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青岛数控冲床行业发展走势

文章出处:www.qdskcc.com 普华智能 发表时间:2019-10-19 15:38
青岛数控冲床行业发展走势:
转塔冲床

作为数控冲床生产基地,青岛在全国数控冲床行业具有举足轻重的作用,青岛数控冲床发展过程中面临的问题有,生产厂家对数控冲床高速、高效、高精度的追求,确实使其技术性能得到了不断提高,但这却使操作人员成为机床效能发挥的障碍。这是因为由人工完成的上下料和换模操作占去了太多的辅助时间,操作者成了机床的奴隶,越来越不适应机床的高生产率要求。因此,冲床自动上下料装置、外置模具库自动换模装置成为高效数控冲床的一部分就被提上改进日程。
纵观数控冲床的现状和发展,可以认为:
1、机械主传动被液压主传动淘汰已成定局。
2、加工过程无人干预的冲压(或复合)中心是数控冲床的发展方向。 
3、速度不断提高、开放、可靠的工控机更多地被采用。 
4、开发远程诊断技术的应用和普及。网络技术和数控系统的发展将使制造厂家对其遍布世界各地的机床进行远程诊断和维修成为现实。
5、随着数控技术、伺服技术、运动元件的发展特别是直线伺服电机的成熟和成本的降低,数控冲床的结构还会有新的突破。
国内高端数控机床的市场需求加大,数控机床的新品频出。数控冲床具有CNC控制系统,能根据加工方法的需要任意设定滑块的运动方式和速度。根据市场的变动,未来国产数控机床的发展方向预期有以下一些机型。
  1、螺杆式数控冲床
  伺服工作机是使用AC伺服马达通过螺杆驱动滑块的,成形中下死点的位置可通过位置读取装置提供数据给位置控置装置进行控制。因此,机械的热膨涨和弹性变形不会影响产品的精度,调整出最适合的滑块运动方式及以极其微小的单位控制下死点的位置。所以适用于高精度高机能的无切削成形螺杆式伺服冲床采用油压马达和储能器进行扭矩控制的形式,下死点的位置控制可达到微米级,是节省能源且有环保要求的机种。
  2、曲轴式伺服冲床
  曲轴式冲床与AC伺服马达组合起来的数控冲床。这种冲床是用伺服马达代替原来冲床上的离合制动器和飞轮。这种冲床具有滑块运动模式可任意设定的伺服冲床的特点,同时具有如普通机械式冲床的扭矩特点。但其工作能量在低速区不会降低。
  3、复动成形冲床
  复动成形是无切削成形的有力手段。在冷间锻造中的闭塞锻造就是一个例子,是通过控制多个冲头、凹模的动作和时间图来达到控制材料塑性流动的目的。制品的精度和成形性可得到提高,甚至可以缩短工序数量。
  复动成形粗略可分为两大类:重视冲床的通用性使用复动模架的复动成形;多品种生产用模具装拆容易的使用复动冲床的成形。最近不仅在锻造加工上,同时在板金成形与锻造的复合成形的多样化及能力的提高的同时,要求冲床不仅具有多动作性能,还须具备高的通用性。
  4、闭塞锻造冲床
  星形轮及十字连轴节的成形已普遍利用闭塞锻造模具及通用锻造冲床。其模具结构具有闭塞机能和协调机能。其它可节省模具装配时配管时间的闭塞锻造冲床可分成两类:这些功能全在冲床里和上下油缸在冲床上而协调机构在模座上两种形式。
  5、板材锻造冲床
  随着板材锻压成形的普及,要求锻造冲床能进行拉深成形或缩短工程数,因此要求滑块和工作台必须带油缸。原来的闭塞锻造几乎都是采用高能力的常压动作,板材锻造除了要求与工法相适应的常压动作之外,还要求带有顺序动作、自锁等功能。
  6、齿轮成形用冲床
  螺旋齿轮成形用复动油压冲床。这种冲床共有滑动驱动用、滑块内2个、工作台内2个,共5个驱动源全部合用1个油压式驱动装置。成形的初期阶段与常压顶杆方式的内圈锻造成形一样,凸模插入闭塞中的凹模齿形空间,材料从下方开始流动进行初成形。在这种状态下,模芯上升,材料中心的模芯直径由粗变细。此时工件内径部又有了新的空间,可以产生新的塑性流动,所以加大压力材料就可充满齿形的先端部位。用此方法加工出来的产品,加工压力只有1300Mpa,齿形部的塌角及毛剌极小。利用复动成形对材料流动进行控制成形出来的齿轮可达JIS3~4级,这非常接近于高附加值的无切削成形。
