數(shù)控技術(shù)在鈑金機床加工中的應(yīng)用

隨著科技不斷發(fā)展，計算機在機械輔助設(shè)計上的應(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)控機床自 1952 年在美國成功研制以來先后經(jīng)歷了五個發(fā)展階段。隨著微電子和計算機技術(shù)的日益成熟，推動了我國數(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)控機床在品質(zhì)上、性能上得到了保障。由于數(shù)控機床有著對工件改型的適應(yīng)性強、加工精度高、提高生產(chǎn)率等特點，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、形狀復雜、批量大等問題。數(shù)控鈑金機床包括數(shù)控剪板機、數(shù)控激光切割機、數(shù)控沖床、數(shù)控彎板機、焊接機、火焰切割機等。它們在生產(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，同時也大大的降低了工人的勞動強度。

　　剪板下料在鈑金加工過程中是第一道工序，下料的準確度直接影響后面工序的加工質(zhì)量，數(shù)控剪板機的應(yīng)用保證了下料的尺寸及下料對角線的工差。數(shù)控剪板機是由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量裝置及機床組成。伺服系統(tǒng)是由三部伺服電動機和伺服驅(qū)動裝置組成。機床前定位有兩部伺服電機，通常一臺主電機單獨工作，加工范圍 2 — 500mm, 如加工斜邊則副電機工作 , 數(shù)控系統(tǒng)給出兩個不同的指令形成斜邊。后定位有一部伺服電機，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)控剪板機配備瑞士 CYBELEC DNC60 系列可儲存 36 個順序，內(nèi)部存儲記憶量 100 個順序。

　　Ｓ沖壓是鈑金加工中一個重要環(huán)節(jié)，數(shù)控沖床可以代替過去三臺沖床的加工能力。大大提高了生產(chǎn)率。數(shù)控沖床是一種用途廣泛的機床，有單沖頭和轉(zhuǎn)塔兩種。本文以 CNC1000 型為例，該機床產(chǎn)地意大利。屬于 C 型結(jié)構(gòu)的機床，加工范圍： 1270 × 1000mm ，轉(zhuǎn)塔有 19 個模具工位，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 軸是機床 0 度方向， Y 軸是機床 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 機術(shù)的發(fā)展，操作員可以通過計算機相關(guān)軟件將圖形輸入到計算機內(nèi)生成程序，拷入磁盤通過磁盤驅(qū)動器輸入數(shù)控系統(tǒng)。還可以用計算機與數(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 代碼是用來指令機床進行加工運動和插補方式的功能。如 G91 增量命令、 G90 絕對命令、 G29 弧形沖孔、 G68 步?jīng)_園弧。 M 代碼是指令機床做一些輔助動作的代碼。如 M30 程序停止。檢驗程序正確后，松開卡鉗放入工件關(guān)閉卡鉗。起動油泵及沖頭執(zhí)行程序完成加工。

數(shù)控沖床具有以下特點：

(1) 全自動集中潤滑；

(2) 沖床模具自動冷卻和潤滑

(3) 液壓超載保護器屏幕顯示和自動重新設(shè)置；

(4) 配備有氣動 / 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；

(6) 高準確性，高速低噪音的液壓數(shù)控沖床；

(7) 能簡易進行模具更換和安全連鎖的滑動工作臺；

(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：

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。

機床可對工件單獨加工或用群命令 G98 對工件批量加工，提高生產(chǎn)率。

　　工件在經(jīng)歷了下料、沖壓兩道工序后到達折彎工序。數(shù)控彎板機有著普通機床無法比擬的優(yōu)點。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、抗拉強度、 X 軸尺寸、角度、工件長度、行程高度來完成編寫。（ 2 ）對于一些形狀復雜精度要求高的工件通過控制面板輸入 2D 或 3D 圖形，板厚，模具號利用人機對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床內(nèi)存內(nèi)，程序如需大量反復使用則要通過專用磁盤拷出備份。數(shù)控彎板機通常有前后兩個拖料架，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強度。普通的數(shù)控彎板機有兩個伺服電機驅(qū)動機床的 X 軸、 Y 軸。檢測組件采用光柵尺，感應(yīng)同步器，編碼器等通常安裝在機床的絲杠上，檢測反饋裝置將絲杠的位移量轉(zhuǎn)換成電信號，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。高性能的彎板機在 X 軸兩邊各安裝一個電機，使 X 軸可以加工斜邊。在軸上各安裝一個電機可加工兩邊不同角度的工件。在后擋板下面增加一個電機使后擋板可以上下移動更方便了操作加工。普通的上動式彎板機由于液壓系統(tǒng)在機床上面長期的使用造成下模彎曲，因此數(shù)控彎板機在機床下放安裝一套液壓系統(tǒng)，當上下模相互工作時該系統(tǒng)對下模施力減小下模的變形，延長下模的使用時間。

數(shù)控彎板機的特點：

(1) 程序建立后可自動或半自動工作，程序自動循環(huán)使工件一次加工完成從而改變了半自動加工時工件批量大、工序復雜的不便。

(2) 數(shù)控系統(tǒng)自動計算油壓避免超壓對機床造成損壞。

(3)2D 、 3D 圖形輸入功能的引入方便了復雜工件的加工，提高了加工效率。

(4) 各種裝置的增加改進了加工工藝，減小了操做者的勞動強度。

　　隨著鈑金機械在航天、鐵路交通、環(huán)保設(shè)備、空調(diào)電器、煙草機械、包裝印刷、工程機械、紡織機械等許多行業(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。