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復(fù)合型板件加工數(shù)控機(jī)床探索論文
摘要：對(duì)一種復(fù)合型板材加工數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了介紹，對(duì)其結(jié)構(gòu)、電氣、使用環(huán)境等方面作了說(shuō)明，為機(jī)床操作、保養(yǎng)提供了參考依據(jù)。該機(jī)床可實(shí)現(xiàn)沖孔、鉆孔、打字等多種功能。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；沖孔；鉆孔；打字工藝
金屬構(gòu)件生產(chǎn)中的平板類工件的沖孔、鉆孔、打字工藝，以往需要多種機(jī)床或人工操作，效率低、精度差，勞動(dòng)強(qiáng)度高。為解決以上問(wèn)題，一種集沖孔、鉆孔、打字工藝于一體的數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。
1機(jī)床特點(diǎn)
本設(shè)備主要用于金屬構(gòu)件生產(chǎn)中的平板類工件的沖孔、鉆孔、打字工藝。設(shè)備具有獨(dú)立的液壓動(dòng)力系統(tǒng)和電氣數(shù)控系統(tǒng)，采用中央集中控制。主機(jī)配有二軸數(shù)控送料工作臺(tái)，工件可在工作區(qū)內(nèi)任意位置精確定位，完成沖孔、鉆孔和打字功能。板料的夾緊具有原點(diǎn)定位和重定位功能，原點(diǎn)定位準(zhǔn)確、方便，重定位精度高。設(shè)備具有一個(gè)打字工位、兩個(gè)沖孔工位和一個(gè)鉆孔工位，可實(shí)現(xiàn)多品種、多孔徑加工。設(shè)備模具裝拆方便、定位準(zhǔn)確，大大縮短工作停頓時(shí)間和模具調(diào)整時(shí)間，提高了工作效率，擴(kuò)大了該設(shè)備的應(yīng)用范圍[1]。
2機(jī)床結(jié)構(gòu)
本設(shè)備主要由主機(jī)、數(shù)控送料工作臺(tái)、鉆削單元、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成[2]。該主機(jī)為一臺(tái)帶有壓料裝置和沖桿位置保持裝置的專用液壓機(jī)。沖桿保持架上有三個(gè)沖桿，用來(lái)安裝沖頭和打字裝置。主油缸活塞桿上裝有一個(gè)壓頭，壓頭與沖桿之間設(shè)有墊塊，墊塊通過(guò)氣缸推動(dòng)可完成抽出和塞入，以實(shí)現(xiàn)模具的選取工作。在機(jī)身兩側(cè)為壓頭安裝了平面導(dǎo)軌，提高了抗偏載能力，延長(zhǎng)油缸工作壽命。主機(jī)機(jī)身采用C型雙片鋼板焊接結(jié)構(gòu)，剛性好，抗偏載能力強(qiáng)。X、Y軸的移動(dòng)是在AC伺服電機(jī)、精密滾珠絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下，沿直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副做左右、前后移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)工件準(zhǔn)確定位。工件通過(guò)液壓夾鉗進(jìn)行夾持，夾鉗位置可沿X軸移動(dòng)，以適應(yīng)不同大小的工件。在X軸一側(cè)裝有一個(gè)原點(diǎn)定位機(jī)構(gòu)，當(dāng)液壓缸推動(dòng)定位板擺動(dòng)90°時(shí)，其定位面與Y軸方向一致，恰好與夾鉗鉗口平面（即X軸方向）形成一個(gè)直角，用以確定板材的原點(diǎn)位置。鉆削動(dòng)力頭采用變頻電機(jī)經(jīng)齒輪減速（i=7.5）驅(qū)動(dòng)獨(dú)立主軸；主軸進(jìn)給采用AC伺服電機(jī)帶動(dòng)同步帶和精密滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)；主軸錐孔為莫氏6號(hào)錐度，配有多種規(guī)格莫氏變徑套，可以安裝較大直徑范圍的鉆頭。Z軸移動(dòng)采用兩條直線滾柱導(dǎo)軌副導(dǎo)向，驅(qū)動(dòng)采用伺服電機(jī)帶動(dòng)同步帶（i=2）和精密滾珠絲杠副傳動(dòng)。液壓系統(tǒng)主要由油箱、沖孔打字調(diào)壓塊、輔助控制塊、主缸控制塊、鉆孔壓料控制塊組成。驅(qū)動(dòng)各油缸完成定位、夾緊、壓料、沖孔、鉆孔、打字等動(dòng)作。主要液壓閥采用意大利阿托斯液壓元件，國(guó)內(nèi)組裝。油缸由專用油缸廠提供。該設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)采用德國(guó)西門(mén)子808D系統(tǒng)，孔坐標(biāo)可實(shí)現(xiàn)CAD/CAM直接轉(zhuǎn)換（如AutoCAD），方便了編程、存儲(chǔ)、顯示和通訊，操作界面具有誤差補(bǔ)償、自動(dòng)報(bào)警、人機(jī)對(duì)話等功能。加工工件程序可由鍵盤(pán)直接輸入或CAD圖形轉(zhuǎn)換。具備沖孔、鉆孔前加工預(yù)演和檢驗(yàn)功能，人機(jī)友好，操作方便。機(jī)床精密直線導(dǎo)軌副、精密滾珠絲杠副等高精度的運(yùn)動(dòng)副均配備有自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)。自動(dòng)潤(rùn)滑泵輸出壓力油，定量注油器油腔進(jìn)油，由于定量注油器供油量精確，并可對(duì)系統(tǒng)壓力進(jìn)行檢測(cè)，供油可靠，確保各運(yùn)動(dòng)副的表面有一層油膜，減小了摩擦和磨損，防止了由此引起的過(guò)熱對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的破壞，保證了機(jī)床使用的精度和壽命。機(jī)床結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3機(jī)床加工工藝條件
機(jī)床的加工水平與加工工藝條件密切相關(guān)。合理的工藝條件可以保證更優(yōu)的加工質(zhì)量，以下就該機(jī)床加工工藝參數(shù)進(jìn)行說(shuō)明。該機(jī)床最大加工工件尺寸3500mm×600mm，最大加工板厚60mm。機(jī)床同時(shí)具備沖孔功能，沖孔單元沖孔力可達(dá)2000kN，打字力1000kN，最大沖孔直徑覬35mm，最大沖孔厚度25mm，字頭尺寸14mm×10mm，字符數(shù)量14或18（兩排或三排）個(gè)。鉆削動(dòng)力頭部分最大鉆孔直徑覬80mm，最大鉆孔厚度60mm，主軸轉(zhuǎn)速100~700r/min，主軸莫氏錐度6莫氏號(hào)，主軸電機(jī)功率11kW。鉆孔動(dòng)力頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部分Z軸行程200mm，Z軸進(jìn)給速度0~4m/min，Z軸伺服電機(jī)功率3kW。X、Y軸速度8m/min，總功率約45kW。
4結(jié)論
本文對(duì)一種復(fù)合型數(shù)控機(jī)床進(jìn)行了說(shuō)明，該機(jī)床可完成沖孔、鉆孔、打字等多種加工工藝。闡述了機(jī)床在結(jié)構(gòu)、配置方面的相關(guān)參數(shù)，對(duì)工件加工工藝參數(shù)作了介紹。本文對(duì)機(jī)床操作、使用和保養(yǎng)具有一定參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]周蘭，陳少艾.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京：人民郵電出版社，2007.
[2]楊中力.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].大連：大連理工出版社，2006.
[3]王侃夫.數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.
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