數控沖床的鈑金加工
1 數控沖床的鈑金加工
數控沖床是數字控制沖床的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，從而使沖床動作并加工零件[1]。數控沖床可用于各類金屬薄板零件加工，可以一次性自動完成多種復雜孔型和淺拉深成型加工，（按要求自動加工不同尺寸和孔距的不同形狀的孔，也可用小沖模以步沖方式沖大的圓孔、方形孔、腰形孔及各種形狀的曲線輪廓，也可進行特殊工藝加工，如百葉窗、淺拉伸、沉孔、翻邊孔、加強筋、壓印等）。通過簡單的模具組合,相對于傳統沖壓而言,節省了大量的模具費用,可以使用低成本和短周期加工小批量、多樣化的產品,具有較大的加工范圍與加工能力,從而及時適應市場與產品的變化。
1.1 數控沖床的加工方式
(1)單沖：單次完成沖孔，包括圓周分布、圓弧分布、直線分布、柵格孔的沖壓。
(2)多方向的連續沖裁：使用小模具加工大孔的加工方式。
(3)單次成形：按模具形狀一次淺拉深成型的加工方式。
(4)同方向的連續沖裁：使用長方形模具部分重疊加工的方式,可以進行加工切邊、長型孔等。
(5)蠶食：使用小圓模以較小的步距進行連續沖制弧形的加工方式。
(6)陣列成形：在大板上加工多件不同或相同的工件加工方式。
(7)連續成形：成型比模具尺寸大的成型加工方式，如滾臺階、滾筋、大尺寸百葉窗等加工方式。
1.2 數控沖床特點
數控沖床的操作和監控全部在數控單元中完成，它是數控沖床的大腦。與普通沖床相比，數控沖床有如下特點：
沖床自動化程度高，可以減輕勞動強度；
加工零件改變時，一般只需要更改數控程序，可節省生產準備時間；
加工精度高，具有穩定的加工質量；
對操作人員的素質要求較高，對維修人員的技術要求更高；
沖床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量，生產率高[2]；
可進行多坐標的聯動，能加工形狀復雜的零件可做剪切成形等。
2數控加工工藝的制定
2.1閱讀零件圖紙
充分了解圖紙的技術要求，如尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、工件的材料、硬度、加工性能以及工件數量等。
2.2工藝分析
根據零件圖紙的要求進行工藝分析，其中包括零件的結構工藝性分析、材料和設計精度合理性分析、大致工藝步驟等。
2.3制定工藝
根據工藝分析制定出加工所需要的一切工藝信息——如：加工工藝路線、工藝要求、刀具的運動軌跡、位移量、切削用量（主軸轉速、進給量、吃刀深度）以及輔助功能（換刀、主軸正轉或反轉、切削液開或關）等，并填寫加工工序卡和工藝過程卡。
2.4數控編程
根據零件圖和制定的工藝內容，再按照所用數控系統規定的指令代碼及程序格式進行數控編程。
2.5程序傳輸
將編寫好的程序通過傳輸接口，輸入到數控機床的數控裝置中。調整好機床并調用該程序后，就可以加工出符合圖紙要求的零件。
3數沖加工常見問題及處理方法
3.1 壓傷
引起壓傷的原因有刀具帶料有磁性、刀具有雜物、程序不合理、刀具干涉、刀盤轉塔中有雜物、刀具的間隙等。
處理的方法有：檢查刀具上下模是否有鐵屑雜物，如存在鐵屑雜物可用碎布清理干凈；
根據板材厚度選擇合適下模間隙，長時間在用刀具和研磨過的刀具都要退磁；來料表面有雜物，用碎布和氣槍清理干凈；
組合刀具沖切方孔時，選用最合適的相近刀具。
3.2 劃傷
引起劃傷的原因：模具劃傷、人員上下料擺放有劃傷、來料不良有劃傷[3]。
處理的方法有：調整刀盤里的毛刷，厚板要用硬毛刷，特殊成型刀具下模較高，要把毛刷抬高；
來料不良的有拉絲、烤漆、劃傷拒收，根據烤漆位置及劃傷的嚴重性，再決定是否采用；
