復合型板件加工數控機床探索論文

　　摘要：對一種復合型板材加工數控機床進(jìn)行了介紹，對其結構、電氣、使用環(huán)境等方面作了說(shuō)明，為機床操作、保養提供了參考依據。該機床可實(shí)現沖孔、鉆孔、打字等多種功能。

　　關(guān)鍵詞：數控機床；沖孔；鉆孔；打字工藝

　　金屬構件生產(chǎn)中的平板類(lèi)工件的沖孔、鉆孔、打字工藝，以往需要多種機床或人工操作，效率低、精度差，勞動(dòng)強度高。為解決以上問(wèn)題，一種集沖孔、鉆孔、打字工藝于一體的數控機床應運而生。

　　1機床特點(diǎn)

　　本設備主要用于金屬構件生產(chǎn)中的平板類(lèi)工件的沖孔、鉆孔、打字工藝。設備具有獨立的液壓動(dòng)力系統和電氣數控系統，采用中央集中控制。主機配有二軸數控送料工作臺，工件可在工作區內任意位置精確定位，完成沖孔、鉆孔和打字功能。板料的夾緊具有原點(diǎn)定位和重定位功能，原點(diǎn)定位準確、方便，重定位精度高。設備具有一個(gè)打字工位、兩個(gè)沖孔工位和一個(gè)鉆孔工位，可實(shí)現多品種、多孔徑加工。設備模具裝拆方便、定位準確，大大縮短工作停頓時(shí)間和模具調整時(shí)間，提高了工作效率，擴大了該設備的應用范圍[1]。

　　2機床結構

　　本設備主要由主機、數控送料工作臺、鉆削單元、液壓系統、氣動(dòng)系統、電氣控制系統、潤滑系統等組成[2]。該主機為一臺帶有壓料裝置和沖桿位置保持裝置的專(zhuān)用液壓機。沖桿保持架上有三個(gè)沖桿，用來(lái)安裝沖頭和打字裝置。主油缸活塞桿上裝有一個(gè)壓頭，壓頭與沖桿之間設有墊塊，墊塊通過(guò)氣缸推動(dòng)可完成抽出和塞入，以實(shí)現模具的選取工作。在機身兩側為壓頭安裝了平面導軌，提高了抗偏載能力，延長(cháng)油缸工作壽命。主機機身采用C型雙片鋼板焊接結構，剛性好，抗偏載能力強。X、Y軸的移動(dòng)是在A(yíng)C伺服電機、精密滾珠絲杠傳動(dòng)機構的帶動(dòng)下，沿直線(xiàn)滾動(dòng)導軌副做左右、前后移動(dòng)，實(shí)現工件準確定位。工件通過(guò)液壓夾鉗進(jìn)行夾持，夾鉗位置可沿X軸移動(dòng)，以適應不同大小的工件。在X軸一側裝有一個(gè)原點(diǎn)定位機構，當液壓缸推動(dòng)定位板擺動(dòng)90°時(shí)，其定位面與Y軸方向一致，恰好與夾鉗鉗口平面（即X軸方向）形成一個(gè)直角，用以確定板材的原點(diǎn)位置。鉆削動(dòng)力頭采用變頻電機經(jīng)齒輪減速（i=7.5）驅動(dòng)獨立主軸；主軸進(jìn)給采用AC伺服電機帶動(dòng)同步帶和精密滾珠絲杠副驅動(dòng)；主軸錐孔為莫氏6號錐度，配有多種規格莫氏變徑套，可以安裝較大直徑范圍的鉆頭。Z軸移動(dòng)采用兩條直線(xiàn)滾柱導軌副導向，驅動(dòng)采用伺服電機帶動(dòng)同步帶（i=2）和精密滾珠絲杠副傳動(dòng)。液壓系統主要由油箱、沖孔打字調壓塊、輔助控制塊、主缸控制塊、鉆孔壓料控制塊組成。驅動(dòng)各油缸完成定位、夾緊、壓料、沖孔、鉆孔、打字等動(dòng)作。主要液壓閥采用意大利阿托斯液壓元件，國內組裝。油缸由專(zhuān)用油缸廠(chǎng)提供。該設備數控系統采用德國西門(mén)子808D系統，孔坐標可實(shí)現CAD/CAM直接轉換（如AutoCAD），方便了編程、存儲、顯示和通訊，操作界面具有誤差補償、自動(dòng)報警、人機對話(huà)等功能。加工工件程序可由鍵盤(pán)直接輸入或CAD圖形轉換。具備沖孔、鉆孔前加工預演和檢驗功能，人機友好，操作方便。機床精密直線(xiàn)導軌副、精密滾珠絲杠副等高精度的運動(dòng)副均配備有自動(dòng)潤滑系統。自動(dòng)潤滑泵輸出壓力油，定量注油器油腔進(jìn)油，由于定量注油器供油量精確，并可對系統壓力進(jìn)行檢測，供油可靠，確保各運動(dòng)副的表面有一層油膜，減小了摩擦和磨損，防止了由此引起的過(guò)熱對內部結構的破壞，保證了機床使用的精度和壽命。機床結構如圖1所示。

　　3機床加工工藝條件

　　機床的加工水平與加工工藝條件密切相關(guān)。合理的工藝條件可以保證更優(yōu)的加工質(zhì)量，以下就該機床加工工藝參數進(jìn)行說(shuō)明。該機床最大加工工件尺寸3500mm×600mm，最大加工板厚60mm。機床同時(shí)具備沖孔功能，沖孔單元沖孔力可達2000kN，打字力1000kN，最大沖孔直徑覬35mm，最大沖孔厚度25mm，字頭尺寸14mm×10mm，字符數量14或18（兩排或三排）個(gè)。鉆削動(dòng)力頭部分最大鉆孔直徑覬80mm，最大鉆孔厚度60mm，主軸轉速100~700r/min，主軸莫氏錐度6莫氏號，主軸電機功率11kW。鉆孔動(dòng)力頭進(jìn)給運動(dòng)部分Z軸行程200mm，Z軸進(jìn)給速度0~4m/min，Z軸伺服電機功率3kW。X、Y軸速度8m/min，總功率約45kW。

　　4結論

　　本文對一種復合型數控機床進(jìn)行了說(shuō)明，該機床可完成沖孔、鉆孔、打字等多種加工工藝。闡述了機床在結構、配置方面的相關(guān)參數，對工件加工工藝參數作了介紹。本文對機床操作、使用和保養具有一定參考價(jià)值。

　　參考文獻：

　　[1]周蘭，陳少艾.數控機床故障診斷與維修[M].北京：人民郵電出版社，2007.

　　[2]楊中力.數控機床故障診斷與維修[M].大連：大連理工出版社，2006.

　　[3]王侃夫.數控機床故障診斷及維護[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

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