淺析數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、所用材料的規格與質量、具體的加工程序等等。

1.3 制定工藝

根據具體加工程序與加工措施方案處理好所有的細小的環節，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，然后才能根據數據體系中的指令代碼來對加工過程進行數控控制。

1.5 程序傳輸

通過專門的渠道將寫好的程序輸入進行，讓其位于數控機床的數控體系之中。根據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

隨著數控沖壓設備的發展，鈑金沖裁加工工藝向多元化方向發展。本文通過研究和分析傳統加工工藝和“數控沖剪復合機床”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，和數控沖剪復合機床在加工工藝方面的發展前景。數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了一個嶄新的領域，特別適合中小批量生產和柔性加工。

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所需的零部件，就需要綜合分析現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控沖床上編程加工。

2.1 傳統的加工工藝

傳統的工藝流程圖中，在工藝編制的時候有兩種不同的生產加工工藝。

（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，而后編輯數控程序進行加工，將裁剪好尺寸的板材用數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生碰撞發生卷料或拉料故障，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，很大的程度上實現了成本的節約，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，根據具體的要求標準，才能實現程序設計的有效性。

（2）放樣：這一環節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，為下料與加工環節提供參考依據。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，解放了勞動生產力同時也能保證工作準確性，減少誤差的產生。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，數控沖床以6套模具1674次沖壓，耗時7min完成數控沖床的沖壓任務。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，數控沖剪復合機床的加工工藝能夠有效提高生產效率及生產精度，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.國防工業出版社，2007（152）.

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2016-3-10