淺析數(shù)控機(jī)床在鈑金加工中的應(yīng)用
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發(fā)表時間：2020-06-19 16:16:40
非標(biāo)設(shè)備的制造過程中需要大量的非標(biāo)鈑金件的加工，隨著我國經(jīng)濟(jì)與科技的不斷進(jìn)步,而且數(shù)控機(jī)床有著對工件改型的適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、生產(chǎn)率高等特點；因此數(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、不規(guī)則、批量大等問題，同時數(shù)控系統(tǒng)的操作簡單也大大的降低了工人的勞動強(qiáng)度。
非標(biāo)設(shè)備的制造過程中需要大量的非標(biāo)鈑金件的加工，鈑金零件形狀不固定，傳統(tǒng)加工方法難度大，能耗高。數(shù)控技術(shù)的引入在鈑金機(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，而且具有對工件改型的適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、提高生產(chǎn)率等特點，而且鈑金加工工藝正在向多元化方向發(fā)展。
目前可以將鈑金定義為：針對金屬薄板（通常在6mm以下）的一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/復(fù)合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成型（如汽車車身）等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。鈑金一般來說基本設(shè)備包括剪板機(jī)、數(shù)控沖床/激光、等離子、水射流切割機(jī)、火焰切割機(jī)、折彎機(jī)，以及各種輔助設(shè)備如：開卷機(jī)、校平機(jī)、去毛刺機(jī)、點焊機(jī)、咬口機(jī)等。鈑金有時也作扳金，這個詞來源于英文platemetal，一般是將一些金屬薄板通過手工或模具沖壓使其產(chǎn)生塑性變形，形成所希望的形狀和尺寸，并可進(jìn)一步通過焊接或少量的機(jī)械加工形成更復(fù)雜的零件，比如家庭中常用的煙囪，鐵皮爐，還有汽車外殼都是鈑金件。
通常，鈑金最重要的三個步驟是剪、沖/切、折彎。
通過近幾年數(shù)控設(shè)備的使用，可以增強(qiáng)在非標(biāo)鈑金件上的加工能力，目前像主要的數(shù)控水射流切割機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、點焊機(jī)、等離子切割機(jī)等設(shè)備可以形成一套完整的鈑金加工生產(chǎn)線。目前國內(nèi)使用較多的剪板、折彎數(shù)控系統(tǒng)如荷蘭DELEM系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟、穩(wěn)定。
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)是由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由三部伺服電動機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成。機(jī)床前定位有兩部伺服電機(jī)，通常一臺主電機(jī)單獨工作，如加工斜邊則副電機(jī)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(jī)。數(shù)控剪板機(jī)的應(yīng)用使得大批量重復(fù)下料省掉劃線、對線工序，提高勞動效率，并保證了下料的尺寸及下料對角線的公差。
數(shù)控水射流切割機(jī)完成復(fù)雜形狀和開孔鈑金件的加工，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。操作者通過機(jī)床的操作面板直接將程序?qū)懭氤绦騼?nèi)存中；隨著微電子和計算機(jī)技術(shù)的日益成熟，推動了我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。隨著CAD/CAM機(jī)術(shù)的發(fā)展，操作員可以通過計算機(jī)相關(guān)軟件將圖形輸入到計算機(jī)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(jī)與數(shù)控系統(tǒng)串行的方法輸入。數(shù)控水射流切割機(jī)的應(yīng)用使得原本復(fù)雜的形狀結(jié)構(gòu)加工變得簡單，多孔零件的加工一次定位切割成型，切割精度高達(dá)到±0.1mm。
折彎是鈑金加工中的一道成型工序，材料彎曲時外層受到拉伸，內(nèi)層受到壓縮，當(dāng)外層的拉伸應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時就會產(chǎn)生裂縫和折斷，合理選擇模具寬度、彎曲圓角半徑、壓力值、保壓時間等參數(shù)就很重要；傳統(tǒng)液壓折彎機(jī)只能憑借手冊估算各項參數(shù)。數(shù)控折彎機(jī)根據(jù)輸入?yún)?shù)自動調(diào)整板料幅面，通過數(shù)控系統(tǒng)計算折彎所需壓力、接觸時間等相關(guān)參數(shù)，所有參數(shù)顯示在屏幕上。數(shù)控折彎機(jī)由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、液壓裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由一部伺服電動機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成，機(jī)床后定位有一部伺服電機(jī)，自動定位省去了人工劃線、對線的過程，折彎角度常規(guī)模具在78° 180°之間任意可調(diào)，換用專用模具最小折彎角度可達(dá)30°,并且保證了加工精度在±0.5°。同時通過新型模具的選用使加工復(fù)雜彎曲面成為現(xiàn)實，例如加工一些非標(biāo)準(zhǔn)角鋼、槽鋼、C型鋼、電纜橋架、定制配電柜等，可根據(jù)生產(chǎn)需要制作不同規(guī)格產(chǎn)品。另外數(shù)控折彎在大批量零件加工時優(yōu)勢更加明顯，可一次性完成一個工件的所有折彎程序，系統(tǒng)設(shè)定后自動調(diào)整定位，定位塊根據(jù)程序自動轉(zhuǎn)換零件尺寸，能大大減少因搬運零件所產(chǎn)生的勞動量。
