2018-08-05 16:30:54

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数控冲床是数字控制冲床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,从而使冲床动作并加工零件。

基本信息

  • 中文名

    数控冲床

  • 外文名

    CNC Turret punch

  • 用途

    钣金加工

  • 特点

    加工精度高、加工幅面大等

折叠 编辑本段 特点

数控冲床的操作和监控全部在这个数控单元中完成,它是数控冲床的大脑。与普通冲床相比,数控冲床有如下特点:

●加工精度高,具有稳定的加工质量;

●加工幅面大:一次可以完成1.5m*5m加工幅面;

●可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件可做剪切成形等;

●加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间;

●冲床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产率高 ;

●冲床自动化程度高,可以减轻劳动强度;

●操作简单,具备一定基础电脑知识培训2-3天均可上手操作;

折叠 编辑本段 作用

数控冲床可用于各类金属薄板零件加工,可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉伸成型加工,(按要求自动加工不同尺寸和孔距的不同形状的孔,也可用小冲模以步冲方式冲大的圆孔、方形孔、腰形孔及各种形状的曲线轮廓,也可进行特殊工艺加工,如百叶窗、浅拉伸、沉孔、翻边孔、加强筋、压印等)。通过简单的模具组合,相对于传统冲压而言,节省了大量的模具费用,可以使用低成本和短周期加工小批量、多样化的产品,具有较大的加工范围与加工能力,从而及时适应市场与产品的变化。

折叠 编辑本段 编程流程

将编制的加工程序输入数控系统,具体的操作方法是:

折叠 启动数控机床

先通过机械操作面板启动数控机床,接着由CRT/MDI面板输入加工程序,然后运行加工程序。

1)启动数控机床操作

① 机床启动按钮ON

② 程序锁定按钮OFF

2)编辑操作

① 选择MDI方式或EDIT方式

② 按(PRGRM)健

③ 输入程序名 键入程序地址符、程序号字符后按(INSRT)键。

④ 键入程序段

⑤ 键入程序段号、操作指令代码后按(INPUT)键。

3)运行程序操作

① 程序锁定按钮ON

② 选择自动循环方式

折叠 调用程序操作

调用已储存在数控系统中的加工程序,具体的操作方法先通过机械操作面板启动数控机床,接着调用系统内的加工程序,然后运行程序。

1)启动数控机床操作

① 机床启动按钮ON

② 程序锁定按钮OFF

2)调用程序操作

① 选择MDI方式或EDIT方式

② 按(PRGRM)键

③ 调用程序 键入程序地址符、程序号字符后按(INPUT)键。

3)运行程序操作

① 程序锁定按钮ON

② 选择自动循环方式

③ 按自动循环按钮

折叠 编辑本段 运动轴

X轴:将工件沿垂直于床身长度方向移动的伺服驱动轴

Y轴:将工件沿平行于床身长度方向移动的伺服驱动轴

A轴:旋转转塔型刀具库选择模具的旋转轴

C轴:模具自动分度的旋转轴,可以任意角度旋转模具

折叠 编辑本段 加工方式

1)单冲:单次完成冲孔,包括直线分布、圆弧分布、圆周分布、栅格孔的冲压。

2)同方向的连续冲裁:使用长方形模具部分重叠加工的方式,可以进行加工长型孔、切边等。

3)多方向的连续冲裁:使用小模具加工大孔的加工方式。

4)蚕食:使用小圆模以较小的步距进行连续冲制弧形的加工方式。

5)单次成形:按模具形状一次浅拉伸成型的加工方式。

6)连续成形:成型比模具尺寸大的成型加工方式,如大尺寸百叶窗、滚筋、滚台阶等加工方式。

7)阵列成形:在大板上加工多件相同或不同的工件加工方式。

折叠 编辑本段 工位

通用厚转塔模具一般按模具能加工的孔径尺寸进行分级,方便模具的选用。通常分为A、B、C、D、E五档。

A(1/2")工位:加工范围Ø1.6~Ø12.7mm

B(11/2")工位:加工范围Ø12.7~Ø31.7mm

C(2") 工 位:加工范围Ø31.7~Ø50.8mm

D(31/2")工位:加工范围Ø50.8~Ø88.9mm

E(41/2")工位:加工范围Ø88.9~Ø114.3mm

折叠 编辑本段 国产机型

折叠 螺杆式

伺服作业机是运用AC伺服马达经过螺杆驱动滑块的,成形中下死点的方位可经过方位读取设备供给数据给方位控置设备进行操控。因而,机械的热膨涨和弹性变形不会影响产物的精度,调整出最合适的滑块运动办法及以极端细小的单位操控下死点的方位。所以适用于高精度高机能的无切削成形螺杆式伺服冲床选用油压马达和储能器进行扭矩操控的办法,下死点的方位操控可到达微米级,是节约能源且有环保需求的机种。

