数控转塔冲床

数控转塔冲床(Numerical Control Turret Punch Press) 集机、电、液、气于一体化,是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备。数控转塔冲床由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。数控转塔冲床是通过编程软件(或手工)编制的加工程序,由伺服送料机构将板料送至需加工的位置,同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具,液压动力系统按程序进行冲压,自动完成工件的加工。

数控转塔冲床

数控冲床的基础机械知识

NCT是数控转塔冲床(NumericalControlTurretPunchPress) 英文的缩写。

数控转塔冲床(NCT)集机、电、液、气于一体化,是在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的压力加工设备。

数控转塔冲床(NCT)由电脑控制系统、机械或液压动力系统、伺服送料机构、模具库、模具选择系统、外围编程系统等组成。

数控转塔冲床(NCT)是通过编程软件(或手工)编制的加工程序,由伺服送料机构将板料送至需加工的位置,同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具,液压动力系统按程序进行冲压,自动完成工件的加工。

数控转塔冲床(NCT)的喉深是指冲压中心至床身侧板的距离。喉深的大小直接决定加工板材的宽度尺寸大小(即沿床身长度方向加工的板材尺寸)。

数控冲床的运动轴

X轴:将工件沿垂直于床身长度方向移动的伺服驱动轴

Y轴:将工件沿垂直于床身长度方向移动的伺服驱动轴

A轴:旋转转塔型刀具库选择模具的旋转轴

C轴:模具自动分度的旋转轴,可以任意角度旋转模具

数控冲床的加工方式

1)单冲:单次完成冲孔,包括直线分布、圆弧分布、圆周分布、栅格孔的冲压。

2)同方向的连续冲裁:使用长方形模具部分重叠加工的方式,可以进行加工长型孔、切边等。

3)多方向的连续冲裁:使用小模具加工大孔的加工方式。

4)蚕食:使用小圆模以较小的步距进行连续冲制弧形的加工方式。

5)单次成形:按模具形状一次浅拉深成型的加工方式。

6)连续成形:成型比模具尺寸大的成型加工方式,如大尺寸百叶窗、滚筋、滚台阶等加工方式。

7)阵列成形:在大板上加工多件相同或不同的工件加工方式。

数控冲床的工位

通用厚转塔模具一般按模具能加工的孔径尺寸进行分级,方便模具的选用。通常分为A、B、C、D、E五档。

A(1/2”)工位:加工范围Ø1.6~Ø12.7mm

B(11/2”)工位:加工范围Ø12.7~Ø31.7mm

C(2”) 工 位:加工范围Ø31.7~Ø50.8mm

D(31/2”)工位:加工范围Ø50.8~Ø88.9mm

E(41/2”)工位:加工范围Ø88.9~Ø114.3mm

数控冲床主传动机械结构

数控冲床的主传动系统将动力传递给主轴,保证主轴具有切削所需要的转矩和速度。由于数控冲床具有比传统机床更高的切削性能要求,因而要求数控冲床的主轴部件具有更高的回转精度、更好的结构刚度和抗振性能。数控冲床主传动常采用大功率的变速电机,因而主传动链较传统机床短,不需要复杂的机械变速机构。近年还出现了一种主轴电机,此种电机的转子和主轴合为一体,传动路线的长度为零。主轴部件是主传动系统的主要组成部分,要求其惯量小,动态响应好。有利于控制振动和噪声,有利于提高主轴部件的精度。由于自动换刀的需要,具有自动换刀功能的数控冲床主轴在其内孔中装有刀具自动松开和夹紧装置。总之,主传动系统中的自动变速、准停和换刀等会影响机床的自动化程度。在主传动的维护上,必须很好地保证刀具和工件的装夹、轴承间隙调整和润滑密封等问题。数控冲床对其机械结构的基本要求可归纳为要有更高的精度、更好的动静态刚度,以适应高速运动和工作可靠性的要求。

