數(shù)控立式板料開槽機的結(jié)構(gòu)形式與特點

陳 爭，李振光，王 軍

（瑞鐵機床（蘇州）股份有限公司，江蘇 太倉 215000）

1 傳統(tǒng)折彎方式及其局限性

傳統(tǒng)折彎工藝是在折彎機上下模的壓力下，利用下模開口處的兩棱邊和上模頂端的棱邊對金屬板材進行折彎，金屬板材經(jīng)彈性形變到塑型變形的過程。其折彎則由上模進入下模的深度來決定，折彎半徑R≥板厚t。隨著市場對高質(zhì)量、高檔次產(chǎn)品的持續(xù)需求，如有些高檔金屬薄板飾品，其彎制形狀越復雜越體現(xiàn)了設(shè)計師的設(shè)計水準和新潮風格，從而吸引客戶的更多關(guān)注。同時，在工藝設(shè)計中，工件還要滿足折彎棱邊圓弧半徑盡可能小、工件表面無折痕、裝飾面無壓痕等工藝要求。傳統(tǒng)折彎機折彎已經(jīng)無法達到這些特殊工藝要求。因此，在金屬板材上進行開槽折彎的工藝應運而生。

2 數(shù)控立式、臥式開槽機

目前常見的開槽機結(jié)構(gòu)形式有臥式和立式兩種，如圖1、圖2 所示。

圖1 數(shù)控立式開槽機

圖2 數(shù)控臥式開槽機

2.1 精度

開槽深度在板長范圍內(nèi)的均勻度直接關(guān)系到折角后的效果，如果深度誤差達到0.05mm 時，折彎位置R 就明顯不一致。立式開槽機工作時，開刀到臺面固定于直線位置運行，刀尖到臺面的距離精度控制在0.02mm 范圍。兩種結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控開槽機的精度對比如表1 所示。

表1 兩種開槽機精度比較

2.2 加工范圍

數(shù)控立式開槽機加工范圍更廣。兩者區(qū)別如表2所示。

表2 兩種開槽機加工范圍比較

2.3 加工工藝

數(shù)控立式開槽機的加工工藝具有更為明顯的優(yōu)勢。具體比較如表3 所示。

表3 兩種開槽機加工工藝比較

2.4 其他方面比較

除以上的對比之外，兩種開槽機還在諸多方面各有特點，如表4 所示。

表4 兩種開槽機特點比較

3 立式開槽機雙頭刀架結(jié)構(gòu)

瑞鐵VGM 系列雙頭開槽機將金屬切削機床中的車床用刀桿與合金刀片的組合結(jié)構(gòu)引入數(shù)控板料開槽機，研發(fā)出的雙頭結(jié)構(gòu)（圖3），即有Z 軸和W 軸兩個可以獨立運動的刀架，可實現(xiàn)兩種加工方式。

圖3 VGM系列開槽機雙刀架結(jié)構(gòu)（左側(cè)W 軸，右側(cè)Z 軸）

（1）開槽方式1。雙刀架Z 和W（6 把刀）同時在右邊進刀開槽至左邊，完成開程后從左邊高速回程，如此循環(huán)工作,又稱為雙頭單向開。

（2）開槽方式2。刀架Z（3 把刀）在右邊進刀開槽至左邊，完成開程后刀架Z 抬起，刀架W（3 把刀）從左邊進刀開槽至右邊，如此循環(huán)工作，又稱為雙頭雙向開。

VGM 系列數(shù)控立式刨槽機不僅能選用合金刀片，也能選用白鋼刀片進行開槽，可開槽最小邊距至8mm，滿足了部分需要開槽窄邊距的客戶需求。瑞鐵機床的白鋼刀刀架的結(jié)構(gòu)形式為斜槽式偏心刀架，這種刀架結(jié)構(gòu)大大提高了開槽排屑能力。但是白鋼刀需要經(jīng)常磨刀，對操作工人的磨刀水平有較嚴格的要求。圖4、圖5 分別為單頭開5 把刀、雙頭單向開6 把刀示意圖。

圖4 單頭開5 把刀

圖5 雙頭單向開6 把刀（3×2=6 把白鋼刀）

4 V 形槽開槽方式及刀具數(shù)量設(shè)定

在板厚一定的情況下，開槽深度和剩余厚度是一個對應值，一般剩余厚度最小不小于0.3mm。對金屬板材進行V 形開槽時，將板材放到開槽機上進行定位，然后輸入板材厚度進行自動對刀開槽。在開槽時，需注意以下兩個方面。

（1）開槽角度的設(shè)置。由折彎工藝可知，金屬板材在折彎成形時，都有不同程度的回彈變形，從而造成折彎角度的偏差。在開V 形槽時，可根據(jù)工件所需折彎角度進行合理化開槽。一般V 形槽的開槽角度都要比折彎成形的角度大1°～2°，比如折彎一個90°的工件，V 形槽角度可開成92°，這樣就能很好地避免折彎回彈造成的角度誤差了。

（2）刀具數(shù)量的設(shè)定。在對尺寸較長的板材進行較深的開槽時，單把刀具進行連續(xù)開槽路徑較長容易造成刀具過熱磨損、開槽效果變差、毛刺較大等問題。因此，對尺寸較長的板材進行開槽時，除了要設(shè)置好進刀量以外，還要設(shè)置同時工作的刀具數(shù)量。因為刀具數(shù)量過多刀刃很難保證在同一中心線上，所以一般采用雙頭6 把刀同時工作，這樣既能保證開槽質(zhì)量，又能提高工作效率。表5 為不同材質(zhì)開槽機加工參數(shù)。

表5 不同材質(zhì)開槽機加工參數(shù)

5 結(jié)論

本文通過對數(shù)控立式開槽機和臥式開槽機的結(jié)構(gòu)形式的精度、加工范圍、加工工藝、空跑速度及電能損耗等的對比和市場的實踐表明，數(shù)控立式開槽機的優(yōu)點明顯多于臥式開槽機。預計未來會有越來越多的用戶更加傾向于選擇數(shù)控立式開槽機。瑞鐵機床的VGM 系列數(shù)控立式開槽機將本著不斷創(chuàng)新、持續(xù)優(yōu)化的原則，全面接受來自用戶和市場的考驗。