機加工數(shù)控車刀磨損的形式與原因分析，你確定你都知道嗎？
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發(fā)表時間：2020-04-01 16:23:38
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床以其高效、精確、快捷適用于許多薄板件金屬制品行業(yè)，廣泛應用于電氣、電力設備、電氣箱柜、電子設備、廚房設備、鐵路設備等行業(yè)，而沖壓動力系統(tǒng)作為數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的關鍵部件歷經(jīng)多年發(fā)展及技術革新，逐步實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保、低噪聲以及高效率的目標。本文對數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床沖壓技術發(fā)展、加工工藝及工作效率優(yōu)化做出簡述。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床沖壓技術的發(fā)展
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床根據(jù)沖壓系統(tǒng)結構可劃分為三種類型:
機械驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。
早期機械驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床采用電動機帶動大飛輪高速轉(zhuǎn)動下壓，利用自身重量產(chǎn)生的慣性作用力向下進行沖壓，通過離合裝置控制運動過程中的動力傳輸。該機型傳動結構原理簡單、制造簡便，但其缺點也很明顯：傳動結構飛輪轉(zhuǎn)動一整圈，沖頭才完成一次沖壓，每分鐘沖壓頻次低于300次；工作下死點無法調(diào)節(jié)，需要調(diào)整模具高度才能滿足不同高度成形沖壓需求；工作噪聲高，由于速度不可調(diào)節(jié)，在接觸板材時速度較快，沖擊噪聲較大。
液壓驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。
隨著市場需求不斷擴大以及液壓技術的成熟度及穩(wěn)定性的提升，市場上出現(xiàn)液壓系統(tǒng)應用于數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床上，圖1是哈雷公司生產(chǎn)的液壓沖頭系統(tǒng)及控制器，這類液壓沖頭系統(tǒng)通過電磁閥控制液壓缸上下運行完成各種復雜的成形工作，比如滾筋、凸包、橋型、百葉窗、滾剪、滾切等，與機械式?jīng)_床相比有了質(zhì)的提升，但液壓機型也因為自身特性有著一些難以解決的問題，主要有以下幾點：液壓油屬于消耗品，長時間使用由于液壓元器件的磨損沖擊，導致油品變質(zhì)，一般2年左右就需要更換一次液壓油來確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定的工作；對環(huán)境溫度要求較高，溫度太低需提前將油泵開啟預熱，當溫度達到5以上才可以正常工作，而溫度過高時，油品粘度變稀，導致液壓控制元器件的位置控制精度偏差較大；液壓沖床油泵運轉(zhuǎn)能耗較高，每小時綜合耗電量達到10kW以上。
機械伺服沖頭傳動結構的數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。
傳統(tǒng)機械式和液壓機型均存在一定的缺陷，各家主機生產(chǎn)廠商不斷尋找更加節(jié)能高效的方案，通過力矩伺服電機驅(qū)動的機械伺服數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床逐步被推向市場，并迅速擠占傳統(tǒng)液壓機型的市場份額，圖2是亞威公司的雙伺服機械伺服數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，這類伺服沖床與傳統(tǒng)沖床相比有幾大優(yōu)點：機床待機狀態(tài)時相比液壓機型能耗降低70%；機械伺服沖頭工作時可以由伺服電機控制停留在任意位置，特別在進行成形工藝時優(yōu)勢明顯，且伺服控制位置精確，確保工件的加工品質(zhì)；伺服控制技術可提前規(guī)劃運動曲線軌跡，在遇到負載前提前減速，降低沖擊噪聲，在擊穿位置設定快速回程，提高綜合加工效率。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的加工工藝應用