銼毛刺不準把工件壘在一起，工件不準在紙板上拖動；
上下料時，兩人必須同時垂直抬起，垂直放下。
3.3 變形
引起變形的原因：制程變形、模具相隔太近有干涉、模具下模過矮、沖切位置與夾爪太近[4]。
處理方法：(1)沖制網孔盡量用多孔刀或改川普加工，沖制時從外到內加工，隔行加工。整板下料分兩次加工，先加工夾爪邊的，然后把材料轉180°加工剩余部分；改變加工順序先切邊再沖網孔。
(2) 二次加工盡量少裝內圈A工站，沖切位置與夾爪位置保持一定距離，夾爪高度不宜過高或低，要與毛刷平齊。
(3) 下模加高，較高下模的刀具盡量遠離其它的模具安裝，不能把兩個高的下模裝在一起，兩特殊成型相隔很遠會有干涉，要考慮先沖好一把刀和避位位模。
4 數控沖床技術的發展趨勢
隨著計算機技術突飛猛進的發展，數控技術正不斷采用計算機、控制理論等領域的最新技術成就，使其朝著高速化、高精化、復合化、智能化、高柔性化及信息網絡化等方向發展[5]。整體數控加工技術向著CIMS（計算機集成制造系統）方向發展。數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，目前，世界上數控技術及其裝備發展的趨勢主要有以下幾個方面：
4.1高速切削
高速加工技術是自上個世紀80年代發展起來的一項高新技術，其研究應用的一個重要目標是縮短加工時的切削與非切削時間，對于復雜形狀和難加工材料及高硬度材料減少加工工序，最大限度地實現產品的高精度和高質量。由于不同加工工藝和工件材料有不同的切削速度范圍，因而很難就高速加工給出一個確切的定義。目前，一般的理解為切削速度達到普通加工切削速度的5～10倍即可認為是高速加工。
4.2高精加工
高精加工是高速加工技術與數控機床的廣泛應用結果。以前汽車零件的加工精度要求在0.01mm數量級，現在隨著計算機硬盤、高精度液壓軸承等精密零件的增多，精整加工所需精度已提高到0.1μm ，加工精度進入了亞微米世界。
4.3復合化加工
機床的復合化加工是通過增加機床的功能，減少工件加工過程中的多次裝夾、重新定位、對刀等輔助工藝時間，來提高機床利用率 。
4.4控制智能化
數控技術智能化程度不斷提高，體現在加工過程自適應控制技術、加工參數的智能優化與選擇、故障自診斷功能和智能化交流伺服驅動裝置四個方面。專家系統：先是采集領域專家的知識，然后將知識分解為事實與規則，存儲于知識庫中，通過推理作出決策。模糊推理：模糊推理又稱模糊邏輯，它是依靠模糊集和模糊邏輯模型進行多個因素的綜合考慮，采用關系矩陣算法模型、隸屬度函數、加權、約束等方法，處理模糊的、不完全的乃至相互矛盾的信息。人工神經網絡：神經網絡是人腦部分功能的某些抽象、簡化與模擬，由數量巨大的以神經元為主的處理單元互連構成，通過神經元的相互作用來實現信息處理。
4.5互聯網絡化
網絡功能正逐漸成為現代數控機床、數控系統的特征之一。諸如現代數控機床的遠程故障診斷、遠程狀態監控、遠程加工信息共享、遠程操作（危險環境的加工）、遠程培訓等都是以網絡功能為基礎的。
結束語
(1)采用數控沖床加工，．沖壓零件的外形尺寸，精度、粗糙度、都完全符合設計要求，加工效率高且不需要模具。激光切割作為一種成熟的加工手段對薄板型零件的生產有很大的發展空間。
(2)繪圖的準確性與首件切割完之后的調試工作非常重要。通過工藝編制前調試掌握激光加工偏差。
(3)坯料的材料均勻度及雜質對加工出來的產品影響較大。激光加工粗糙度、切割速度、氣體消耗量與料厚的關系為：切面粗糙度與料厚成正比，切割速度與料厚大致成反比，耗氣量與料厚增量的平方成正比。
- 上一篇：常見鈑金件的材料選用和表面處理 2018/2/8
- 下一篇：淺析鈑金工藝的現狀及發展 2018/2/8