数控转塔冲床液压冲头高度自动调整技术.pdf

文章 编号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 0 1 3 0 1 0 0 5 4 0 2 数控 转 塔 冲床 液 压 冲 头 高度 自动调 整 技术 单 润 生 江 苏亚威机 床 股份有 限公 司 ， 江 苏 扬州 2 2 5 2 0 0 摘 要 数控 转塔冲床 模具 一般 有 A、 B、 C、 D、 E几种 型号 ， 模 具高度 有所 不 同。如果 冲头处 于 同一高度 ， 则 在 快速冲压 和送 料过 程 中， 会 有 带料等 问题发 生 ， 影 响机 床 正常运 行。本 文通过 P L C程序优 化来 改变冲 头高 度 ， 根据模 具 高度 的改变 自动调整 冲头 高度 的改变 ， 较好地 解决 了这个 问题 。 关 键词 机械 设计 ； 数控 转塔冲床 ； 模 具 ； 高度 调整 中图分 类号 T G3 8 5 ． 1 文献标识 码 A 1引 言 机 床性 能 的稳定 、可靠 是衡 量一 台机床 是 否高 质 量 的重要标 准之一 ，机 床生产 厂家 在追求 机 床高 性 能 的同时 ， 也在不 断追求 机床 的稳定 和可靠 性 。 数 控 转塔 冲床 同样如 此 。 与 国外 机床 相 比 ， 国内机 床在 使 用一 段 时间后 ， 故 障发 生率较 高 。 而 国外机床 如德 国机 床在这 方面则 做得 较好 ， 在业 内信 誉度 也较 高 。 同样 ， 客户在选 购 比较重 要 的机 床设 备时 ， 多数 情况 下并不 仅仅考 虑价 格 的高 低 ，而是全 面衡 量一 台机 床 的性 价 比。 因为对 同一种 机床来 说 ， 机 床购入 价格 机 床使 用成 本 机 床 维护 、维 修成 本 机 床 的 有 效使 用 寿命 总成 本 。一 台购 入 价格 相 对高 的机 床 ， 如 果性 能更 高 的话 ， 那 总成 本反 而 会 降低很 多 。 以数控 转塔 冲床来看 ，模具 使用 成本在 总成 本 中 占 有 很 大 的 比重 ，如果 一 台数 控转 塔 冲床价 格 是 1 0 0 万元 ， 该 冲床 每天 8小 时不停工 作 ， 那 么其 一年 的模 具使 用费用 为 1 0万元左 右 ； 如 果能将模 具 使用 寿命 延长 一 倍 的话 ，将 会 直接 产 生 1 0多 万 元 的经 济效 益 。所 以 ， 如何延 长模具 的使用 寿命 ， 必 然是 冲床 生 收稿 日期 2 0 1 2 0 7 2 2 作者简介 单润生 1 9 7 2 一 ， 男， 工程师， 从事数控技术应用 产 厂家 的研 究方 向。 2问题 分 析 数控 转塔 冲床一 次冲孔 的顺序 过程 如下 ①上 模 刚接 触 板 料一 ② 上 模 开 始 挤 压 板 料一 ③ 废 料 落 下 ， 冲头到一 定深 度后返 回， 板料将 移到下 一个位 置 。 其 中 ， 如果 入模 深度 太浅 ， 有 可能 出现 冲不下 板 料和废 料反 弹的情 况 ； 而 入模深度 太深 ， 则会 降低 效 率并 出现模具 带料 。 在 数 控转 塔 冲 床 的使用 中 ， 冲头 、 转塔 、 模 具 是 集 中体 现技 术水平 和质量 的部分 ，最 常 出现 的问题 是废料 反 弹 、 模具 带料 。废料反 弹 、 模 具带 料往 往直 接造成 模具 损耗 快 、 工件 损坏 等严重 后果 ， 影 响机床 的整 体性 能 。经 常有用 户抱怨 ， 模具 使用效 果不 好 、 寿命 短 、 工 件易拉 毛等 ， 除去模 具 自身质量 和用 户使 用不 当、 模 具保养 不善 等 因素 外 ， 很 重要 的原 因是机 床本 身功 能 的缺 陷 。 为解 决废料 反 弹 、 模具 带料 ， 冲床厂 家进行 了长 期 研 究 ， 采 取 了多 种方 法 ， 但 效 果并 不 理 想 ， 不 能从 根 本上解 决 问题 。只有 国外 个别 高端厂 家增 加 了 比 较 有效 的功能 ， 但需要 增加 硬件配 置 ， 成本 较 高 。 产 生废料 反弹 、 模具带 料 的原 因有很 多 。 对废 料 A n e w de s i g n o n h y dr a u l i c s y s t e m o f c r a nk s ha f t pr e c i s i o n s t r a i g h t e ni ng p r e s s YA Hua qi ng He f e i Me t alf o r mi n g Ma c h i n e T o o l C o ． ， L t d ． ， He f e i 2 3 0 6 01 ， An h u i C h i n a Ab s t r a c t A n e w d e s i g n o n h y d r a ul i c s y s t e m o f c r a nk s h a f t p r e c i s i o n s t r a i g h t e n i n g p r e s s ha s b e e n i n t r o d uc e d i n t e x t ．