淺析數(shù)控沖剪復合機床在鈑金加工中的應用

許靜 孫日升

（沈陽機床股份有限公司鈑焊分公司 110000）

淺析數(shù)控沖剪復合機床在鈑金加工中的應用

許靜 孫日升

（沈陽機床股份有限公司鈑焊分公司 110000）

本文就鈑金加工的工藝進行相關研究，并對數(shù)控沖剪復合機床在鈑金加工中的應用進行了深入探討。

鈑金加工；數(shù)控；機床

鈑金工件與某些加工機床在加工的機器及設備上存在很大不同，需要反復的觀察和分析其使用過程中的情況，找出問題所在，并對問題作出相應的改善。通過傳統(tǒng)工藝和新型加工工藝兩者的對比，分析了如何能夠使設備、沖剪復合機床在沖裁技術中合理利用其在加工工藝上的發(fā)展。

1 加工工藝制定

1.1 閱讀零件圖紙

首先應該采取科學、有效的措施與先進的技術最好圖紙設計工作，一定要注意到尺寸的大小、形位的公差、以及表面的光滑平整度、制作材料的質地與規(guī)格、加工效率與加工工件的總量。

1.2 工藝分析

將設計圖紙以及加工規(guī)范要求對加工過程中可能會用到的加工技術進行客觀分析，其中涉及到的內容主要有加工部件的結構性能、所用材料的規(guī)格與質量、具體的加工程序等等。

1.3 制定工藝

根據(jù)具體加工程序與加工措施方案處理好所有的細小的環(huán)節(jié)，比方說：加工程序方式、加工技術水平、加工過程中加工器具的移動方向、位移量、切削用量（主軸轉速、進給量、吃刀深度）、以及輔助功能等因素，同時還要記得填好加工情況記錄表。

1.4 數(shù)控編程

以零部件的圖紙作為參考標準來制定具體的加工方案，然后才能根據(jù)數(shù)據(jù)體系中的指令代碼來對加工過程進行數(shù)控控制。

1.5 程序傳輸

通過專門的渠道將寫好的程序輸入進行，讓其位于數(shù)控機床的數(shù)控體系之中。根據(jù)具體要求對機床進行調整，然后就可以得到和設計圖紙中的要求完全相符的零部件結構。

2 加工工藝的分析

隨著數(shù)控沖壓設備的發(fā)展，鈑金沖裁加工工藝向多元化方向發(fā)展。本文通過研究和分析傳統(tǒng)加工工藝和“數(shù)控沖剪復合機床”加工工藝的特點，提出了在鈑金沖裁加工工藝中應如何合理地利用設備，和數(shù)控沖剪復合機床在加工工藝方面的發(fā)展前景。數(shù)控沖剪復合機床是鈑金加工工藝的一個新的突破，在鈑金加工方面開創(chuàng)了一個嶄新的領域，特別適合中小批量生產(chǎn)和柔性加工。

對于零部件的加工來說從來最不缺少的就是加工手段與加工措施，想要制造出一個理想的符合生產(chǎn)所需的零部件，就需要綜合分析現(xiàn)有的加工裝備與加工能力，按照設計圖紙的要求進行加工。比方說電腦刺繡機面板零件的加工：它的外部結構為L×W（410.1mm×410mm），在加工之前先要放好加工材料，接著是將材料模子放到數(shù)控沖床上編程加工。

2.1 傳統(tǒng)的加工工藝

傳統(tǒng)的工藝流程圖中，在工藝編制的時候有兩種不同的生產(chǎn)加工工藝。

（1）先下料，后加工。先用剪板機將板材按照零件外形尺寸下料，而后編輯數(shù)控程序進行加工，將裁剪好尺寸的板材用數(shù)控沖床的夾鉗夾持進行加工，此種加工工藝在下料時要進行修邊，并要保證4邊的垂直度，按照理想狀態(tài)在一張1250×2500的板材上能加工18塊410mm×400mm的矩形板料，通常按照寬度小于5mm的板條為廢料，材料利用率小于9%，平均每個零件的下料按照30s計算，耗時9min，需要1個人工：將下料后的板材到數(shù)控沖床上加工，每個工件加工所需6種模具，共沖壓93次完成此工件的加工，加上裝夾和卸下工件的過程，每個工件完成耗時1min，需要1個人工。