随着科学技术的发展,世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求,超高速切削、超精密加工等技术的应用,对数控冲床的各个组成部分的性能指标都提出了更高的要求。当今的数控冲床正在不断地采用最新技术成就,朝着高速化、高精度化、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等方向发展,具体表现在以下几个方面。
  1.高速度与高精度化
  速度和精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品的质量,特别是在超高速切削、超精密加工技术的实施中,它对机床各坐标轴的位移速度和定位精度都提出了更高的要求;另外,这两项技术指标又是相互制约的.即要求位移速度越高,定位精度就越难提高。现代数控机床配备了高性能的数控系统及伺服系统,其位移分辨率和进给速度可达到1 hm。为实现更高速度、更高精度的指标,目前主要在下述几个方面采取措施进行研究。
  (1)数控系统
  数控系统采用位数、频率更高的微处理器,以提高系统的基本运算速度。目前,CPU已由原来的8位过渡到16位、32位至64位,主频已由原来的5 MHz提高到16 MHz,20MHz.32 MHz。有些系统已开始采用双CPU结构,以提高系统的数据处理能力,即提高插补运算的速度和精度。
  (2)伺服驱动系统
  全数字交流伺服系统,大大提高了系统的定位精度、进给速度。所谓数字伺服系统,是指伺服系统中的控制信息用数字量来处理。随着数字信号微处理器速度的大幅度提高,伺服系统的信息处理可完全用软件来完成,这就是所谓的“数字伺服”。数字伺服系统利用计算机技术,在电机上有专用CPU来实现数字控制。
  (3)机床静、动摩擦的非线性补偿控制技术
  机械动、静摩擦的非线性会导致机床爬行。除了在机械结构上采取措施降低摩擦外,新型的数控伺服系统还具有自动补偿机械系统静、动摩擦非线性的控制功能。
  (4)高速大功率电主轴的应用
  (5)配置高速、功能强的内装式可编程控制器
  提高可编程控制器的运行速度,可满足数控机床高速加工的速度要求。新型的PLC具有专用的CPU,基本指令执行时间可达0.2u/步,编程步数达到I6 000步以上。利用PLC的高速处理功能,使CNC与PLC之间有机地结合起来,以满足数控机床运行中的各种实时控制要求。
  (6)采用高性能和可靠的新型功能部件——电滚珠丝杠
  电滚珠丝杠是伺服电机与滚珠丝杠的集成,具有减少传动环节、结构紧凑等一系列优点。
  2.多功能化
  (1)数控冲床采用一机多能,以最大限度地提高设备的利用率。
  (2)前台加工、后台编辑的前后台功能,以充分提高其工作效率和机床利用率。
  (3)具有更高的通讯功能,现代数控冲床除具有通讯口DNC功能外,还具有网络功能。
  3.智能化
  (1)引进自适应控制技术
  (2)采用故障自诊断、自修复功能
  该功能主要是指利用CNC系统的内装程序实现在线故障诊断,一旦出现故障时,立即采取停机等措施,并通过CRT进行故障报警,提示发生故障的部位和原因等,并利用“冗余”技术,自动使故障模块脱机,接通备用模块。
  (3)刀具寿命自动检测和自动换刀功能
  该功能主要是指利用红外、声发射( AE)、激光等检测手段,对刀具和工件进行检测,若发现工件超差、刀具磨损或破损等情况,及时报警,自动补偿或更换备用刀具,以保证产品质量。
  (4)进模式识别技术
  在数控加工过程中,应用图像识别和声控技术,使机器自行辨识图样,按照自然语言命令进行加工。
  4.高可靠性
  数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标,它取决于数控系统和各伺服驱动单元的可靠性,为提高可靠性,目前主要采取以下几个方面的措施:
  (1)提高系统的硬件质量。
  (2)采用硬件结构模块化、标准化、通用化方式。
  (3)增强故障自诊断、自恢复和保护功能。
  除上述几方面外,数控机床的数控系统正向小型化、数控编程自动化等方向发展。
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