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机加工数控车刀磨损的形式与原因分析,你确定你都知道吗?

文章出处: 人气:发表时间:2020-04-02 00:23
数控转塔冲床以其高效、精确、快捷适用于许多薄板件金属制品行业,广泛应用于电气、电力设备、电气箱柜、电子设备、厨房设备、铁路设备等行业,而冲压动力系统作为数控转塔冲床的关键部件历经多年发展及技术革新,逐步实现节能环保、低噪声以及高效率的目标。本文对数控转塔冲床冲压技术发展、加工工艺及工作效率优化做出简述。

数控转塔冲床冲压技术的发展
数控转塔冲床根据冲压系统结构可划分为三种类型:

机械驱动数控转塔冲床。

早期机械驱动数控转塔冲床采用电动机带动大飞轮高速转动下压,利用自身重量产生的惯性作用力向下进行冲压,通过离合装置控制运动过程中的动力传输。该机型传动结构原理简单、制造简便,但其缺点也很明显:传动结构飞轮转动一整圈,冲头才完成一次冲压,每分钟冲压频次低于300次;工作下死点无法调节,需要调整模具高度才能满足不同高度成形冲压需求;工作噪声高,由于速度不可调节,在接触板材时速度较快,冲击噪声较大。

液压驱动数控转塔冲床。

随着市场需求不断扩大以及液压技术的成熟度及稳定性的提升,市场上出现液压系统应用于数控转塔冲床上,图1是哈雷公司生产的液压冲头系统及控制器,这类液压冲头系统通过电磁阀控制液压缸上下运行完成各种复杂的成形工作,比如滚筋、凸包、桥型、百叶窗、滚剪、滚切等,与机械式冲床相比有了质的提升,但液压机型也因为自身特性有着一些难以解决的问题,主要有以下几点:液压油属于消耗品,长时间使用由于液压元器件的磨损冲击,导致油品变质,一般2年左右就需要更换一次液压油来确保系统长期稳定的工作;对环境温度要求较高,温度太低需提前将油泵开启预热,当温度达到5以上才可以正常工作,而温度过高时,油品粘度变稀,导致液压控制元器件的位置控制精度偏差较大;液压冲床油泵运转能耗较高,每小时综合耗电量达到10kW以上。

机械伺服冲头传动结构的数控转塔冲床。

传统机械式和液压机型均存在一定的缺陷,各家主机生产厂商不断寻找更加节能高效的方案,通过力矩伺服电机驱动的机械伺服数控转塔冲床逐步被推向市场,并迅速挤占传统液压机型的市场份额,图2是亚威公司的双伺服机械伺服数控转塔冲床,这类伺服冲床与传统冲床相比有几大优点:机床待机状态时相比液压机型能耗降低70%;机械伺服冲头工作时可以由伺服电机控制停留在任意位置,特别在进行成形工艺时优势明显,且伺服控制位置精确,确保工件的加工品质;伺服控制技术可提前规划运动曲线轨迹,在遇到负载前提前减速,降低冲击噪声,在击穿位置设定快速回程,提高综合加工效率。

数控转塔冲床的加工工艺应用
其主要的运行区间包含从预压点起始位置动作,接触板材后进行下压击穿板料,到达下死点后快速回程到预压点,等待下次冲压;但是在用户处需要根据不同的工况采用不同的冲压工艺进行加工,满足用户的使用需求,下面对几种常见的加工工艺进行逐一分析。

高速加工工艺曲线。采用的高速工作模式,这种工况下机构从预压点启动,冲压过程中以最大加速度到达下死点击穿板材后快速回程,实现高效加工,该加工模式适用于一些轻负载薄板加工,效率最高。

静音加工工艺曲线。工作模式属于静音冲压模式,在该模式下冲头从预压点快速下行,在接近板材上表面处降低冲头速度,慢速击穿板材,到达下死点后高速回程,实现低噪声工作,提高操作舒适度,这种工作模式在冲压厚板时效果明显,能够大幅度降低噪声,抑制机床振动,但是会损失部分工作效率。

成形加工工艺曲线。工作模式属于成形冲压模式,在该模式下冲头从预压点快速下行,在接近板材上表面处降低冲头速度,到达下死点位置时停止,保压一段时间后回程,确保工件成形后不反弹,这种工艺广泛应用于百叶窗、桥型模、凸包等特殊成形要求的工件上。

刻印加工工艺曲线。图7工作模式属于刻印模式,这种工作模式主要用于在工件上打印企业LOGO或其他文字,主要工作方法是在预压点快速下行后减速,慢速将模具压入板料一定深度后回程,在板料上形成压点。

数控转塔冲床综合加工效率优化
数控转塔冲床综合加工效率取决于冲头打击速度和送料系统传动速度,本文重点介绍冲头与送料系统联动效率优化。联动效率对机床整体性能影响非常大,打标这种工作模式不会卡模,可以看出冲头与送料轴动作交叉时间较多,加工效率较高。

冲头在冲压到达下死点回程时,在回程途中设定发讯点提前给送料系统发讯号,指示送料轴移动,由于冲头编码器发出讯号后驱动单元会对数据进行处理,将驱动内部系统处理周期时间t与实际工作需求联合考虑分析,更加利于机床效率的提升。

结束语
数控转塔冲床加工工艺技术的发展,满足了钣金加工中存在的复杂成形及高精度要求工件的加工需求,提高了钣金加工生产力,使钣金件的质量和产量得到了保证,同时也降低了工人的劳动强度及生产成本。随着机床智能化、自动化的快速发展,钣金加工行业也呈现出加工方式多样化、机床操作智能化、自动化的发展趋势。


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