（2）沖壓套裁。在整張板材上排料18個零件，用數(shù)控沖床中50×5的長方模具以切斷的方式把每個零件分開，同時還要預留微連接，防止零件脫落，保證板材的整體性，一次裝夾后完成，由于模具在切斷時每兩個零件之間有5mm的間隙為長方模具的尺寸，材料利用率小于94%，工件加工所需7種模具，其中較第一種生產(chǎn)工藝增加了一套長方模具的使用，在這一次切斷零件之間連接的加工中長方模具沖壓了360次，共沖壓93xl8+360=2034次完成此1件的加工，整個過程耗時12min，需要1個人工，由于整張板只有微連接維持其板材的整體性，板材剛度變得非常低，加工零件的精度相對降低，在以Y方向遷回加工時，極有可能使得板料與機床的上下轉盤發(fā)生碰撞發(fā)生卷料或拉料故障，構成極不安全的隱患，所以在加工切斷零件時不宜高速。對于數(shù)控沖床加工后的零件還被微連接連在一起，要將微連接打斷取下零件，并將零件微連接處毛刺磨掉，需1個人工耗時6min。

2.2 基于數(shù)控沖剪復合機床的加工工藝

在使用這種新的工藝手段對零部件進行再加工處理的過程中，要遵守先沖壓后剪切的基本加工原則，這一點和數(shù)控沖床的處理手段有很大的不同之處，因為使用新的甲供材料可以一次性通過程序快速完成，很大的程度上實現(xiàn)了成本的節(jié)約，有利于加工材料的充分利用。

（1）程序設計：這項工作是在使用該種新型加工方式開始加工之前進行的，首先相關工作人員要對加工目標進行認真分析，根據(jù)具體的要求標準，才能實現(xiàn)程序設計的有效性。

（2）放樣：這一環(huán)節(jié)的實質是將設計圖紙上的被加工對象轉換成三維立體圖像，為下料與加工環(huán)節(jié)提供參考依據(jù)。這項工作主要可以分成計算機形式與人工形式兩種。人工形式主要包括作圖、計算等。在實際的加工工作中這種加工方法的使用比較普遍。避過這種形式的放樣工作效率低，容易出錯，工作量大。所以，隨著信息技術的進步，現(xiàn)階段最常用的方式還是第二種，不僅提高了工作效率，解放了勞動生產(chǎn)力同時也能保證工作準確性，減少誤差的產(chǎn)生。類似的軟件主要有以下幾種，例如：AutoPOLfor Windows、FastSHAPES、金林鈑金放樣軟件等。

（3）排版：零部件按照一定的順序被排放在板上，用直角剪將各個零件從整張板上剪切脫離。①一次裝夾后，數(shù)控沖床以6套模具1674次沖壓，耗時7min完成數(shù)控沖床的沖壓任務。②在完成多次定位工作后還要對料板的邊緣進行修整。③在完成邊緣修剪工作后修剪剩下的材料要放到指定的容納箱中。分選過程和裁減過程并行處理，邊裁減，邊分選，直角剪裁剪工作完成后順延5s分選工作也就相繼完成，至此廢料落入第一通道料箱；18個工件加工完成，落入第二通道料箱。

綜上所述，數(shù)控沖剪復合機床的加工工藝能夠有效提高生產(chǎn)效率及生產(chǎn)精度，對鈑金加工的革新具有重大的推動作用。

[1]鄒丹琦.計算機輔助設計在工程設計中的應用[J].中國科技信息，2011（13）.

[2]田遲勇[日]著.于振洲，譯.實用鈑金件展開圖畫法.國防工業(yè)出版社，2007（152）.

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2016-3-10