数控机床的冲压过程和加工精度问题

发布时间:2019-01-26  发布者:禹创重工机械
随着冲压工艺的发展,加上传统冲床的先天缺陷制约了冲压工艺的进步,再有其生产效率不高,严重的影响其发展。阀门机床为了满足高速发展的航空航天行业、电子等加工制造行业对板材冲压成型、拉伸的需求,高校的研究学者和企业人员不断的深入研究,通过改变执行机构的形式来提升机械式冲床的工作性能。因为多肘杆执行机构具有多种运动运动形式,所以多肘杆传动机构在冲床的应用非常广。人员研究出多种多样的,可应用于多种板料冲压、拉伸等工艺的多肘杆冲床。
肘接式冲床相比传统曲柄式冲床的好处:
(1)废品率低。在冲压板料的过程中,滑块运行速度恒定,与板料接触式冲击力小,拉伸过程中冲压件成品率提高。
(2)使用寿命延长。在冲压过程中,因为滑块速度、加速度变化不大,使得模具合模时冲击力降低,不仅噪音小了,而且降低了冲床的振动,因此使模具和机床的使用寿命延长。
(3)肘接式机构拉深行程大。在合理的速度条件下,肘接式冲床的拉深行程可达400mm左右,但一般曲柄冲床只有100mm左右。
(4)生产,冲压件。与传统曲柄冲床相比,肘接式冲床滑块的冲压行程大,可以满载荷工作,这个特性可以使得大型薄板冲压件更容易冲压到位,冲压件局部成型。由于在非冲压行程滑块,故而提高了生产效率。
相比于传统曲柄式冲床,肘接式冲床有以下优点:(1)滑块在冲压区,速度低而平稳;(2)执行机构振动小,冲压噪音低,模具寿命长;(3)冲压件的变形应力分布均匀,成型性好,废品率低,从而降低了生产成本;(4)满足冲压速度的前提下,生产效率提高;(5)虽然结构复杂,但成本增加并不多。所以,肘接式冲床是一种经济又的冲床,深得广大汽车制造企业的好评。
目前肘接式执行机构的选型、运动学分析、刚柔祸合分析是主要的研究内容,并且肘接式执行机构的多种结构形式己应用到机械式冲床的生产中。通过运动学、动力学等分析结合优化的执行机构,这对机械冲床的性能和提高市场竞争力具有很重要的意义。
高速冲床有三个基本特点:(I)高速;(2);(3)自动;由于高速冲床自带送料装置,因此对于板材的加工不仅而且精度也高。依据冲压滑块每分钟的冲压次数可将冲床分为三类:(1)每分钟冲压次数在400次到600次的称为次高速冲床;(2)每分钟700次到1500次的称为高速冲床;(3)每分钟大于1500次的称为速冲床。由于技术的迅猛发展,冲床的冲压次数越来越高,以上分类己经不能适应这种变化,因此研究者对速度较高的冲床又分为三类:(1)每分钟冲压次数在350次到900次的称为准高速冲床;(2)每分钟1000次到1800次的称为真高速冲床;(3)每分钟大于1800次的称为速冲床。根据实际情况而言,冲床的性能不仅与冲压次数有关,而且与冲压滑块冲压行程和冲床的吨位也有关系,因此,仅依据冲压滑块的冲压次数来对高速冲床进行分类缺乏说服力,应该综合考虑那些对高速冲床影响的因素来确定其分类。
数控机床是制造装备业的工作母机,是实现制造技术和装备现代化的基石,是高技术产业发展和现代化的战略装备。随着工业化的发展,五轴联动数控机床被认为是航空航天、船舶、仪器、发电等行业加工关键部件的较重要加工工具。作为难度较大、应用范围较广的数控机床技术,五轴联动数控机床在加工方面有着其的优点。
①能够加工一般三轴联动机床不能加工或者无法一次装夹加工完成的连续光滑的自由曲面。例如航空发动机转子、大型发电机转子、大型船舶螺旋桨等。由于五轴联动数控机床在加工过程中刀具相对于工件的角度可以随时调整,避免了刀具的加工干涉,因此五轴联动数控机床可以完成三轴联动机床不能完成的许多复杂的加工。
②可以提高自由空间曲面的加工精度、加工效率和加工质量。相对于三轴数控机床加工一般的型腔复杂的工件,五轴数控机床可以在一次装夹中完成加工,并且由于五轴数控机床加工时可以随时调整位姿角,五轴数控机床可以以的角度加工工件,避免了多次装夹,提高了加工效率、加工质量和加工精度。
③符合三面车床发展的趋势。在零件加工过程中,大量的时间被消耗在搬运工件、上下料、安装调整等时间上,为了尽可能减少这些时间,人们希望可以用一台机床完成尽量多的加工。五轴数控机床可以完成数台三轴数控机床才能完成的加工任务,节省了占地空间和工件在不同加工单元之间运转的时间和花费。五轴联动数控机床的重要作用使其成为当今机床工业发展的热点和。
构造了一种双面数控镗孔机床主轴优化设计专家系统,该系统为当前机床设计人员提供了一种可供参考的新方法。本文构造的主轴优化设计专家系统,集成了机床设计经验、机械动力学、模糊逻辑理论以及优化设计原理和方法等知识,有利于实现数控机床主轴结构的多目标优化设计。
采用模糊逻辑加以处理,当机床设计的技术要求提高时,设计人员利用本文构造的主轴优化设计专家系统也能随之更新隶属度函数,对主轴的心轴、电机类型、传动方式和轴承配置进行。提出一种主轴结构多目标优化方法,设计人员提供主轴配置的初始条件和约束形式后能便捷地进行优化设计。本文采用灵敏度分析法来筛选设计变量,提高了主轴结构优化设计的效率。结合实际工程案例对所构造的数控机床主轴优化设计专家系统进行应用,通过实验验证了该系统的可行性。
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