数控冲床快速入门

  数控冲床快速入门数控冲模回转头压力机是一种由计算机控制的高效、精密的板材加工设施，它大范围的应用于电器开关、电子、仪器仪表、计算机、纺织机械、办公机械等行业，是数控锻压机械中发展最快的产品。1932年美国的威德曼公司研制出世界上第一台冲模回转头压力机，由此揭开了冲模回转头压力机发展的新篇章。由于CNC数控冲模回转头压力机这种设备，占地面积小，生产效率高，倍受全国板材加工行业的青睐，各国都在争相发展自己的数控冲模回转头压力机，从七十年代至今，CNC冲模回转头压力机的使用性能和加工范围取得惊人的进步，自动化和人工智能水平慢慢的升高，通过配置自动上下料，成品分选等外围设施，由计算机集中控制,便构成柔性制造单元，最终与剪切单元、折弯单元连接便组成了板材加工柔性制造系统FMS。目前在数控冲模回转头压力机方面较为著名的生产厂商和公司有：日本的Amada，Murata-Wiedemann，德国的Trumpf，Behrens，瑞士的Raskin，美国的Strippit,芬兰的Finn－Power等。84年我国研制出的第一台CNC冲模回转头压力机，90年我厂试制成功第一台CNC冲模回转头压力机J92K－25型，接着开发了J92K－40、J92K－30C等产品并投入批量生产，目前已形成了两个系列的产品，第一系列为机械主传动，共六个产品；第二系列为液压主传动，液压主传动的系列新产品是与瑞RASKIN公司合作生产的，它在世界数控冲模回转头压力机中有代表性，就国内而言，我厂生产的CNC回转头压力机产量最多，销售第一，面对如潮而来的国际机床，我们倍感肩上的重担，我们坚信，在我厂全体员工的努力，我们肯定能够站稳脚跟、担负起振兴中国锻压机床行业的使命。我们为了使用户对数控冲模回转头压力机有一个总的认识，下面就它的工艺性能，组成结构作一概述。一．在工艺用途方面由于直线圆弧插补及步冲功能的发展，使冲模回转头压力机突破了仪表行业的工艺界限，可用于加工具有各种复杂形状的平板，再定机构的引入，使得加工板材的范围扩大了一倍。激光切割机和数控冲模回转头压力机复合可形成激光复合机、翻边、成形、压筋、弯曲、浅拉伸、挤孔及至攻丝等诸多模具在CNC冲模回转头压力机上的应用，使得冲模回转头压力机的应用限制范围越来二．组成部分CNC冲模回转头压力机按照其传动方式可分为两类，数控冲床主传动和液压主传动，80年代世界上绝大多数生产厂商采用机械主传动，进入九十年代由于液压控制技术的发展，慢慢的变多的生产厂商在研究和生产CNC液压冲模回转头压力机。机械主传动是由电机通过三角带带动飞轮，通过磨擦离合器带动曲柄连杆机构，带动打击器实现打击目的。其中磨擦离合器包括气动离合器和液压离合器。在使用中，由于离合器的接合频率较高，从而引起气动离合器的磨擦片磨损快，进而导致调整间隙，可它的间隙调整又挺麻烦，所以，许多制造厂家推荐采取了液压离合器，液压离合器与数控冲床气动磨擦离合器相比，主要有以下优点：（1）结构紧密相连，体积小；（2）磨擦片磨损极小；（3）无离合器排气及结合噪声；（4）无超载危险。其缺点主要有以下两点：（1）国内的液压元件质量不易保证，寿命短，液压系统维修困难。MO其泄漏易造成环境污染；（2）采用进口液压离合器价格高，周期长。据此目前我们生产的数控冲模回转头压力机有的采用气动磨擦离合器，有的采用进口的液压离合液压主传动是由液压站提供的高压油通过液压伺服电机来控制打击头的往返运动，与机械主传动相比，液压主传动主要有以下优点：（1）加工工艺性好；（2）机器结构相对比较简单，质量易于保证；（3）可实现机械压力机难以达到的冲压频率；（4）使用和维修较为方便，它是当今世界数控冲模回转头压力机中极有代表性。2．