折叠 曲轴式伺服

曲轴式冲床与AC伺服马达组合起来的数控冲床。这种冲床是用伺服马达替代本来冲床上的聚散制动器和飞轮。这种冲床具有滑块运动办法可恣意设定的伺服冲床的特色,一起具有如图3一般机械式冲床的扭矩特色。但其作业能量在低速区不会下降。

折叠 复动成形

复动成形是无切削成形的有力手法。在冷间铸造中的阻塞铸造就是一个比如,是经过操控多个冲头、凹模的举措和时刻图来到达操控资料塑性活动的意图。制品的精度和成形性可得到进步,乃至能够缩短工序数量。

复动成形大略可分为两大类:注重冲床的通用性运用复动模架的复动成形;多种类出产用模具装拆简单的运用复动冲床的成形。比来不只在铸造加工上,一起在板金成形与铸造的复合成形的多元化及才能的进步的一起,需求冲床不只具有多举措功用,还须具有高的通用性。

折叠 阻塞铸造

星形轮及十字连轴节的成形已遍及使用阻塞铸造模具及通用铸造冲床。其模具布局具有阻塞机能和和谐机能。其它可节约模具安装时配管时刻的阻塞铸造冲床可分红两类:这些功用全在冲床里和上下油缸在冲床上而和谐组织在模座上两种办法。

折叠 板材铸造

跟着板材锻压成形的遍及,需求铸造冲床能进行拉深成形或缩短工程数,因而需求滑块和作业台有必要带油缸。本来的阻塞铸造简直都是选用高才能的常压举措,板材铸造除了需求与工法相习惯的常压举措之外,还需求带有次序举措、自锁等功用。

折叠 齿轮成形

螺旋齿轮成形用复动油压冲床。这种冲床共有滑动驱动用、滑块内2个、作业台内2个,共5个驱动源悉数合用1个油压式驱动设备。成形的前期期间与常压顶杆办法的内圈铸造成形相同,凸模刺进阻塞中的凹模齿形空间,资料从下方开端活动进行初成形。在这种状态下,模芯上升,资料中间的模芯直径由粗变细。此刻工件内径部又有了新的空间,能够发生新的塑性活动,所以加大压力资料就可充溢齿形的先端部位。用此办法加工出来的产物,加工压力只要1300Mpa,齿形部的塌角及毛剌极小。使用复动成形对资料活动进行操控成形出来的齿轮可达JIS3~4级,这十分接近于高附加值的无切削成形。

折叠 编辑本段 安全操作规程

  1. 冲床工必须经过学习,掌握设备的结构、性能,熟悉操作规程并取得操作许可方可独立操作。
  2. 正确使用设备上安全保护和控制装置,不得任意拆动。
  3. 检查机床各传动、连接、润滑等部位及防护保险装置是否正常,装模具螺钉必须牢固,不得移动。
  4. 机床在工作前应作空运转2-3分钟,检查脚闸等控制装置的灵活性,确认正常后方可使用,不得带病运转。
  5. 模具时要紧牢固,上、下模对正,保证位置正确,用手搬转机床试冲(空车),确保在模具处于良好情况下工作。
  6. 开车前要注意润滑,取下床面上的一切浮放物品。
  7. 冲床取动时或运转冲制中,操作者站立要恰当,手和头部应与冲床保持一定的距离,并时刻注意冲头动作,严禁与他人闲谈。
  8. 冲制或猥制短小工件时,应用专门工具,不得用手直接送料或取件。
  9. 冲制或猥制长体零件时,应设制安全托料架或采取其它安全措施,以免掘伤。
  10. 单冲时,手脚不准放在手、脚闸上,必须冲一次搬(踏)一下,严防事故。
  11. 两人以上共同操作时,负责搬(踏)闸者,必须注意送料人的动作,严禁一面取件,一面搬(踏)闸。
  12. 工作结束时及时停车,切断电源,擦拭机床,整理环境。