其主要的運行區(qū)間包含從預壓點起始位置動作，接觸板材后進行下壓擊穿板料，到達下死點后快速回程到預壓點，等待下次沖壓；但是在用戶處需要根據(jù)不同的工況采用不同的沖壓工藝進行加工，滿足用戶的使用需求，下面對幾種常見的加工工藝進行逐一分析。
高速加工工藝曲線。采用的高速工作模式，這種工況下機構從預壓點啟動，沖壓過程中以最大加速度到達下死點擊穿板材后快速回程，實現(xiàn)高效加工，該加工模式適用于一些輕負載薄板加工，效率最高。
靜音加工工藝曲線。工作模式屬于靜音沖壓模式，在該模式下沖頭從預壓點快速下行，在接近板材上表面處降低沖頭速度，慢速擊穿板材，到達下死點后高速回程，實現(xiàn)低噪聲工作，提高操作舒適度，這種工作模式在沖壓厚板時效果明顯，能夠大幅度降低噪聲，抑制機床振動，但是會損失部分工作效率。
成形加工工藝曲線。工作模式屬于成形沖壓模式，在該模式下沖頭從預壓點快速下行，在接近板材上表面處降低沖頭速度，到達下死點位置時停止，保壓一段時間后回程，確保工件成形后不反彈，這種工藝廣泛應用于百葉窗、橋型模、凸包等特殊成形要求的工件上。
刻印加工工藝曲線。圖7工作模式屬于刻印模式，這種工作模式主要用于在工件上打印企業(yè)LOGO或其他文字，主要工作方法是在預壓點快速下行后減速，慢速將模具壓入板料一定深度后回程，在板料上形成壓點。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床綜合加工效率優(yōu)化
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床綜合加工效率取決于沖頭打擊速度和送料系統(tǒng)傳動速度，本文重點介紹沖頭與送料系統(tǒng)聯(lián)動效率優(yōu)化。聯(lián)動效率對機床整體性能影響非常大，打標這種工作模式不會卡模，可以看出沖頭與送料軸動作交叉時間較多，加工效率較高。
沖頭在沖壓到達下死點回程時，在回程途中設定發(fā)訊點提前給送料系統(tǒng)發(fā)訊號，指示送料軸移動，由于沖頭編碼器發(fā)出訊號后驅(qū)動單元會對數(shù)據(jù)進行處理，將驅(qū)動內(nèi)部系統(tǒng)處理周期時間t與實際工作需求聯(lián)合考慮分析，更加利于機床效率的提升。
結束語
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床加工工藝技術的發(fā)展，滿足了鈑金加工中存在的復雜成形及高精度要求工件的加工需求，提高了鈑金加工生產(chǎn)力，使鈑金件的質(zhì)量和產(chǎn)量得到了保證，同時也降低了工人的勞動強度及生產(chǎn)成本。隨著機床智能化、自動化的快速發(fā)展，鈑金加工行業(yè)也呈現(xiàn)出加工方式多樣化、機床操作智能化、自動化的發(fā)展趨勢。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床沖壓技術的發(fā)展
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床根據(jù)沖壓系統(tǒng)結構可劃分為三種類型:
機械驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。
早期機械驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床采用電動機帶動大飛輪高速轉(zhuǎn)動下壓，利用自身重量產(chǎn)生的慣性作用力向下進行沖壓，通過離合裝置控制運動過程中的動力傳輸。該機型傳動結構原理簡單、制造簡便，但其缺點也很明顯：傳動結構飛輪轉(zhuǎn)動一整圈，沖頭才完成一次沖壓，每分鐘沖壓頻次低于300次；工作下死點無法調(diào)節(jié)，需要調(diào)整模具高度才能滿足不同高度成形沖壓需求；工作噪聲高，由于速度不可調(diào)節(jié)，在接觸板材時速度較快，沖擊噪聲較大。
液壓驅(qū)動數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。
隨著市場需求不斷擴大以及液壓技術的成熟度及穩(wěn)定性的提升，市場上出現(xiàn)液壓系統(tǒng)應用于數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床上，圖1是哈雷公司生產(chǎn)的液壓沖頭系統(tǒng)及控制器，這類液壓沖頭系統(tǒng)通過電磁閥控制液壓缸上下運行完成各種復雜的成形工作，比如滾筋、凸包、橋型、百葉窗、滾剪、滾切等，與機械式?jīng)_床相比有了質(zhì)的提升，但液壓機型也因為自身特性有著一些難以解決的問題，主要有以下幾點：液壓油屬于消耗品，長時間使用由于液壓元器件的磨損沖擊，導致油品變質(zhì)，一般2年左右就需要更換一次液壓油來確保系統(tǒng)長期穩(wěn)定的工作；對環(huán)境溫度要求較高，溫度太低需提前將油泵開啟預熱，當溫度達到5以上才可以正常工作，而溫度過高時，油品粘度變稀，導致液壓控制元器件的位置控制精度偏差較大；液壓沖床油泵運轉(zhuǎn)能耗較高，每小時綜合耗電量達到10kW以上。
