數(shù)控立式板料開槽機(jī)的結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)

陳 爭(zhēng)，李振光，王 軍

（瑞鐵機(jī)床（蘇州）股份有限公司，江蘇 太倉 215000）

1 傳統(tǒng)折彎方式及其局限性

傳統(tǒng)折彎工藝是在折彎機(jī)上下模的壓力下，利用下模開口處的兩棱邊和上模頂端的棱邊對(duì)金屬板材進(jìn)行折彎，金屬板材經(jīng)彈性形變到塑型變形的過程。其折彎則由上模進(jìn)入下模的深度來決定，折彎半徑R≥板厚t。隨著市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量、高檔次產(chǎn)品的持續(xù)需求，如有些高檔金屬薄板飾品，其彎制形狀越復(fù)雜越體現(xiàn)了設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)和新潮風(fēng)格，從而吸引客戶的更多關(guān)注。同時(shí)，在工藝設(shè)計(jì)中，工件還要滿足折彎棱邊圓弧半徑盡可能小、工件表面無折痕、裝飾面無壓痕等工藝要求。傳統(tǒng)折彎機(jī)折彎已經(jīng)無法達(dá)到這些特殊工藝要求。因此，在金屬板材上進(jìn)行開槽折彎的工藝應(yīng)運(yùn)而生。

2 數(shù)控立式、臥式開槽機(jī)

目前常見的開槽機(jī)結(jié)構(gòu)形式有臥式和立式兩種，如圖1、圖2 所示。

圖1 數(shù)控立式開槽機(jī)

圖2 數(shù)控臥式開槽機(jī)

2.1 精度

開槽深度在板長范圍內(nèi)的均勻度直接關(guān)系到折角后的效果，如果深度誤差達(dá)到0.05mm 時(shí)，折彎位置R 就明顯不一致。立式開槽機(jī)工作時(shí)，開刀到臺(tái)面固定于直線位置運(yùn)行，刀尖到臺(tái)面的距離精度控制在0.02mm 范圍。兩種結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控開槽機(jī)的精度對(duì)比如表1 所示。

表1 兩種開槽機(jī)精度比較

2.2 加工范圍

數(shù)控立式開槽機(jī)加工范圍更廣。兩者區(qū)別如表2所示。

表2 兩種開槽機(jī)加工范圍比較

2.3 加工工藝

數(shù)控立式開槽機(jī)的加工工藝具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。具體比較如表3 所示。

表3 兩種開槽機(jī)加工工藝比較

2.4 其他方面比較

除以上的對(duì)比之外，兩種開槽機(jī)還在諸多方面各有特點(diǎn)，如表4 所示。

表4 兩種開槽機(jī)特點(diǎn)比較

3 立式開槽機(jī)雙頭刀架結(jié)構(gòu)

瑞鐵VGM 系列雙頭開槽機(jī)將金屬切削機(jī)床中的車床用刀桿與合金刀片的組合結(jié)構(gòu)引入數(shù)控板料開槽機(jī)，研發(fā)出的雙頭結(jié)構(gòu)（圖3），即有Z 軸和W 軸兩個(gè)可以獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的刀架，可實(shí)現(xiàn)兩種加工方式。

圖3 VGM系列開槽機(jī)雙刀架結(jié)構(gòu)（左側(cè)W 軸，右側(cè)Z 軸）

（1）開槽方式1。雙刀架Z 和W（6 把刀）同時(shí)在右邊進(jìn)刀開槽至左邊，完成開程后從左邊高速回程，如此循環(huán)工作,又稱為雙頭單向開。

（2）開槽方式2。刀架Z（3 把刀）在右邊進(jìn)刀開槽至左邊，完成開程后刀架Z 抬起，刀架W（3 把刀）從左邊進(jìn)刀開槽至右邊，如此循環(huán)工作，又稱為雙頭雙向開。

VGM 系列數(shù)控立式刨槽機(jī)不僅能選用合金刀片，也能選用白鋼刀片進(jìn)行開槽，可開槽最小邊距至8mm，滿足了部分需要開槽窄邊距的客戶需求。瑞鐵機(jī)床的白鋼刀刀架的結(jié)構(gòu)形式為斜槽式偏心刀架，這種刀架結(jié)構(gòu)大大提高了開槽排屑能力。但是白鋼刀需要經(jīng)常磨刀，對(duì)操作工人的磨刀水平有較嚴(yán)格的要求。圖4、圖5 分別為單頭開5 把刀、雙頭單向開6 把刀示意圖。

圖4 單頭開5 把刀

圖5 雙頭單向開6 把刀（3×2=6 把白鋼刀）

4 V 形槽開槽方式及刀具數(shù)量設(shè)定

在板厚一定的情況下，開槽深度和剩余厚度是一個(gè)對(duì)應(yīng)值，一般剩余厚度最小不小于0.3mm。對(duì)金屬板材進(jìn)行V 形開槽時(shí)，將板材放到開槽機(jī)上進(jìn)行定位，然后輸入板材厚度進(jìn)行自動(dòng)對(duì)刀開槽。在開槽時(shí)，需注意以下兩個(gè)方面。

（1）開槽角度的設(shè)置。由折彎工藝可知，金屬板材在折彎成形時(shí)，都有不同程度的回彈變形，從而造成折彎角度的偏差。在開V 形槽時(shí)，可根據(jù)工件所需折彎角度進(jìn)行合理化開槽。一般V 形槽的開槽角度都要比折彎成形的角度大1°～2°，比如折彎一個(gè)90°的工件，V 形槽角度可開成92°，這樣就能很好地避免折彎回彈造成的角度誤差了。

（2）刀具數(shù)量的設(shè)定。在對(duì)尺寸較長的板材進(jìn)行較深的開槽時(shí)，單把刀具進(jìn)行連續(xù)開槽路徑較長容易造成刀具過熱磨損、開槽效果變差、毛刺較大等問題。因此，對(duì)尺寸較長的板材進(jìn)行開槽時(shí)，除了要設(shè)置好進(jìn)刀量以外，還要設(shè)置同時(shí)工作的刀具數(shù)量。因?yàn)榈毒邤?shù)量過多刀刃很難保證在同一中心線上，所以一般采用雙頭6 把刀同時(shí)工作，這樣既能保證開槽質(zhì)量，又能提高工作效率。表5 為不同材質(zhì)開槽機(jī)加工參數(shù)。

表5 不同材質(zhì)開槽機(jī)加工參數(shù)

5 結(jié)論

本文通過對(duì)數(shù)控立式開槽機(jī)和臥式開槽機(jī)的結(jié)構(gòu)形式的精度、加工范圍、加工工藝、空跑速度及電能損耗等的對(duì)比和市場(chǎng)的實(shí)踐表明，數(shù)控立式開槽機(jī)的優(yōu)點(diǎn)明顯多于臥式開槽機(jī)。預(yù)計(jì)未來會(huì)有越來越多的用戶更加傾向于選擇數(shù)控立式開槽機(jī)。瑞鐵機(jī)床的VGM 系列數(shù)控立式開槽機(jī)將本著不斷創(chuàng)新、持續(xù)優(yōu)化的原則，全面接受來自用戶和市場(chǎng)的考驗(yàn)。