为保证人身及设备安全,防止生产事故发生,请遵守以下安全规则。

1、 请在数控冲床附近设立安全警示标志。

2、 请在数控冲床周围设立隔离物,围成一工作区域。

在设备工作过程中,有运动部件探出平台,如有人不小心经过,可能受到损伤。如在设备周围设立隔离物,将工作区域围起来,操作者在安全区域进行操作,则可以减少生产事故的发生。

3、 数控冲床必须专人(经过严格培训并获得操作资格)负责管理和操作。

4、 该设备只能加工一定的板材,请勿加工该设备能力之外的板材,防止损伤数控冲床。

5、 数控冲床开始运行之前,请检查该设备以及所配冲床和模具等部件,确保各部件满足设备正常运行的条件。

6、 未经数控冲床生产厂家许可,请勿对该设备进行任何改造,以免造成设备的损坏及安全隐患的产生。

折叠 编辑本段 冲压吨位

根据冲孔形状及材料厚度可以计算出冲孔所需的冲切力。下面介绍无斜刃口冲芯的冲孔冲切力计算方法:

冲切力(kN)=冲芯周长(mm)×板材厚度(mm)×材料的剪切强度(kN /m㎡)

换算成公吨:用kN÷9.81

注:冲芯周长――指任何形状的各个边长相加之和

板材厚度――指冲芯要冲孔穿透的板材厚度

材料的剪切强度――板材的物理性质,由板材的材质决定。

常见材料的剪切强度如下:

材料

剪切强度

铝(5052H32)

0.1724

黄铜

0.2413

低碳钢

0.3447

不锈钢

0.5171

举例:

在2mm厚的冷板上冲孔,形状圆Φ25,计算冲切力

冲芯周长=3.14×25=78.5mm

材料厚度=2mm

剪切强度=0.3447 kN /m㎡

冲切力=78.5×2×0.3447=54.1179 kN

54.1179 kN÷9.81=5.52公吨

模具的间隙

上模和下模的间隙用总差值表示。如:使用Φ12的上模和Φ12.25的下模时,间隙为0.25mm。这个间隙,是冲孔加工最重要的因素之一。如果间隙选择不合适会使得模具寿命缩短,或出现毛刺,引起二次剪断等,使得切口形状不规则,脱模力增大等,因此正确选择间隙非常重要。间隙受材料材质的影响,一般碳素钢取板厚的10-20%最优,数控转塔冲床若没有特殊要求,可参照下表选择:

间隙

板厚

材料

中碳钢

不锈钢

0.8-1.6

0.15-0.2

0.15-0.2

0.15-0.3

1.6-2.3

0.2-0.3

0.2-0.3

0.3-0.4

2.3-3.2

0.3-0.4

0.3-0.4

0.4-0.6

3.2-4.5

0.4-0.6

0.4-0.5

0.6-1.0

4.5-6.0

0.6-0.9

0.5-0.7

折叠 编辑本段 气动夹钳

数控冲床气动夹钳是影响加工零件精度的重要原因之一。长期使用后的气动夹钳上钳体和左右导臂,使上钳体在左右受力后偏摆控制在0.05mm以内。当上钳体在前后方向受力后也存在较大偏摆,这时应通过修配T型轴来降低间隙,其偏摆应控制在0.03-0.05mm以内。 由于数控冲床气动夹钳以浮动原理进行设计,当各处间隙调整后上钳体应能够上、下浮动。如果夹钳中齿板有松动,就应对齿板联接螺钉加以紧定。如果数控冲床气动夹钳中齿板齿面磨平,应对齿板进行更换。

折叠 编辑本段 维护保养

滑润油脂吐出油量及压力检知功能测试与调整。空气系统之滤清器,给油器调整阀等功能及水份杂质测试检查与必要调整。3。空气压力开关设定值检查及压力检知功能测试与调整。模高指示开关设定值检查与实测值之检查.与调整。模高调整装置之链轮,链条,传动轴,蜗轮蜗杆等另部件有无松脱,异常及链条张力检查.与调整。齿轮传动箱上盖拆卸,内部机件磨损及键位松动状况之检查并进行油槽清洗,润滑油 数控转塔冲床换新及运转状况,噪音,振动测试检查。传动系

