单位文秘网 2021-07-04 08:07:49 点击: 次
【摘 要】数控冲床因具有加工精度高、速度快、适应强等特点,在钣金加工等方面已广泛应用。本文针对数控冲床的特点,从多个方面提出了数控冲床钣金加工的控制方法和注意事项。数控冲床生产实践证明本文所提方法的可行性、有效性。
【关键字】数控冲床;钣金加工;加工工艺
1、引言
数控冲床是一种可编程序控制的自动化机床,是计算机控制技术与传统冲床的结合。数控冲床有单冲头和转塔两种,用于金属薄板零件加工,可以一次性自动完成多种复杂孔型和浅拉深成型加工。相对于传统冲床而言,降低了劳动强度,拓宽了加工范围,节省了大量的模具费用,降低了产品的生产成本和产品开发成本,大幅度缩短了加工周期。目前,数控冲床广泛应用于高精度、大批量产品加工生产[1]。
2、数控冲床加工工艺改进
数控冲床不同于传统冲床,在操作、控制以及维修等很多方面具有不同之处。
2.1数控冲床操控人员的技术培训
由于数控冲床将计算机控制技术嵌入到传统冲床,是一种高速、高精度的工业生产设备。因此,要求操作、维修人员应具备较高的文化素质和较强的工作能力。首先,充分理解和掌握数控冲床的工作原理和功能特点。了解数控冲床工作原理,掌握数控冲床的编程方法,对于操控人员来讲是至关重要的。尤其是对编程软件中基本指令的理解和应用情况决定了数控冲床的生产效率,是人员培训的核心内容。另外,高水平操控人员也必须从本质上了解数控冲床的功能特点和多种工作模式。例如:单冲、多方向的连续冲裁、单次成形、同方向的连续冲裁、阵列成形、连续成形。掌握这些数控冲床的功能特点,是操控人员完成高精度、复杂、大批量零件的加工任务是必不可少的前提条件。
2.2数控冲床加工工艺的定制
数控冲床加工主要考虑加工精度和加工效率。(1)在进行工料加工前,详细研究加工路线。精确计算加工刀具空行程路线的长短,选择合适加工路线。(2)精心选择刀具以及模具的调整,节省换刀时间,充分利用毛料面积,提高坯料的利用率。例如文献[2]提出的“四合一”加工法。(3)注意人工和计算机编程控制的有效结合。数控冲床加工零件之前,一般先将零件的展开图设计成CAM文件,然后采用计算机优化简化程序。计算机优化是按照一定的优化算法,简化程序。因此,优化的能力毕竟是有限的。尤其是对于一些特殊的零件就显出其局限性。对于这类型的零件,我们采取两者结合的方式,即人工排序与计算机优化相结合的方式,优势互补,以达到最佳的效果。例如,加工多种不同孔位时,计算机排序结果是将某种相同孔位全部加工完毕之后,更换刀具再加工其它孔位。这样在加工过程中,有些同类孔位距离较远,造成刀头走位重复,浪费大量时间。因此,考虑人工干预,计算更换刀具时间并就近加工其它种孔位。人工局部调整加工顺序,从避免出现加工错位和废品的情况,提高了加工效率。(4)数控冲床钣金加工工艺也是不断进步、逐渐提高的过程。因此,一定要注意新方法、新技术的学习和应用。例如,目前使用比较广泛的微联接加工工艺[3]。其控制原理是采用NC指令控制冲模与板料之间的运动,模具沿非完全封闭曲线冲裁板料。加工完成之后,冲压加工零件并完全与板料脱离,仍通过特殊方式与板料有细微连结,但只要通过简单操作即可获得加工的钣金零件。该方法提高了制造系统的柔韧性,能够加工普通冲床难以加工的复杂零件,提高材料利用率和降低生产成本。操作者可以根据实际情况选择具体的微联接加工工艺。例如,边角微联结法、模具微联结法等。
2.3加工产品常见问题的处理
加工过程中,产品可能出现划伤、变形等问题。如何避免该类问题的出现,是提高数控冲床加工质量的关键。(1)压伤。压伤是比较常见的一种质量现象。主要是刀具引起的。例如刀具加工过程中夹有杂物和坯料残渣、程序设计问题造成的刀具干涉、刀具或物料有磁性等。解决的方案有:首先清理刀具、刀盘转塔中的铁屑、杂物;对工料也要采用碎布和气枪清理渣滓。其次,定期对刀具进行消磁。另外,在进行加工工序设计时,选择合理的下模间隙。(2)划伤。钣金工件的划伤一般是由于加工和人员搬运处理不当造成的。由加工方面造成划伤主要是模具划伤和来料本身带有划伤;人员因素造成划伤比较简单,主要是在搬运过程中摆放不当或者是处理毛刺时造成划伤。解决方法有:选择硬度合适的毛刷安装在刀盘中并注意毛刷高度的调整,同时优化程序,尽量减少刀具在工件表面行走的时间。对于待加工物料应严格区分,划伤较大的工料应该淘汰。另外,加工钣金工件时,如需人员抬放,一定要两人同时抬放不可拖拽。使用锉刀处理工件毛刺时,要将工件放平稳,禁止多个工件叠放加工。(3)变形。钣金工件出现变形的原因比较复杂,既有数控冲床本身原因,也有工料的原因,还有加工方法的原因。例如,制程变形、模具相隔太近有干涉、模具下模过短等。处理方法:首先,冲制网孔尽量用多孔刀或改用普加工。对于大面积整板原料一般分步加工。原则是先加工夹具附近部分,然后在加工其它部分。可以先切边再加工孔位。其次,夹具高度不宜过高或过低,要与毛刷平齐。最后,下模加高。对于特殊成型冲制,发生变形可能是由于冲压力控制不合适。因此,可调整冲制压力,更换弹簧并提高下模余量。
2.4数控冲床的日常检修和维护
为了保障数控冲床的正常工作,操控人员应该懂得数控冲床的基本检修方法,以便冲床一旦发生故障,可以迅速检修,修复冲床,最大限度降低损失。数控冲床故障报警分为两种,一种是自动报警,另一种人工检查。因为冲床本身具有故障诊断功能,可以通过显示器,显示故障情况。人工检查需要操作人员通过目测、手摸等感官判断异常现象,也可以利用万用表或特殊检测设备进行快速检测。这些都需要操作人员具有一定工作经验和工作能力。目前,数控冲床大多数故障发生在位置检测系统、驱动系统、机床接口部件以及电源等部分。因此,对于数控冲床的维护难度较大,技术含量高。本文提出以下几种常规方法处理数控冲床故障。首先,系统复位法。现代数控设备都具有系统复位功能,通过系统复位,可检测出是机床系统硬件还是软件问题。其次,更换故障部件法。通过人工检查或系统自诊断掌握可能损坏的部件,利用备用部件更换下可能损害部件,可以排除故障。最后,参数修改法。有些故障可以通过修改相关参数避过,也有些进口设备并没有故障,只是操作失误。因此,可以通过参数调节观察冲床加工情况变化,消除加工问题。
3、结束语
总而言之,数控冲床钣金加工工艺有很多技术要点需要掌握,只有全面理解数控设备的特点,才能真正操控设备,提高加工效率。
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