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          數控機床的沖壓過程和加工精度問題

          發布時間:2019-01-26  發布者:禹創重工機械
          隨著沖壓工藝的發展,加上傳統沖床的先天缺陷制約了沖壓工藝的進步,再有其生產效率不高,嚴重的影響其發展。閥門機床為了滿足高速發展的航空航天行業、電子等加工制造行業對板材沖壓成型、拉伸的需求,高校的研究學者和企業人員不斷的深入研究,通過改變執行機構的形式來提升機械式沖床的工作性能。因為多肘桿執行機構具有多種運動運動形式,所以多肘桿傳動機構在沖床的應用非常廣。人員研究出多種多樣的,可應用于多種板料沖壓、拉伸等工藝的多肘桿沖床。
          肘接式沖床相比傳統曲柄式沖床的好處:
          (1)廢品率低。在沖壓板料的過程中,滑塊運行速度恒定,與板料接觸式沖擊力小,拉伸過程中沖壓件成品率提高。
          (2)使用壽命延長。在沖壓過程中,因為滑塊速度、加速度變化不大,使得模具合模時沖擊力降低,不僅噪音小了,而且降低了沖床的振動,因此使模具和機床的使用壽命延長。
          (3)肘接式機構拉深行程大。在合理的速度條件下,肘接式沖床的拉深行程可達400mm左右,但一般曲柄沖床只有100mm左右。
          (4)生產,沖壓件。與傳統曲柄沖床相比,肘接式沖床滑塊的沖壓行程大,可以滿載荷工作,這個特性可以使得大型薄板沖壓件更容易沖壓到位,沖壓件局部成型。由于在非沖壓行程滑塊,故而提高了生產效率。
          相比于傳統曲柄式沖床,肘接式沖床有以下優點:(1)滑塊在沖壓區,速度低而平穩;(2)執行機構振動小,沖壓噪音低,模具壽命長;(3)沖壓件的變形應力分布均勻,成型性好,廢品率低,從而降低了生產成本;(4)滿足沖壓速度的前提下,生產效率提高;(5)雖然結構復雜,但成本增加并不多。所以,肘接式沖床是一種經濟又的沖床,深得廣大汽車制造企業的好評。
          目前肘接式執行機構的選型、運動學分析、剛柔禍合分析是主要的研究內容,并且肘接式執行機構的多種結構形式己應用到機械式沖床的生產中。通過運動學、動力學等分析結合優化的執行機構,這對機械沖床的性能和提高市場競爭力具有很重要的意義。
          高速沖床有三個基本特點:(I)高速;(2);(3)自動;由于高速沖床自帶送料裝置,因此對于板材的加工不僅而且精度也高。依據沖壓滑塊每分鐘的沖壓次數可將沖床分為三類:(1)每分鐘沖壓次數在400次到600次的稱為次高速沖床;(2)每分鐘700次到1500次的稱為高速沖床;(3)每分鐘大于1500次的稱為速沖床。由于技術的迅猛發展,沖床的沖壓次數越來越高,以上分類己經不能適應這種變化,因此研究者對速度較高的沖床又分為三類:(1)每分鐘沖壓次數在350次到900次的稱為準高速沖床;(2)每分鐘1000次到1800次的稱為真高速沖床;(3)每分鐘大于1800次的稱為速沖床。根據實際情況而言,沖床的性能不僅與沖壓次數有關,而且與沖壓滑塊沖壓行程和沖床的噸位也有關系,因此,僅依據沖壓滑塊的沖壓次數來對高速沖床進行分類缺乏說服力,應該綜合考慮那些對高速沖床影響的因素來確定其分類。
          數控機床是制造裝備業的工作母機,是實現制造技術和裝備現代化的基石,是高技術產業發展和現代化的戰略裝備。隨著工業化的發展,五軸聯動數控機床被認為是航空航天、船舶、儀器、發電等行業加工關鍵部件的較重要加工工具。作為難度較大、應用范圍較廣的數控機床技術,五軸聯動數控機床在加工方面有著其的優點。
          ①能夠加工一般三軸聯動機床不能加工或者無法一次裝夾加工完成的連續光滑的自由曲面。例如航空發動機轉子、大型發電機轉子、大型船舶螺旋槳等。由于五軸聯動數控機床在加工過程中刀具相對于工件的角度可以隨時調整,避免了刀具的加工干涉,因此五軸聯動數控機床可以完成三軸聯動機床不能完成的許多復雜的加工。
          ②可以提高自由空間曲面的加工精度、加工效率和加工質量。相對于三軸數控機床加工一般的型腔復雜的工件,五軸數控機床可以在一次裝夾中完成加工,并且由于五軸數控機床加工時可以隨時調整位姿角,五軸數控機床可以以的角度加工工件,避免了多次裝夾,提高了加工效率、加工質量和加工精度。
          ③符合三面車床發展的趨勢。在零件加工過程中,大量的時間被消耗在搬運工件、上下料、安裝調整等時間上,為了盡可能減少這些時間,人們希望可以用一臺機床完成盡量多的加工。五軸數控機床可以完成數臺三軸數控機床才能完成的加工任務,節省了占地空間和工件在不同加工單元之間運轉的時間和花費。五軸聯動數控機床的重要作用使其成為當今機床工業發展的熱點和。
          構造了一種雙面數控鏜孔機床主軸優化設計專家系統,該系統為當前機床設計人員提供了一種可供參考的新方法。本文構造的主軸優化設計專家系統,集成了機床設計經驗、機械動力學、模糊邏輯理論以及優化設計原理和方法等知識,有利于實現數控機床主軸結構的多目標優化設計。
          采用模糊邏輯加以處理,當機床設計的技術要求提高時,設計人員利用本文構造的主軸優化設計專家系統也能隨之更新隸屬度函數,對主軸的心軸、電機類型、傳動方式和軸承配置進行。提出一種主軸結構多目標優化方法,設計人員提供主軸配置的初始條件和約束形式后能便捷地進行優化設計。本文采用靈敏度分析法來篩選設計變量,提高了主軸結構優化設計的效率。結合實際工程案例對所構造的數控機床主軸優化設計專家系統進行應用,通過實驗驗證了該系統的可行性。
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