统各部位注油点之吐出油量及压力测试.与调整。离刹机构之活塞动作,刹车角度,离刹问隙及米令片么耗量之测试点检.与必要调整。

滑快导轨与导路之问隙量测及磨擦面检查,必要时作调整校正。飞轮轴承等添如手动润滑油脂及管路,接头等检查。平衡气缸动作状况及其机油润滑系统油路,接头等测试检查。马达回路及电器操作回路绝缘阻抗之测试检查。整机精度(垂直度,平行度,综合问隙等)测试,必要时调整校正。冲床外观及附件之清洁,检点及机械脚(基础)同紧螺丝,螺帽之锁紧及水平检查必要时调整。润滑给油系统之浦,管路阀等清洁保养及检查。空气系统之气动元件,管路等清洁保养及动作测试检查。

使用3000-4000小时维护保养光电式安全装置性能之测试及投射角一与区域之测试调整。电气系统之另件外观,触点磨耗.与联线松脱等点检,测试及二度落旋转凸轮开关箱与急停同路功能之测试检查调整。超负荷保护装置之油路清洁,油室清洗,油品换新及压力动作与功能测试调整。主马达v型皮带磨耗及张力状况检查,调整。离刹机构各部件拆卸分解(飞轮不含)清洁保养,间隙榆查调整及装复调试。平衡器,j部件拆卸分解,清洁检查及装复调试。使用6000-8000小时维护保养锯牙连杆拆卸分解,清洁保养,检查锯牙及连杆螺纹咬合及磨耗状况,并抛光,打磨咬合面并涂抹润滑脂。滑块总成(球座,押盖。超负荷油压缸,蜗轮,蜗杆等)拆卸分解,清洁保养,问隙调垫及磨耗面,油封检查并重新涂抹润滑油脂。模垫拆卸分解及清洁检查各磨耗面与重新涂抹润滑脂后组装试车。

折叠 编辑本段 使用期

按照数控冲床产生故障频率的高低,数控冲床的整个使用寿命期大致可分为三个阶段,即初始使用故障期、相对稳定运行期以及寿命终了期。

折叠 初始使用故障期

从整机安装调试后,开始运行半年至一年期间,故障频率较高,一般无规律可寻。

从机械角度看,在这段时期里,主机虽然经过了试生产磨合,但由于零件的加工表面还存在着微观和宏观的几何形状偏差,在完全磨合前,表面还较粗糙;部件在装配中还存在着形位误差,在机床使用初期可能引起较大的磨合磨损,使机床相对运动部件之间产生过大间隙。另外,由于新的混凝土地基的内应力还未平衡和稳定,也使机床产生某些精度偏差。从电气角度看,数控机床控制系统及执行部件使用大量的电子电力器件,这些元件和装置在制造厂虽然经过严格筛选和整机考机等处理,但在实际运行时,由于交变负荷及电路开、关的瞬时"浪涌"电流和反电动势等的冲击,使某些元器件经受不起初期冲击,因电流或电压击穿而失效,致使整个设备出现故障。一般来说,在这个时期,电气、液压系统和气动系统故障发生率较高,为此,要加强对机床的监测,定期对机床进行机电调整,以保证设备各种运行参数处于技术规范内。

折叠 相对稳定运行期

设备在经历了初期阶段各种电气元件的老化,机械零件的磨舍和调整后,开始进入相对稳定的正常运行期,此时各类元器件器质性的故障较为少见,但不排除偶发性故障的产生,所以,在这个时期内要坚持做好设备运行记录,以备排除故障时参考。同时要坚持每隔6个月对设备做一次机电综合检测和校核。这个时期内,机电故障发生率小,且大多数可以排除。相对稳定运行期较长,一般为7~10年。

折叠 寿命终了期

机床进入寿命终了期后,各类元器件开始加速磨损和老化,故障率开始逐年递增.。故障性质属于渐发性和器质性的。例如橡胶件的老化,轴衬和液压缸的磨损,限位开关接触灵敏度以及某些电子元器件品质因素开始下降等,大多数渐发性故障具有规律性在这个时期内,同样要坚持做好设备运行记录,所发生的故障大多数是可以排除的。由于数控冲床属于技术密集型和知识密集型的设备,因此,对它的维护和故酌断,既有常规的方法和手段,又有专门的技术和检测手段。故障诊断时往往不能单纯地从机械方面或电气方面来考虑,而必须进行综合全面地分析。

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