隨著(zhù)沖壓工藝的發(fā)展,加上傳統沖床的先天缺陷制約了沖壓工藝的進(jìn)步,再有其生產(chǎn)效率不高,嚴重的影響其發(fā)展。閥門(mén)機床為了滿(mǎn)足高速發(fā)展的航空航天行業(yè)、電子等加工制造行業(yè)對板材沖壓成型、拉伸的需求,高校的研究學(xué)者和企業(yè)人員不斷的深入研究,通過(guò)改變執行機構的形式來(lái)提升機械式?jīng)_床的工作性能。因為多肘桿執行機構具有多種運動(dòng)運動(dòng)形式,所以多肘桿傳動(dòng)機構在沖床的應用非常廣。人員研究出多種多樣的,可應用于多種板料沖壓、拉伸等工藝的多肘桿沖床。
肘接式?jīng)_床相比傳統曲柄式?jīng)_床的好處:
(1)廢品率低。在沖壓板料的過(guò)程中,滑塊運行速度恒定,與板料接觸式?jīng)_擊力小,拉伸過(guò)程中沖壓件成品率提高。
(2)使用壽命延長(cháng)。在沖壓過(guò)程中,因為滑塊速度、加速度變化不大,使得模具合模時(shí)沖擊力降低,不僅噪音小了,而且降低了沖床的振動(dòng),因此使模具和機床的使用壽命延長(cháng)。
(3)肘接式機構拉深行程大。在合理的速度條件下,肘接式?jīng)_床的拉深行程可達400mm左右,但一般曲柄沖床只有100mm左右。
(4)生產(chǎn),沖壓件。與傳統曲柄沖床相比,肘接式?jīng)_床滑塊的沖壓行程大,可以滿(mǎn)載荷工作,這個(gè)特性可以使得大型薄板沖壓件更容易沖壓到位,沖壓件局部成型。由于在非沖壓行程滑塊,故而提高了生產(chǎn)效率。
相比于傳統曲柄式?jīng)_床,肘接式?jīng)_床有以下優(yōu)點(diǎn):(1)滑塊在沖壓區,速度低而平穩;(2)執行機構振動(dòng)小,沖壓噪音低,模具壽命長(cháng);(3)沖壓件的變形應力分布均勻,成型性好,廢品率低,從而降低了生產(chǎn)成本;(4)滿(mǎn)足沖壓速度的前提下,生產(chǎn)效率提高;(5)雖然結構復雜,但成本增加并不多。所以,肘接式?jīng)_床是一種經(jīng)濟又的沖床,深得廣大汽車(chē)制造企業(yè)的好評。
目前肘接式執行機構的選型、運動(dòng)學(xué)分析、剛柔禍合分析是主要的研究?jì)热?,并且肘接式執行機構的多種結構形式己應用到機械式?jīng)_床的生產(chǎn)中。通過(guò)運動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等分析結合優(yōu)化的執行機構,這對機械沖床的性能和提高市場(chǎng)競爭力具有很重要的意義。
高速沖床有三個(gè)基本特點(diǎn):(I)高速;(2);(3)自動(dòng);由于高速沖床自帶送料裝置,因此對于板材的加工不僅而且精度也高。依據沖壓滑塊每分鐘的沖壓次數可將沖床分為三類(lèi):(1)每分鐘沖壓次數在400次到600次的稱(chēng)為次高速沖床;(2)每分鐘700次到1500次的稱(chēng)為高速沖床;(3)每分鐘大于1500次的稱(chēng)為速沖床。由于技術(shù)的迅猛發(fā)展,沖床的沖壓次數越來(lái)越高,以上分類(lèi)己經(jīng)不能適應這種變化,因此研究者對速度較高的沖床又分為三類(lèi):(1)每分鐘沖壓次數在350次到900次的稱(chēng)為準高速沖床;(2)每分鐘1000次到1800次的稱(chēng)為真高速沖床;(3)每分鐘大于1800次的稱(chēng)為速沖床。根據實(shí)際情況而言,沖床的性能不僅與沖壓次數有關(guān),而且與沖壓滑塊沖壓行程和沖床的噸位也有關(guān)系,因此,僅依據沖壓滑塊的沖壓次數來(lái)對高速沖床進(jìn)行分類(lèi)缺乏說(shuō)服力,應該綜合考慮那些對高速沖床影響的因素來(lái)確定其分類(lèi)。
數控機床是制造裝備業(yè)的工作母機,是實(shí)現制造技術(shù)和裝備現代化的基石,是高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和現代化的戰略裝備。隨著(zhù)工業(yè)化的發(fā)展,五軸聯(lián)動(dòng)數控機床被認為是航空航天、船舶、儀器、發(fā)電等行業(yè)加工關(guān)鍵部件的較重要加工工具。作為難度較大、應用范圍較廣的數控機床技術(shù),五軸聯(lián)動(dòng)數控機床在加工方面有著(zhù)其的優(yōu)點(diǎn)。
①能夠加工一般三軸聯(lián)動(dòng)機床不能加工或者無(wú)法一次裝夾加工完成的連續光滑的自由曲面。例如航空發(fā)動(dòng)機轉子、大型發(fā)電機轉子、大型船舶螺旋槳等。由于五軸聯(lián)動(dòng)數控機床在加工過(guò)程中刀具相對于工件的角度可以隨時(shí)調整,避免了刀具的加工干涉,因此五軸聯(lián)動(dòng)數控機床可以完成三軸聯(lián)動(dòng)機床不能完成的許多復雜的加工。
②可以提高自由空間曲面的加工精度、加工效率和加工質(zhì)量。相對于三軸數控機床加工一般的型腔復雜的工件,五軸數控機床可以在一次裝夾中完成加工,并且由于五軸數控機床加工時(shí)可以隨時(shí)調整位姿角,五軸數控機床可以以的角度加工工件,避免了多次裝夾,提高了加工效率、加工質(zhì)量和加工精度。
③符合三面車(chē)床發(fā)展的趨勢。在零件加工過(guò)程中,大量的時(shí)間被消耗在搬運工件、上下料、安裝調整等時(shí)間上,為了盡可能減少這些時(shí)間,人們希望可以用一臺機床完成盡量多的加工。五軸數控機床可以完成數臺三軸數控機床才能完成的加工任務(wù),節省了占地空間和工件在不同加工單元之間運轉的時(shí)間和花費。五軸聯(lián)動(dòng)數控機床的重要作用使其成為當今機床工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)和。
構造了一種雙面數控鏜孔機床主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統,該系統為當前機床設計人員提供了一種可供參考的新方法。本文構造的主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統,集成了機床設計經(jīng)驗、機械動(dòng)力學(xué)、模糊邏輯理論以及優(yōu)化設計原理和方法等知識,有利于實(shí)現數控機床主軸結構的多目標優(yōu)化設計。
采用模糊邏輯加以處理,當機床設計的技術(shù)要求提高時(shí),設計人員利用本文構造的主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統也能隨之更新隸屬度函數,對主軸的心軸、電機類(lèi)型、傳動(dòng)方式和軸承配置進(jìn)行。提出一種主軸結構多目標優(yōu)化方法,設計人員提供主軸配置的初始條件和約束形式后能便捷地進(jìn)行優(yōu)化設計。本文采用靈敏度分析法來(lái)篩選設計變量,提高了主軸結構優(yōu)化設計的效率。結合實(shí)際工程案例對所構造的數控機床主軸優(yōu)化設計專(zhuān)家系統進(jìn)行應用,通過(guò)實(shí)驗驗證了該系統的可行性。