機械伺服沖頭傳動結構的數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床。
傳統(tǒng)機械式和液壓機型均存在一定的缺陷，各家主機生產(chǎn)廠商不斷尋找更加節(jié)能高效的方案，通過力矩伺服電機驅(qū)動的機械伺服數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床逐步被推向市場，并迅速擠占傳統(tǒng)液壓機型的市場份額，圖2是亞威公司的雙伺服機械伺服數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床，這類伺服沖床與傳統(tǒng)沖床相比有幾大優(yōu)點：機床待機狀態(tài)時相比液壓機型能耗降低70%；機械伺服沖頭工作時可以由伺服電機控制停留在任意位置，特別在進行成形工藝時優(yōu)勢明顯，且伺服控制位置精確，確保工件的加工品質(zhì)；伺服控制技術可提前規(guī)劃運動曲線軌跡，在遇到負載前提前減速，降低沖擊噪聲，在擊穿位置設定快速回程，提高綜合加工效率。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的加工工藝應用
其主要的運行區(qū)間包含從預壓點起始位置動作，接觸板材后進行下壓擊穿板料，到達下死點后快速回程到預壓點，等待下次沖壓；但是在用戶處需要根據(jù)不同的工況采用不同的沖壓工藝進行加工，滿足用戶的使用需求，下面對幾種常見的加工工藝進行逐一分析。
高速加工工藝曲線。采用的高速工作模式，這種工況下機構從預壓點啟動，沖壓過程中以最大加速度到達下死點擊穿板材后快速回程，實現(xiàn)高效加工，該加工模式適用于一些輕負載薄板加工，效率最高。
靜音加工工藝曲線。工作模式屬于靜音沖壓模式，在該模式下沖頭從預壓點快速下行，在接近板材上表面處降低沖頭速度，慢速擊穿板材，到達下死點后高速回程，實現(xiàn)低噪聲工作，提高操作舒適度，這種工作模式在沖壓厚板時效果明顯，能夠大幅度降低噪聲，抑制機床振動，但是會損失部分工作效率。
成形加工工藝曲線。工作模式屬于成形沖壓模式，在該模式下沖頭從預壓點快速下行，在接近板材上表面處降低沖頭速度，到達下死點位置時停止，保壓一段時間后回程，確保工件成形后不反彈，這種工藝廣泛應用于百葉窗、橋型模、凸包等特殊成形要求的工件上。
刻印加工工藝曲線。圖7工作模式屬于刻印模式，這種工作模式主要用于在工件上打印企業(yè)LOGO或其他文字，主要工作方法是在預壓點快速下行后減速，慢速將模具壓入板料一定深度后回程，在板料上形成壓點。
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床綜合加工效率優(yōu)化
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床綜合加工效率取決于沖頭打擊速度和送料系統(tǒng)傳動速度，本文重點介紹沖頭與送料系統(tǒng)聯(lián)動效率優(yōu)化。聯(lián)動效率對機床整體性能影響非常大，打標這種工作模式不會卡模，可以看出沖頭與送料軸動作交叉時間較多，加工效率較高。
沖頭在沖壓到達下死點回程時，在回程途中設定發(fā)訊點提前給送料系統(tǒng)發(fā)訊號，指示送料軸移動，由于沖頭編碼器發(fā)出訊號后驅(qū)動單元會對數(shù)據(jù)進行處理，將驅(qū)動內(nèi)部系統(tǒng)處理周期時間t與實際工作需求聯(lián)合考慮分析，更加利于機床效率的提升。
結束語
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床加工工藝技術的發(fā)展，滿足了鈑金加工中存在的復雜成形及高精度要求工件的加工需求，提高了鈑金加工生產(chǎn)力，使鈑金件的質(zhì)量和產(chǎn)量得到了保證，同時也降低了工人的勞動強度及生產(chǎn)成本。隨著機床智能化、自動化的快速發(fā)展，鈑金加工行業(yè)也呈現(xiàn)出加工方式多樣化、機床操作智能化、自動化的發(fā)展趨勢。
此文關鍵字：機加工,數(shù)控,車刀,磨損,形式,原因分析,確定,你都,知道
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