主传动机械结构的维护特点

1.主轴部件的结构

数控冲床主轴部件用于装夹刀具或刀杆。主轴端部还有一端面键,用于传递转矩,兼作刀具定位。主轴是空心的,用以安装自动换刀需要的夹紧装置。主轴前后轴承类型和配置的选择取决于数控冲床加工对主轴部件精度、刚度和转速的要求。主轴前后端果用双列圆柱滚子轴承,在前端安装双列向心推力球铀承的结构有较高的刚度,适用于重载和中等转速的工作场合。但由于在高速下发热较多,通常用于转数不超过2000r/min的机床主轴。采用2-3个向心推力轴承或用向心推力轴承和圆柱液子轴承结合的配置,在预紧后也能达到较高的刚度,用在高转速中等载荷的工作场合,是中小数控冲床常用的)种结构。重型数控冲床采用液体静压轴承,高精度数控冲床采用气体静压轴承,转速达2000r/min的主轴采用磁力轴承或氮化硅材料的陶瓷、滚珠轴承。

2.主轴润滑

为了保证主轴有良好的润滑,减少摩擦发热,同时又能把主轴组件的热量带走,通常采用循环式润滑系统。用液压泵供油强力润滑,在油箱中使用油盆控制器控制油液温度。近年来有些数控冲床的主轴轴承采用高级油脂(密封)方式润滑,每加一次油脂可使用7 - 10年,既降低了成本,又使维护保养简单,但润滑脂的填充量不能过多,不能把轴承的空间填满,否则将引起过高的发热,并使润滑脂熔化流出,效果适得其反。高速主轴轴承润滑脂的填充量约为轴承空间的1/3左右。精密主轴轴承填充润滑脂时应该用注射针管注入,使滚道和每个滚动体都粘上润滑脂。不能用手指涂,因为手有汗,会腐蚀轴承。

3.主轴部件的密封、防泄漏

主轴部件密封的作用,对于使用油润滑的主轴部件来讲,为的是防止润滑油外漏及灰尘屑末和切削液等杂质进入;对于使用润滑脂润滑的主轴部件来说,由于润滑脂不会外漏,主要是防止灰尘屑末和切削液以及齿轮箱内的润滑油进入主轴部件。后者防止外物进入的要求要高些,因为用油润滑,循环油可起冲洗作用,而用润滑脂润滑时,灰尘屑末一旦进入,与脂混合将成为研磨膏;如油进入,则将把脂稀释甩离轴承。

4.自动换刀

主轴的换刀准停是对数控冲床,特别是对自动换刀数控加工中心的特殊要求。在机床进行自动换刀时,安装在主轴上的刀具夹紧装置自动完成对刀具的松开和夹紧工作。由于刀具切削时的转矩是寡内孔锥面的摩擦和端丽键两种方式同时传递的,因此主轴必须有准停装置.保证端面键在停止时能对准刀具上的键槽,以便刀具捅入主轴。

数控转塔冲床模具结构

B工位模具结构数控转塔冲床模具结构简单,它主要由上模和下模组成。根据其模具结构尺寸的大小可分为若干个工位。模具上模组合总长均为209.5mm,上模总长 207.5mm,下模高30mm。根据下模外径尺寸的大小分为 A工位(25.4mm)、B工位 (47.62mm)、C工位(88.89mm)、D 工位(125.43mm)、E工位(158.74mm)等。图为B工位模具结构,图中可看到模具分为上模和下模。上模中关键零件是凸模。模具的形状由凸模刀口形状来实现, 其凸模刀口形状有正方形、矩形、长圆形、圆形、椭圆形和正多边形(六边形和八边形)等。特殊形状如三角、锁孔、圆弧、橄榄、电缆接头、单D、双D、弧状长圆和双矩形等。基本上可根据零件所需设计凸模刀口形状, 且可实现一些特殊成形模具, 如: 插件导槽、样冲眼、凸包、沉孔、翻边、敲落孔、切口、浮雕、数字/字母钢印、铰链和加强筋等。

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