淺議數(shù)控機(jī)床在鈑金加工中的應(yīng)用

  非標(biāo)設(shè)備的制造過(guò)程中需要大量的非標(biāo)鈑金件的加工，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技的不斷進(jìn)步,而且數(shù)控機(jī)床有著對(duì)工件改型的適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、生產(chǎn)率高等特點(diǎn)；因此數(shù)控技術(shù)在鈑金機(jī)床上得到了廣泛應(yīng)用,它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復(fù)雜、不規(guī)則、批量大等問(wèn)題，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的操作簡(jiǎn)單也大大的降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
    非標(biāo)設(shè)備的制造過(guò)程中需要大量的非標(biāo)鈑金件的加工，鈑金零件形狀不固定，傳統(tǒng)加工方法難度大，能耗高。數(shù)控技術(shù)的引入在鈑金機(jī)床上得到了廣泛應(yīng)用，它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復(fù)雜、批量大等問(wèn)題，而且具有對(duì)工件改型的適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、提高生產(chǎn)率等特點(diǎn)，而且鈑金加工工藝正在向多元化方向發(fā)展。
    目前可以將鈑金定義為：針對(duì)金屬薄板（通常在6mm以下）的一種綜合冷加工工藝，包括剪、沖/切/復(fù)合、折彎、焊接、鉚接、拼接、成型（如汽車(chē)車(chē)身）等。其顯著的特征就是同一零件厚度一致。鈑金一般來(lái)說(shuō)基本設(shè)備包括剪板機(jī)、數(shù)控沖床/激光、等離子、水射流切割機(jī)、火焰切割機(jī)、折彎?rùn)C(jī)，以及各種輔助設(shè)備如：開(kāi)卷機(jī)、校平機(jī)、去毛刺機(jī)、點(diǎn)焊機(jī)、咬口機(jī)等。鈑金有時(shí)也作扳金，這個(gè)詞來(lái)源于英文platemetal，一般是將一些金屬薄板通過(guò)手工或模具沖壓使其產(chǎn)生塑性變形，形成所希望的形狀和尺寸，并可進(jìn)一步通過(guò)焊接或少量的機(jī)械加工形成更復(fù)雜的零件，比如家庭中常用的煙囪，鐵皮爐，還有汽車(chē)外殼都是鈑金件。
通常，鈑金最重要的三個(gè)步驟是剪、沖/切、折彎。
    通過(guò)近幾年數(shù)控設(shè)備的使用，可以增強(qiáng)在非標(biāo)鈑金件上的加工能力，目前像主要的數(shù)控水射流切割機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床、點(diǎn)焊機(jī)、等離子切割機(jī)等設(shè)備可以形成一套完整的鈑金加工生產(chǎn)線。目前國(guó)內(nèi)使用較多的剪板、折彎數(shù)控系統(tǒng)如荷蘭DELEM系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)應(yīng)用較為成熟、穩(wěn)定。
    剪板下料在鈑金加工過(guò)程中是第一道工序，下料的準(zhǔn)確度直接影響后面工序的加工質(zhì)量。數(shù)控剪板機(jī)是由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測(cè)量裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由三部伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成。機(jī)床前定位有兩部伺服電機(jī)，通常一臺(tái)主電機(jī)單獨(dú)工作，如加工斜邊則副電機(jī)工作，數(shù)控系統(tǒng)給出兩個(gè)不同的指令形成斜邊。后定位有一部伺服電機(jī)。數(shù)控剪板機(jī)的應(yīng)用使得大批量重復(fù)下料省掉劃線、對(duì)線工序，提高勞動(dòng)效率，并保證了下料的尺寸及下料對(duì)角線的公差。
    數(shù)控水射流切割機(jī)完成復(fù)雜形狀和開(kāi)孔鈑金件的加工，機(jī)床操作者根據(jù)零件圖和工藝要求確定加工方案編寫(xiě)程序。操作者通過(guò)機(jī)床的操作面板直接將程序?qū)懭氤绦騼?nèi)存中；隨著微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟，推動(dòng)了我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展。隨著CAD/CAM機(jī)術(shù)的發(fā)展，操作員可以通過(guò)計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件將圖形輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)生成程序，拷入磁盤(pán)通過(guò)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器輸入數(shù)控系統(tǒng)。還可以用計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)串行的方法輸入。數(shù)控水射流切割機(jī)的應(yīng)用使得原本復(fù)雜的形狀結(jié)構(gòu)加工變得簡(jiǎn)單，多孔零件的加工一次定位切割成型，切割精度高達(dá)到±0.1mm。
    折彎是鈑金加工中的一道成型工序，材料彎曲時(shí)外層受到拉伸，內(nèi)層受到壓縮，當(dāng)外層的拉伸應(yīng)力超過(guò)材料的強(qiáng)度極限時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂縫和折斷，合理選擇模具寬度、彎曲圓角半徑、壓力值、保壓時(shí)間等參數(shù)就很重要；傳統(tǒng)液壓折彎?rùn)C(jī)只能憑借手冊(cè)估算各項(xiàng)參數(shù)。數(shù)控折彎?rùn)C(jī)根據(jù)輸入?yún)?shù)自動(dòng)調(diào)整板料幅面，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算折彎所需壓力、接觸時(shí)間等相關(guān)參數(shù)，所有參數(shù)顯示在屏幕上。數(shù)控折彎?rùn)C(jī)由數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、液壓裝置及機(jī)床組成。伺服系統(tǒng)是由一部伺服電動(dòng)機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成，機(jī)床后定位有一部伺服電機(jī)，自動(dòng)定位省去了人工劃線、對(duì)線的過(guò)程，折彎角度常規(guī)模具在78°-180°之間任意可調(diào)，換用專用模具最小折彎角度可達(dá)30°,并且保證了加工精度在±0.5°。同時(shí)通過(guò)新型模具的選用使加工復(fù)雜彎曲面成為現(xiàn)實(shí)，例如加工一些非標(biāo)準(zhǔn)角鋼、槽鋼、C型鋼、電纜橋架、定制配電柜等，可根據(jù)生產(chǎn)需要制作不同規(guī)格產(chǎn)品。另外數(shù)控折彎在大批量零件加工時(shí)優(yōu)勢(shì)更加明顯，可一次性完成一個(gè)工件的所有折彎程序，系統(tǒng)設(shè)定后自動(dòng)調(diào)整定位，定位塊根據(jù)程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換零件尺寸，能大大減少因搬運(yùn)零件所產(chǎn)生的勞動(dòng)量。
    數(shù)控技術(shù)在鈑金機(jī)床上得到了廣泛應(yīng)用，它解決了鈑金加工中存在的零件精度高、形狀復(fù)雜、批量大等問(wèn)題。它們?cè)谏a(chǎn)中的應(yīng)用大大提高了鈑金加工能力、使鈑金件在質(zhì)量上、產(chǎn)量上得到保證。同時(shí)數(shù)控機(jī)床的使用大大簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝，減少加工時(shí)間提高了生產(chǎn)效率，極大地提高了材料的利用率，降低了生產(chǎn)成本降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，將是今后設(shè)備應(yīng)用發(fā)展的趨勢(shì)。