T he p r o po r t i o n a l s e Y v o s y s t e m ha s be e n a d o pt e d t o s a t i s f y t h e r e s e t t i n g a c c u r a c y r e q ui r e me n t o f t he i s i o n s t r a i g h t e ni n g p r e s s ， wh i c h a s s u r e s t h e s t r a i g h t e n i n g a c c u r a c y ． K e y wor ds S t r a i g ht e n i ng h y d r a u l i c p r e s s ； H y d r a u l i c s ys t e m；Cr a n k s h a f t 反 弹 问题 ， 解决方 法 主要采 用 防反 弹下模 、 在 冲头 加 顶 N- 头 、 减 少下模 间 隙 、 调整 人模 深度 等方 法 。而 产 生带料 的主要原 因是模 具卸 料 力不 足 、人 模深 度 太 大 、 模 具 间隙偏小 以及 刃 口锋利 程度 、 打击 头 的压 下 量 等 等 。 从 中不 难发 现 ， 入 模深 度在 其 中起着 非常 重 要 的作 用 。 在机 床 的实 际使用 过程 中 ， 由于模具 使用 次 数 、 使 用 环境等 因素 ， 每个 模具 需要 刃磨 的程 度也 不 同 ， 所 以模 具 的高度 是在 不 断变化 的 。 以我 厂生 产 的高 速数 控 转塔 冲床 HP I 3 0 4 8 3 6为 例 ，从 理 论 上 讲 ， 3 6个 工位 就 有 3 6种 模 具 高 度 ，加 上 A、 B、 C、 D 不 同工 位 的模具 高度本 身就 不一 样 注 日清纺 机床 冲头 可 根据 A、 B、 C、 D工 位 不 同 ， 作 出预 压 点改 变 ， 暂 没有 针对 每个模 具 高度变 化后 作 出相应 的改 变 ， 所 以对 每个 模具来 讲 ， 应该有 对应 于 自身 的预压 点 、 下 死点 、 送料 点 。 而现 实状 况是 大多数 国 内外 冲床不 具 备这 一功 能 ，一 般采 用旋 转上模 螺母 来 修正 模具 高 度 的改变 A、 B工 位 ， 但 不 能从根本 上解 决 问题 ， 而 且还会 产 生模具 弹 簧易断 和卸 料力 不足 等新 的 问 题 。 特 别是 一些 素质 不高 的机床 用户 ， 在修 磨模 具之 后 ，只要 能将 板N- 冲下 来 ，就根本 不 去调 整模 具高 度 。其严 重 后果是 显 而易见 的 。 国外 仅 有个别 高端 生产 厂家增 加 了模具 高 度检 测装 置 。 当模具 高度 发生改 变 时 ， 冲头 位置 会相 应变 化 ， 较 好地 解 决 了这 一 问题 ， 但 需 要 增 加 配置 ， 改变 机 床结构 ， 成 本较 高 。 综 上所述 ， 不难 得 出这样 一个 结论 要 提升 机床 的性价 比， 增 加模具 的使 用寿 命是 一个 重要 因素 。 而 要增 加模 具使 用寿命 ，解 决废 料反 弹 和模具 带 料 问 题势 在必 行 。 其 中 ， 增 加 冲头 自动调整 功能 是一个 较 好 的 选 择 。 3解 决 方 案 对我 厂现有 的数 控转 塔 冲床来说 ，在不 改变 机 械结 构 ， 不 增加 任何 硬件 配置 的情况 下 ， 也可 以实现 这项 功能 ，现举 例说 明怎样 自动改 变 冲头 的预压 高 度 。冲床 采用 P L C编程 S I EME NS 8 4 0 D系统 。 模 具 工位判 断 NET WORK 1 判 断当前 模具 为 A工 位模具 L M D 88 L DB20． DBD 0 R M 51 ． 0 NE T WORK 2 判断 当前模 具 为 B工位模 具 L M D 8 8 I ． DB20． DRn 4 R M 51． 1 NE T WORK 3 1] 断 当前模 具 为 C工位模 具 L M D 88 L DB2 0． DBD 8 R M 51 ． 2 NE T WORK 4 I] 断当前模 具 为 D工位 模具 L M D 8 8 L DB20． DBD 1 2 R M 51 ． 3 NE T WORK 5 根据不 同工位修 改 冲头数据 M 0 0 5 NOP 0 A M 51 ． 0 J C M0 06 A M 51 ． 1 J C M00 6 A M 51- 3 J C M0 07 A M 51 ． 