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。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。同時數(shù)控機(jī)床的使用大大簡化了生產(chǎn)工藝，減少加工時間提高了生產(chǎn)效率，極大地提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本降低了工人的勞動強(qiáng)度，將是今后設(shè)備應(yīng)用發(fā)展的趨勢。
非標(biāo)設(shè)備的制造過程中需要大量的非標(biāo)鈑金件的加工，鈑金零件形狀不固定，傳統(tǒng)加工方法難度大，能耗高。數(shù)控技術(shù)的引入在鈑金機(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，而且具有對工件改型的適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、提高生產(chǎn)率等特點，而且鈑金加工工藝正在向多元化方向發(fā)展。
目前可以將鈑金定義為：針對金屬薄板（通常在6mm以下）的一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/復(fù)合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成型（如汽車車身）等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。鈑金一般來說基本設(shè)備包括剪板機(jī)、數(shù)控沖床/激光、等離子、水射流切割機(jī)、火焰切割機(jī)、折彎機(jī)，以及各種輔助設(shè)備如：開卷機(jī)、校平機(jī)、去毛刺機(jī)、點焊機(jī)、咬口機(jī)等。鈑金有時也作扳金，這個詞來源于英文platemetal，一般是將一些金屬薄板通過手工或模具沖壓使其產(chǎn)生塑性變形，形成所希望的形狀和尺寸，并可進(jìn)一步通過焊接或少量的機(jī)械加工形成更復(fù)雜的零件，比如家庭中常用的煙囪，鐵皮爐，還有汽車外殼都是鈑金件。
通常，鈑金最重要的三個步驟是剪、沖/切、折彎。
通過近幾年數(shù)控設(shè)備的使用，可以增強(qiáng)在非標(biāo)鈑金件上的加工能力，目前像主要的數(shù)控水射流切割機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控折彎機(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、點焊機(jī)、等離子切割機(jī)等設(shè)備可以形成一套完整的鈑金加工生產(chǎn)線。目前國內(nèi)使用較多的剪板、折彎數(shù)控系統(tǒng)如荷蘭DELEM系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟、穩(wěn)定。
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)是由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由三部伺服電動機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成。機(jī)床前定位有兩部伺服電機(jī)，通常一臺主電機(jī)單獨工作，如加工斜邊則副電機(jī)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(jī)。數(shù)控剪板機(jī)的應(yīng)用使得大批量重復(fù)下料省掉劃線、對線工序，提高勞動效率，并保證了下料的尺寸及下料對角線的公差。
數(shù)控水射流切割機(jī)完成復(fù)雜形狀和開孔鈑金件的加工，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。操作者通過機(jī)床的操作面板直接將程序?qū)懭氤绦騼?nèi)存中；隨著微電子和計算機(jī)技術(shù)的日益成熟，推動了我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。隨著CAD/CAM機(jī)術(shù)的發(fā)展，操作員可以通過計算機(jī)相關(guān)軟件將圖形輸入到計算機(jī)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(jī)與數(shù)控系統(tǒng)串行的方法輸入。數(shù)控水射流切割機(jī)的應(yīng)用使得原本復(fù)雜的形狀結(jié)構(gòu)加工變得簡單，多孔零件的加工一次定位切割成型，切割精度高達(dá)到±0.1mm。
折彎是鈑金加工中的一道成型工序，材料彎曲時外層受到拉伸，內(nèi)層受到壓縮，當(dāng)外層的拉伸應(yīng)力超過材料的強(qiáng)度極限時就會產(chǎn)生裂縫和折斷，合理選擇模具寬度、彎曲圓角半徑、壓力值、保壓時間等參數(shù)就很重要；傳統(tǒng)液壓折彎機(jī)只能憑借手冊估算各項參數(shù)。數(shù)控折彎機(jī)根據(jù)輸入?yún)?shù)自動調(diào)整板料幅面，通過數(shù)控系統(tǒng)計算折彎所需壓力、接觸時間等相關(guān)參數(shù)，所有參數(shù)顯示在屏幕上。數(shù)控折彎機(jī)由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、液壓裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由一部伺服電動機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成，機(jī)床后定位有一部伺服電機(jī)，自動定位省去了人工劃線、對線的過程，折彎角度常規(guī)模具在78° 180°之間任意可調(diào)，換用專用模具最小折彎角度可達(dá)30°,并且保證了加工精度在±0.5°。同時通過新型模具的選用使加工復(fù)雜彎曲面成為現(xiàn)實，例如加工一些非標(biāo)準(zhǔn)角鋼、槽鋼、C型鋼、電纜橋架、定制配電柜等，可根據(jù)生產(chǎn)需要制作不同規(guī)格產(chǎn)品。另外數(shù)控折彎在大批量零件加工時優(yōu)勢更加明顯，可一次性完成一個工件的所有折彎程序，系統(tǒng)設(shè)定后自動調(diào)整定位，定位塊根據(jù)程序自動轉(zhuǎn)換零件尺寸，能大大減少因搬運零件所產(chǎn)生的勞動量。
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。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。同時數(shù)控機(jī)床的使用大大簡化了生產(chǎn)工藝，減少加工時間提高了生產(chǎn)效率，極大地提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本降低了工人的勞動強(qiáng)度，將是今后設(shè)備應(yīng)用發(fā)展的趨勢。
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