在机身结构方面CNC回转头压力机按机身结构可分为开式和闭式两种，开式结构相对比较简单，重量轻，易于加工，但由于其喉口深，冲压变形大，容易使上下模产生错位，为提高刚度，各生产厂商采用了各种有效方法，有的增加机身壁厚，有的增加加强筋板厚度，闭式结构能较好的解决机身变形问题，共缺点是机器重量大，加工装配极为不方便。3．回转头结构情况数控冲模回转头压力机的回转头可作双向旋转，模具选择按最短路径进行，回转头的模具分布有一圈、二圈、三圈等三种分布。根据本厂的真实的情况，我厂的产品模位数有三种40T、50T、60T模位数32个，20T、25T24个，30T24、32或者40个，基本能使用户得到满足的需要，今后有向多分度模位和多冲头模位增多的方向发展。4．孔距精度方面依照我们所掌握的资料，目前国外小吨位的回转头压力机孔距精度一般在0.1mm~0.15mm,也有个别厂家的产品精度达到0.05mm,50t以上的专用数控压力机的精度一般在0.2-0.5之间.我厂生产的产品40t、30t、25t的孔精度为0.10mm，50t、60t精度为0.30mm，经济型数控20t的孔精度为0.25mm，其精度主要是由传动元件的精度及装配精度保证。5．送料速度方面送料速度是衡量机床使用效率的主要参数。从国外的统计资料看，CNC回转头压力机的送料速度一般为40－60向计算）6．数控系统方面数控系统是数控冲模回转头压力机的大脑，是决定其水平的关键，目前在回转头压力机机上使用的数控系统，主要由以下几个生产厂商提供：日本的FANUC、德国的SIEMENS公司、IBH公司、BOSCH公司、西班牙FAGOR公司、法国的NUN公司、瑞士的CYBELEC公司。其中数控系统的功能主要有：1．轮廓步冲功能；2．再定位功能；3．模具选取最短的距离；4．CRT显示；5．故障的自诊功能。数控系统的控制轴一般在轴之间。第二章机器介绍（一）主参数公称力300KN,400KN,500KN轴行程1250*2500mm;2500*2500模位数24;32;40工位旋转工位滑块连续行程次数450spm,600spm,1000spm滑块行程32mm主电机功率11KW,18.5kw,22kw消耗总功率25KW,30kw,35kw供气压力0.55Mpa转盘转速30RPM最大移动速度70m/min孔距精度0.1mm最大加工板厚6.35mm一次最大冲孔直径Φ88.9mm(二)基本组成1.机架机架是高精度加工的基础,本公司的机架原先刚度就好，为了将机架的变形减至最小，本公司运用最新计算机技术对机架的加强筋进行重新排布，刚性又增加了30％。为了消除机架在焊接和工艺流程中形成的应力，采取两次去应力处理，使残余应力降至最低。2．液压主传动1）经济型液压系统的计算（1）液压系统压力和冲裁力系统最大油压：P＝280bar最大冲裁力：F＝317（2）循环时间和冲程关系图（一）（3）冲裁频率和进刀时间关系图（二）进刀时间100mS进刀时间200mS举例说明：滑块行程为：10mm其循环时间由图（一）查得：191ms假设送料时间为：100ms 那么冲裁频次为：60000/(191+100)=206 假设送料时间为：200ms那么冲裁频次为：60000/(191+200)=153 当然冲裁频次也可由图（二）查得，效果一样。2）液压系统原理图（图 3）液压主传动动作顺序（1）液压冲头快速下行 电磁阀 通电，则三位四通液控制阀1．4 处于右侧位置，二位三通 1．1处于右侧位置。 则：油泵 Q1 抽出油的行走路线三位四通控制阀油缸上腔 油泵 Q2 抽出油的行走路线二位三通液阀三位四通液阀油缸上腔 油缸下腔的油的行走的路线为： 油缸下腔的油二位三通液控阀三位四通液控阀油缸上腔 （2）液压冲头工作 当冲头工作时，由于负载加大，使回路中的油压升高，当超过 158bar， 二位三通液探阀处于左侧位置。 