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机床钣金​之浅议数控机床在钣金加工中的应用
编辑:昆山昆嘉永业机械有限公司   时间:2017-05-24

机床钣金之浅议数控机床在钣金加工中的应用

非标设备的制造过程中需要大量的非标钣金件的加工,随着我国经济与科技的不断进步,而且数控机床有着对工件改型的适应性强、加工精度高、生产率高等特点;因此数控技术在钣金机床上得到了广泛应用,它解决了钣金加工中存在的零件精度高、形状复杂、不规则、批量大等问题,同时数控系统的操作简单也大大的降低了工人的劳动强度。


  非标准设备的制造过程需要大量非标准板处理,金属板的形状不固定,传统的加工方法困难,能耗高。引进数控技术已广泛应用于钣金机,它解决了现有的钣金加工零件精度高,形状复杂,批量大,等,和工件有很强的适应性改造,高加工精度等特点,提高生产率,钣金加工技术是多样化的方向发展。

  目前可以将钣金定义为:针对金属薄板(通常在6mm以下)的一种综合冷加工工艺,包括剪、冲/切/复合、折弯、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)等。其显著的特征就是同一零件厚度一致。钣金一般来说基本设备包括剪板机、数控冲床/激光、等离子、水射流切割机、火焰切割机、折弯机,以及各种辅助设备如:开卷机、校平机、去毛刺机、点焊机、咬口机等。钣金有时也作扳金,这个词来源于英文platemetal,一般是将一些金属薄板通过手工或模具冲压使其产生塑性变形,形成所希望的形状和尺寸,并可进一步通过焊接或少量的机械加工形成更复杂的零件,比如家庭中常用的烟囱,铁皮炉,还有汽车外壳都是钣金件。

  通常,钣金最重要的三个步骤是剪、冲/切、折弯。

  通过近几年数控设备的使用,可以增强在非标钣金件上的加工能力,目前像主要的数控水射流切割机、数控剪板机、数控折弯机、数控转塔冲床、点焊机、等离子切割机等设备可以形成一套完整的钣金加工生产线。目前国内使用较多的剪板、折弯数控系统如荷兰DELEM系统,该控制系统应用较为成熟、稳定。

  剪板下料在钣金加工过程中是第一道工序,下料的准确度直接影响后面工序的加工质量。数控剪板机是由数控装置、伺服系统、测量装置及机床组成。伺服系统是由三部伺服电动机和伺服驱动装置组成。机床前定位有两部伺服电机,通常一台主电机单独工作,如加工斜边则副电机工作,数控系统给出两个不同的指令形成斜边。后定位有一部伺服电机。数控剪板机的应用使得大批量重复下料省掉划线、对线工序,提高劳动效率,并保证了下料的尺寸及下料对角线的公差。

  数控水射流切割机完成复杂形状和开孔钣金件的加工,机床操作者根据零件图和工艺要求确定加工方案编写程序。操作者通过机床的操作面板直接将程序写入程序内存中;随着微电子和计算机技术的日益成熟,推动了我国数控技术的发展。随着CAD/CAM机术的发展,操作员可以通过计算机相关软件将图形输入到计算机内生成程序,拷入磁盘通过磁盘驱动器输入数控系统。还可以用计算机与数控系统串行的方法输入。数控水射流切割机的应用使得原本复杂的形状结构加工变得简单,多孔零件的加工一次定位切割成型,切割精度高达到±0.1mm。

  折弯是钣金加工中的一道成型工序,材料弯曲时外层受到拉伸,内层受到压缩,当外层的拉伸应力超过材料的强度极限时就会产生裂缝和折断,合理选择模具宽度、弯曲圆角半径、压力值、保压时间等参数就很重要;传统液压折弯机只能凭借手册估算各项参数。数控折弯机根据输入参数自动调整板料幅面,通过数控系统计算折弯所需压力、接触时间等相关参数,所有参数显示在屏幕上。数控折弯机由数控装置、伺服系统、液压装置及机床组成。伺服系统是由一部伺服电动机和伺服驱动装置组成,机床后定位有一部伺服电机,自动定位省去了人工划线、对线的过程,折弯角度常规模具在78°-180°之间任意可调,换用专用模具最小折弯角度可达30°,并且保证了加工精度在±0.5°。同时通过新型模具的选用使加工复杂弯曲面成为现实,例如加工一些非标准角钢、槽钢、C型钢、电缆桥架、定制配电柜等,可根据生产需要制作不同规格产品。另外数控折弯在大批量零件加工时优势更加明显,可一次性完成一个工件的所有折弯程序,系统设定后自动调整定位,定位块根据程序自动转换零件尺寸,能大大减少因搬运零件所产生的劳动量。

  数控技术广泛应用于机床钣金,解决了钣金加工过程中精度高、形状复杂、数量大等问题。他们在生产中的应用大大提高了金属板的处理能力,使金属板产品质量和产量得到保证。同时,数控机床的使用大大简化生产过程,减少处理时间可以提高生产效率,大大提高材料利用率,降低生产成本降低了工人的劳动强度,将使用的设备的发展趋势在未来。

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