2 J C M00 8 M 00 6 L DB21 ． DBW 1 44 T DB57． DBW 2 J U MO o 9 M00 7 L DB21 ． DBW 1 44 L 1 3 0； 修正值 一 I T D B57． DBW 2 J U M0 0 9 M 0 08 L DB21 ． DBW 1 4 4 L 1 7 0； 修 正值 一 I T DB5 7． DBW 2 MO 0 9 L 2 0 0； 发送 冲头数 据 T DB 1 4 0． DBW 4 8 L DB5 7 ． DBW 2 T DB1 40 ． DBW 5 0 L DB21 ． DBW 1 5 0 T DB1 4 0 ． DBW 5 6 L DB21 ． DBW 1 5 6 T DB1 40 ． DBW 5 8 L M W 440 T DB1 4 0． DBW 8 2 这样 ， 就 可以根据不 同类型 的工位 自动 调整 文章 编 号 1 6 7 2 0 1 2 1 2 01 3 0 1 0 0 5 6 0 4 激 光切 割机 光 路 系统 设计 洪 超 。钟舁 ，周 鹏 飞 ，崔凯 江苏扬 力数控 机床有 限公 司 ， 江 苏 扬 州 2 2 5 1 2 7 摘要 对 光束传 输 的物理 特 性 、 传 输环 境对 激光切 割机 光路 的影响 等进行 了分 析和研 究 ， 提 出 了光 路 系 统设 计 的方法 和要 点。对 激光切 割机 的光路 系统设 计具有 指导 意义 。 关键 词 机 械设 计 ； 激 光切 割机 ； 光路 ； 设 计 ； 二 氧化碳 发 生器 ； 圆偏振 镜 ； 吸 收薄膜反 射镜 中 图 分 类 号 T G 6 6 5 文 献 标 识 码 A 1引 言 激光 切割 与传统切 割机 床相 比具有 更好 的加 工 柔 性 ， 而且 加工 速 度快 、 效 率 高 、 无振 动 及 噪声 等 _l J 。 近 年来 ， 激光切 割技术 正 以前 所未 有 的速度 发展 ， 每 年 都 以 1 5 ％～ 2 0 ％的速度 增长 。 我 国 自 1 9 8 5年 以来 ， 更 是 以 每 年 近 2 5 ％的 速 度 增 长 回 。 激 光切割 是利用 激光 束聚焦 形成 的高 功率密 度 光 斑 ， 将 材料快 速加 热至 汽化温 度 ， 蒸 发形 成小孔 洞 后 ， 再使 光束 与材料 相对 移动 ， 从 而获 得窄 的连续 切 缝 『 3 ] 。激光 切割 的质量 和精度 受众 多 因素 的影 响 ， 有 收稿 日期 2 0 1 2 0 7 1 5 作者简介 洪 超 1 9 8 4 一 ， 男， 工程师， 从事数控激光切割机研发设计 的预压 高度 。 因为 A、 B工位 与 C、 D工位 的模 具高度 不 同 ， 增 加该 功能后 ， 就有效避免 了带料的发生 。 当然 ， 还可 以修 改其他 工位 的冲头数 据 。 比如 可 以通过 这 种方 法来 修 正 每一 个 工位 的冲 头高 度 ， 当 模 具 高度 发生 改变 时 ，将 修 正值放 入 R参 数 中 ， 系 统将通 过修 正值来 调整 冲头高 度 ，从 而优 化整 个 冲 压动作 。 所有过 程将 通过 P L C处理 ，不影 响现有 零件程 一 些影 响 因素在 切 割生产 中是可 调节 的 ，如 激光 功 率 、 切 割速度 、 辅助 气体气 压 、 焦距 和焦 点位 置等 ； 另 外还 有一 些切 割影 响 因素是 预先 确定 的 ，如 激光 器 的性 能 、 光 束传输 的光路 系统 等 。 其 中 ， 实践表 明 ， 光 束传输 的光 路系统 对激 光切 割质量具 有重要 影 响 。 本文 结 合我 公 司 T L 3 0 1 5三 维激 光切 割 机 的研 发项 目， 通 过对光 束 的传输特 性 、 光 路 系统 的传 输环 境 等方面 进行 系统分 析 ，总 结 阐述 了光 路系 统 的设 计要 点 和使用方 法 ，对激光 切割机 的光 路 系统设计 具 有 指 导 意 义 。 2光 路 设 计 在激 光切 割过 程 中 ， 受 到诸 多 因素 影 响 ， 可 能导 序 的编 程格 式 ， 也不 需增 加机 床成本 ， 达 到 了增 加 机 床性能 、 提高模具使 用寿命 、 减少工件废 品率 的 目的。 【 参考 文献 】 [ 1 ] 吴秀峰， 张婷婷． 高速数控冲液压装置设计开发【 J 】 _ 锻压装备与制 造技术 ， 2 0 0 7 ， 4 2 3 ． [ 2 ] 郑正华． 快速液压机的发展[ J 】 _锻压装备与制造技术， 1 9 8 8 ， 2 3 4 ． [ 3 】 李国梁， 梅立业．快速锻造液压机电液控制系统[ J ] _锻压装备与制 造技术 ， 2 0 1 0 ， 4 5 1 ． p unc h he a d h e i g ht 2 0 0 ， J i a n g s u C h i n a f p u nc h he a d i n t he t e x t ． Th e p un c h he a d s o l v e t he f a u l t s d u r i n g pu n c h i n g p r o c e s s