则：油泵 Q1 抽出油的行走路线三位四通控制阀油缸上腔 油泵 Q2 抽出油的行走路线二位三通液阀油箱 油缸下腔的油的行走的路线为： 油缸下腔的油二位三通液控阀油箱 （3）液压冲头行程 当液压冲头回程时，二位三通液控阀处于右侧位置，三位四通电磁阀 得电，三位四通液压阀处于左侧位置。则：油泵抽出油的行走路线二位三通液控阀油缸下腔 油泵 Q2 中油的行走路线油缸下腔 油缸上腔中的油的行走路线为： 油缸上腔中的油三位四通液控阀回油箱 4）主传动液压系统的主要技术参数： 油的型号 美孚 MOBIL DTE25 VG46 抗磨液压油。 工作所承受的压力 280bar 280bar 工作流量 30l/min 15l/min 油温 30 600C电机功率 11 KW 电机转速 1470 r/min 5）液压系统的维修 （1）使用前的试验操作 检查管道的各联接处是否良好B、给油箱充油至指示油位的最高点向下 1/3 设定风扇冷却开关至200C，开启油循环电机 小时。E、装上专用冲洗阀，开启油泵循环 设定风扇冷却开关至400C。 （2）液压动力系统的需要注意的几点 不要把高压管与低压管接错B、把液压站的位置固定好后，管道不要处在受拉状态 C、检查油位 出现过滤检报警要换滤网。一年换一次油。3、自动旋转模具结构（任选部分） 自动旋转模具可以使凸、凹模旋转到任何所需的角度。 模具的旋转是由一台 AC 伺服电机驱动，旋转工位上的模座结构 形式不同于其它工位。 旋转模位与普通模位相比具有如下优点： （1）在工件上可很方便的加工各种的孔形。 （2）同一模具可完成多个模具的工作。 （3）缩短生产周期。 如图 所示上、下模具是由同一台 AC 伺服电机驱动，C 销的上、下移动通 过气缸来实现，上、下气缸分别带动各自的旋转模接合机构向下和向 上移动，直至 销与旋转模座紧密结合，因此电机根据指令，通过同步齿形带及与上、下减速箱以及 销就可带动上、下模座同步旋转，从而加工出工件所需的形状。 从电机到精密齿轮总的传动比为 44：1，工作时齿轮箱里的油要 按时进行检查，缺油时要加油，加油部位是位于齿轮箱上。 4、转盘 机器的上、下转盘位于机身的喉口里，由圆锥滚子轴承支撑其旋 转。凸模和凹模分别装在上、下转盘上，各定位销孔分布在圆周上。 该部分由 AC 伺服电机、定位销和定位气缸、减速器等组成。 根据 CNC 指令，模具要换位时，转盘的定位销退出，AC 伺服 电机驱动转盘到 CNC 指令要求的下一个模位，当转到新的指令位置 时，电机停下，转盘定位销插入，保证了模具的精确定位。如图 示，电机、减速箱及传动轴与床身固定。正常工作时，假如发现链条松动，通过涨紧螺钉使整个垫板移后涨紧。链条要经常用稀油润滑， 减速箱的齿轮是通过油池润滑。开始使用 600 小时后，要把油换掉， 并清洗减速箱的内壁，换上新油后，要确保各密封面密封良好。传动 轴的支撑座要定时用干油润滑。 转盘及定位销在机器出厂时已经精细的调整，用户在使用的过程中 不得随意装卸。以免影响机器的加工精度，甚至损坏机器。 定位销定时用稀油集中润滑，转盘支撑轴承是通过转盘支座上的 油嘴用干油润滑，转盘上的大小齿轮副用干油稀油润滑。 5、模具 1）模具工位配置 转塔工位配置及类型如下所记 40 工位 40 工位 类型称呼 模具尺寸 工位数 1／4’’Φ1.6-Φ31.7 36 1／2’’Φ31.8-Φ88.9 32工位 类型称呼 模具尺寸 工位数 1／4’’Φ1.6-Φ31.7 28 1／2’’Φ31.8-Φ88.9 24工位 类型称呼 模具尺寸 工位数 1／4’’Φ1.6-Φ31.7 20 1／2’’Φ31.8-Φ88.9 24工位模具分布图与 40 工位模具分布共图 模具类型（1）Φ1.6-Φ31.7 10导向键 11