基于鈑金制造工藝的機(jī)械自動化控制技術(shù)研究

王鶴達(dá)

(齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

1數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床的自動化分析

當(dāng)前機(jī)械自動化鈑金加工設(shè)備中，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床十分出挑，因?yàn)樗兄窒冗M(jìn)的地方，比如說在機(jī)械構(gòu)造與功能上面，數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床有著多工位壓力回轉(zhuǎn)頭，并且它的模具資源庫十分豐富，還能夠自動化更換系統(tǒng)，在這些功能的加持之下，其生產(chǎn)出來的零部件不僅質(zhì)量能夠得到保證和提升，加工的速度也能夠顯著提升，是十分經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。而且數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床由主工作臺和一個(gè)比較大的輔助工作臺組成，對于使用的工作人員來說，它的操作更具有便捷性。

2數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床本體部分

2.1機(jī)床主體

數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床是三廂體型結(jié)構(gòu)，專家們在進(jìn)行設(shè)計(jì)研發(fā)的時(shí)候，融合了先進(jìn)的有限元分析方法，對其進(jìn)行了多次的靜動態(tài)測試，得到了大量的測驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)分析，對設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級，所以最終的成品設(shè)備有著較好的剛性，能夠滿足任何情況下面的加工使用需求，并且也將主體部分對于加工精度的影響降到最小。

而在進(jìn)行安裝的時(shí)候，主體部分的安裝是比較簡單的，只需要對安裝板、緊固螺絲等零部件加以調(diào)整即可，其中減震板的存在能夠大幅度減輕機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的震動感，確保機(jī)床本體部分不受影響，即便是長時(shí)間工作，也能確保其加工精度。

2.2回轉(zhuǎn)頭

轉(zhuǎn)塔沖床采用的回轉(zhuǎn)頭工位數(shù)量主要有2種規(guī)格，二十二位或者是四十位，意思就是可以同時(shí)安裝二十二個(gè)或者四十個(gè)不同規(guī)格的模具沖頭，而對于鈑金加工來說，不同規(guī)格的模具沖頭的數(shù)量越多，那么在沖壓過程中就不怎么需要更換模具沖頭，那個(gè)時(shí)間就能夠得到節(jié)約，鈑金沖壓的加工效率也能提升許多。并且轉(zhuǎn)塔沖床還能執(zhí)行自動化更換模具沖頭操作，減少工作輔助時(shí)間。

在實(shí)際工作中，模具沖頭的更換操作是這樣的，當(dāng)轉(zhuǎn)塔沖床按照固定的程序完成第一個(gè)沖孔工序以后，如果下一項(xiàng)沖壓的類型與先前的沖壓相同，那么是不需要進(jìn)行模具沖頭更換的，可以直接進(jìn)入到下一階段的沖壓工作，但是如果不同，那么就需要依照接下來的沖壓類型更換匹配的模具沖頭，這個(gè)時(shí)候機(jī)床主系統(tǒng)會把這一更換沖頭的命令傳遞給控制臺和電機(jī)編碼器處，接下來系統(tǒng)會啟動傳感器檢測需要進(jìn)行氣動銷釘?shù)奈恢靡约霸撎幍臓顟B(tài)。首先，它會將氣動閥門打開，壓縮氣體，將氣動銷釘彈出去，伺服電機(jī)在接收到指令以后會自動旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)頭，讓進(jìn)行更換的模具沖頭的中心和沖壓點(diǎn)的中心能夠匹配和重合，在完成上述步驟以后，系統(tǒng)會反向壓縮空氣，將彈出去的氣動銷釘重新固定回去，當(dāng)傳感器檢測確保上述換沖頭的操作正常完成以后，才會繼續(xù)進(jìn)行沖壓工作。

2.3自動換位夾鉗

每個(gè)轉(zhuǎn)塔沖床在X軸方向的導(dǎo)軌上面都會配置一個(gè)夾鉗裝置，目的是為了在加工的時(shí)候能夠有位置夾持零部件，而且夾鉗裝置還能夠起到拓展轉(zhuǎn)塔沖床的工作區(qū)間的功效，那些比機(jī)床工作臺面長的零部件也能在機(jī)床上進(jìn)行加工處理，轉(zhuǎn)塔沖床的加工效率和使用的方便程度都能得到極大提升。自動換位夾鉗的存在能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)塔沖床工作領(lǐng)域的擴(kuò)展，從而使數(shù)控沖床的加工程序更加便捷。

2.4專用模具部分

當(dāng)我們在沖壓的時(shí)候遇到大量的一些形狀不太規(guī)則的非標(biāo)準(zhǔn)化零部件的時(shí)候，就需要額外制作一些專用的模具進(jìn)行沖壓加工了，因?yàn)樵械哪＞邿o法保證加工出來的產(chǎn)品的精度。

專用模具的制作其實(shí)并不繁瑣，因?yàn)榇祟惸＞叩慕Y(jié)構(gòu)大體上都比較單一，都包含沖頭、沖頭固定座、凹模固定座、螺栓固定凹模和打料圈這幾個(gè)部分，不過為了保證在長期使用中沖頭與凹模的精度，設(shè)計(jì)的時(shí)候需要將沖壓磨損考慮進(jìn)去。現(xiàn)階段工藝中，自動化數(shù)控沖床工位數(shù)主要分為二十二位和四十位2種，共設(shè)置ABCDEFI等7個(gè)旋轉(zhuǎn)工位，其中ABCD4個(gè)工位屬于快速切換工位，操作熟練的工人能夠?qū)崿F(xiàn)在5 min內(nèi)更換沖頭以及凹模。

對于那些操作水平較為高超的工人來說，他們對于模具切換的流程主要大致分為以下幾個(gè)步驟：首先，將數(shù)控沖床切換到換模狀態(tài)，然后卸下壓圈，取出上模，拿出凹模，用專用的扳手將上模中的固定螺栓卸下來，再按照標(biāo)準(zhǔn)將凹模安裝到固定座上，將用以更換的沖頭與壓圈固定好，最后開始盤車，并把打料圈固定在相應(yīng)位置。

而EFI 3個(gè)工位的不同之處則在于固定在此處的模具較之ABCD處體積較大，重量也要重一些，所以更換此處的模具沖頭的時(shí)候，我們需要做一點(diǎn)準(zhǔn)備工作，調(diào)整初始零度，這會額外消耗一些時(shí)間。

轉(zhuǎn)塔沖床能夠?qū)崿F(xiàn)工位的360°旋轉(zhuǎn)，所以設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行編程工作的時(shí)候需要對旋轉(zhuǎn)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，確保回轉(zhuǎn)頭在旋轉(zhuǎn)的過程當(dāng)中，也能同步進(jìn)行采編工作，確保其工作效率。

5結(jié)語

機(jī)械制造水平的高低會對我國很多產(chǎn)業(yè)都產(chǎn)生或輕或重的影響，所以在發(fā)展的過程當(dāng)中，我們需要加強(qiáng)機(jī)械加工自動化控制技術(shù)的研究，在鈑金加工過程中更好地運(yùn)用自動化控制技術(shù)，借此來提升它的加工精度和加工效率，助力我國鈑金加工的進(jìn)一步發(fā)展。