求確定加工方案編寫程序單。操作者通過機(jī)床的操作面板,在 EDIT 方式直接將程序?qū)懭氤绦騼?nèi)存中;隨著 CAD/CAM 和 CIMS 機(jī)術(shù)的發(fā)展,操作員可以通過計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件將圖形輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)生成程序,拷入磁盤通過磁盤驅(qū)動(dòng)器輸入數(shù)控系統(tǒng)。還可以用計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)串行的方法輸入。數(shù)控沖床的編程指令分為 G 代碼 M 代碼, G 代碼是用來指令機(jī)床進(jìn)行加工運(yùn)動(dòng)和插補(bǔ)方式的功能。如 G91 增量命令、 G90 絕對(duì)命令、 G29 弧形沖孔、 G68 步?jīng)_園弧。 M 代碼是指令機(jī)床做一些輔助動(dòng)作的代碼。如 M30 程序停止。檢驗(yàn)程序正確后,松開卡鉗放入工件關(guān)閉卡鉗。起動(dòng)油泵及沖頭執(zhí)行程序完成加工。
數(shù)控沖床具有以下特點(diǎn):
(1) 全自動(dòng)集中潤滑;
(2) 沖床模具自動(dòng)冷卻和潤滑
(3) 液壓超載保護(hù)器屏幕顯示和自動(dòng)重新設(shè)置;
(4) 配備有氣動(dòng) / 液壓操作可變壓力板料夾;
(5) 可全面支撐大型板料的特大工作臺(tái);
(6) 高準(zhǔn)確性,高速低噪音的液壓數(shù)控沖床;
(7) 能簡(jiǎn)易進(jìn)行模具更換和安全連鎖的滑動(dòng)工作臺(tái);
(8) 聚氨脂自由滾珠裝置,防止材料表面劃傷。
數(shù)控沖床加工工藝具有以下特點(diǎn):
加工精度高??走吘喙げ?0.2mm ,孔距工差 0.5mm/m 。
由于轉(zhuǎn)塔上裝有多種模具,使得工件一次裝夾即刻完成全部加工內(nèi)容。
機(jī)床可對(duì)工件單獨(dú)加工或用群命令 G98 對(duì)工件批量加工,提高生產(chǎn)率。
工件在經(jīng)歷了下料、沖壓兩道工序后到達(dá)折彎工序。數(shù)控彎板機(jī)有著普通機(jī)床無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。如 CASPRINI 產(chǎn)地意大利,西門子數(shù)控系統(tǒng),輸入方法為手工編程,( 1 )通過控制面板直接輸入板厚、模具號(hào)、抗拉強(qiáng)度、 X 軸尺寸、角度、工件長(zhǎng)度、行程高度來完成編寫。( 2 )對(duì)于一些形狀復(fù)雜精度要求高的工件通過控制面板輸入 2D 或 3D 圖形,板厚,模具號(hào)利用人機(jī)對(duì)話的功能確定折彎順序生成程序。程序生成后存放在程序緩充區(qū)內(nèi),如今后還要使用則存放在機(jī)床內(nèi)存內(nèi),程序如需大量反復(fù)使用則要通過專用磁盤拷出備份。數(shù)控彎板機(jī)通常有前后兩個(gè)拖料架,由數(shù)控系統(tǒng)控制根拒折彎角度確定拖料架仰起高度,這樣就減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。普通的數(shù)控彎板機(jī)有兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的 X 軸、 Y 軸。檢測(cè)組件采用光柵尺,感應(yīng)同步器,編碼器等通常安裝在機(jī)床的絲杠上,檢測(cè)反饋裝置將絲杠的位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào),并且反饋給數(shù)控裝置,如果與指令值有 0.02mm 誤差,則控制絲杠做出調(diào)整。高性能的彎板機(jī)在 X 軸兩邊各安裝一個(gè)電機(jī),使 X 軸可以加工斜邊。在軸上各安裝一個(gè)電機(jī)可加工兩邊不同角度的工件。在后擋板下面增加一個(gè)電機(jī)使后擋板可以上下移動(dòng)更方便了操作加工。普通的上動(dòng)式彎板機(jī)由于液壓系統(tǒng)在機(jī)床上面長(zhǎng)期的使用造成下模彎曲,因此數(shù)控彎板機(jī)在機(jī)床下放安裝一套液壓系統(tǒng),當(dāng)上下模相互工作時(shí)該系統(tǒng)對(duì)下模施力減小下模的變形,延長(zhǎng)下模的使用時(shí)間。
數(shù)控彎板機(jī)的特點(diǎn):
(1) 程序建立后可自動(dòng)或半自動(dòng)工作,程序自動(dòng)循環(huán)使工件一次加工完成從而改變了半自動(dòng)加工時(shí)工件批量大、工序復(fù)雜的不便。
(2) 數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算油壓避免超壓對(duì)機(jī)床造成損壞。
(3)2D 、 3D 圖形輸入功能的引入方便了復(fù)雜工件的加工,提高了加工效率。
(4) 各種裝置的增加改進(jìn)了加工工藝,減小了操做者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
隨著鈑金機(jī)械在航天、鐵路交通、環(huán)保設(shè)備、空調(diào)電器、煙草機(jī)械、包裝印刷、工程機(jī)械、紡織機(jī)械等許多行業(yè)的廣泛應(yīng)用。鈑金加工也需要更多的高技術(shù)工人進(jìn)行操作,良好的設(shè)備加上優(yōu)秀的員工才能制造出良好的產(chǎn)品,使世界上有更多優(yōu)秀的中國制造產(chǎn)品。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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