数控机床在钣金加工中的应用

【摘 要】随着电梯产业的飞速发展，各种类型的电梯层出不穷的出现，由于钣金件成本低，形状可以任意变化，故在电梯产业中占有的比例也越来越多。随着计算机和微电子技术的日益成熟，推动了我国数控技术的发展，国产数控系统相继开发成功，使我国数控机床在性能上、品质上得到了保障。由于数控机床有着对工件改型的适应性强、提高生产率、加工精度高等特点，因此数控技术在钣金机床上得到了广泛应用，它解决了钣金加工中存在的批量大、形状复杂、零件精度高等问题。数控钣金机床在生产中的应用大大提高了钣金加工能力、使钣金件在质量上、产量上得到保证，同时也大大的降低了工人的劳动强度。下面是对6mm以下钢板的钣金加工做一下探讨。

【关键词】数控冲床 数控折弯机床

1 数控机床操作细则

1.1 开机

（1）将进气开关按到Open位置打开进气，气压表上的读数应该在6公斤左右。

（2）打开机床主电箱上的总电源开关，再按机床控制台上的绿色Control ON，机床电脑首先起动Windows 2000，然后进入机床操作软件。

（3）旋转释放Emergency Stop按钮，按面板上的闪动的CLEAR按钮，等待液压系统正常起动后，HOME开始闪动，按下该键机床自动回参考点后结束开机过程。

1.2 程序调入

（1）将电脑上编好的程序所保管的软盘插入机床上的软驱。

（2）将Memory Protect钥匙转到水平位置，再按机床控制面板上的白色Message按钮，进入另外一个页面。

（3）按屏幕下的File软键，用鼠标点击屏幕上的软盘符号，在左面的窗口中显示出软盘中的文件，点中需要调入的文件，再点击To CNC符号，点Yes，程序进入机床的存储器。

1.3 模具类型的设定

（1）在上述的Message页面中点Turret软键，用上下光标移动到要改动的工位，再按Stroke Type软键设定模具的类型。

（2）如果需要对模具的特性修改，用上下光标移动到要改动的工位，按Tool软键，对需要的如Post punch（冲后延时）进行修改。

1.4 程序运行

（1）按FANUC面板上面的PRG，再按机床面板上的白色EDIT，键盘打入需要运行的程序号，按屏幕下软键O SRH，程序显示在屏幕上。

（2）在程序前面的说明行中有板材的尺寸厚度，所使用模具的规格及所在工位号和角度。按Tool Load，摇动操纵杆控制转塔，将模具装入（注意下模应根据板材厚度不同而改变）。

（3）按AUTO键，再按绿色Cycle Start开始程序的运行。

（4）如果在程序运行时出现问题，应马上按下红色Feed Hold。解决问题后再按一次Feed Hold和CLEAR，按Cycle Start继续程序的运行。

1.5 关机

（1）按下Emergency Stop按钮，再按红色Control off，机床电脑自动退出机床操作系统和Windows 2000并自动关闭屏幕显示。

（2）关闭机床主电箱上的总电源开关，将进气开关按到Close位置，气压表上的读数到零。

1.6 模具使用

模具要及时刃磨，磨好后应按要求调整模具的长度尺寸，下模磨后要加垫片，保证其高度不变。使用模具不能超过机床的最大吨位。

2 数控折弯机的钣金加工

2.1 数控折弯机精度

数控折弯机精度受板材厚度影响很大，0.1mm的板材厚度可能导致正常弯曲的2～3°偏差，除以t（板材厚度mm）。一般来说，在正常工作条件下，相对于预制角度，在中间可获得1°的角度精度，在端部可获得1?30’的精度。折弯精度和一致性也依赖于模具的状况。全长模具的公差是0.03mm.（在最小模具的V开口，0.1mm的偏差可能会导致2°的偏差）。

2.2 最小弯曲半径

影响最小弯曲半径的主要因素有：

（1）材料的力学性能。材料的塑性指标越高，最小弯曲半径的数值越小。

（2）弯曲线的方向弯曲线与材料轧纹方向垂直时，最小弯曲半径的数值最小；平行时，数值最大。

（3）板材的表面质量和剪切面质量。质量差会使材料的最小弯曲半径增大，清2.3 弯曲毛坯展开长度计算

（1）板材弯曲时，外侧纤维受拉伸长，内侧受压缩短，只有中性层的长度在弯曲前后没有变化，而中性层的位置随弯曲半径的大小而变动，弯曲内半径R与板材厚度之比称为弯曲的相对半径，在弯曲角度为90°，相对半径≥8时，中性层位置就在板厚的中间，即中性层与中心层相重合，当R/t

中性层位置可按下列经验公式计算

R0=R+X0t

其中 R0―中性层的曲率半径（mm）

R―板材内侧表面曲率半径（mm）

t―板材厚度

X0―中性层位置的经验系数，其数值如下表所示

式中X0―中性层位移系数，按表1选取.

表1 中性层位移系数X0

R/t 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 1 1.2 1.3 1.5 2 2.5 3 4 ≥5

X0 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.26 0.28 0.3 0.32 0.33 0.34 0.36 0.38 0.39 0.4 0.42 0.5

注：1.本表适用于低碳钢.

（2）展开长度为L=A+B+（π×a）/180×（R+X0t）

如果一个零件有几个弯曲时，可把所有直线部分长度和所有圆弧部分长度相加求得，其展开长度为：

L=ΣL直+ΣL弯

ΣL直―各直线段之和（mm）

ΣL弯―各弯曲部分中性层的展开长度之和（mm）

3 折弯操作的注意要点

（1）根据图纸上的弯曲角度、内R尺寸、板厚、选择通用模具上的合适槽形，调整好上下模的正确位置及挡板位置。

（2）检查坯料尺寸是否与计算的展开长度相等，如呸料边缘有剪切产生的毛刺应先予清除，边缘毛刺容易出现弯裂。

（3）要注意弯曲线方向与钢板轧制纤维方向平行时，材料的抗拉强度要差一些，如果弯曲R小，就容易弯裂，必要时，在不影响零件实际使用强度的情况下，经技术部同意，要在坯料准备中将坯料的弯曲线处先刨出一条浅园角槽，使弯曲线上的板料减薄些，可以减少弯裂现象。

4 数控机床的发展趋势

数控机床技术的发展趋势随着计算机技术突飞猛进的发展，数控技术正不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就，使其朝着高速化、高精化、复合化、智能化、高柔性化及信息网络化等方向发展。整体数控加工技术向着CIMS（计算机集成制造系统）方向发展。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征。

5 结束语

（1）采用数控机床加工，冲压和折弯零件的外形尺寸，精度、粗糙度、都完全符合设计要求，加工效率高且不需要模具。数控冲床作为一种成熟的加工手段对薄板型零件的生产有很大的发展空间。

（2）绘图的准确性与首件加工完之后的调试工作非常重要。通过工艺编制前调试掌握数控机床的加工偏差。

参考文献：

[1]马明勋，王昆仑.数控冲床微联接加工工艺在钣金制造中的应用.机械工程师.

[2]谈筱瑜.数控冲床加工工艺的改进.制造技术与机床.