1. 研究目的与意义
采用模块化结构设计、cad绘制的方法,进行转塔数控冲床控制系统的设计(研究)。毕业设计的具体目的:
1、通过这次设计,把大学所学的专业知识资源整合,运用有关知识解决实际问题;
2、通过查阅大量文献,培养研究习惯,树立严谨的态度,创造有价值的设计;
2. 国内外研究现状分析
国外于1932年就生产出了常规电控的简易型冲模回转头压力机,直到1995年才开发出来第一台nc数控转塔冲床,1970年又开发出来第一台cnc数控转塔冲床。之后随着数控技术的不断发展,数控转塔冲床也有了很大的发展,性能不断提高,功能逐渐增强。目前,德国、日本和美国等发达国家数控转塔冲床的使用已非常普遍。随着当今制造业灵活快速制造的发展,数控转塔冲床也朝着具有多种复合功能,更加稳定可靠,具有更大柔性,适应多品种小批量的方向发展。目前,世界上生产生产数控转塔冲床的主要厂商大约有十余家,例如:美国的strippit公司,日本的adama,德国的trumpf,瑞士的raskin,瑞典的pullmax,芬兰的finn-power公司等。以日本adama公司来说,该公司的em2510nt型数控转塔冲床2003年研制的最新机型,值得特别关注。em2510nt号称超越液压、机械驱动的世界最高速双伺服马达直接驱动结构的数控转塔冲床。该机确有可圈点之处:首先是数控型主传动结构,专门研制的大功率伺服电机在曲轴两端平衡配置,以曲轴为伺服电机转子,使伺服电机和传统的曲柄滑块机构巧妙结合,实现了冲压行程、冲压速度的数控化;其次该机秉承了已有机型的优点并新增7项功能。这7项功能是:1、无冲切废料上跳倍速加工,即高速低入模量加工;2、曲线轮廓的步距小于板厚光洁步冲;3、在折弯机上不能加工的小型折弯工件的冲压加工及不同材质废料的分类收集;4、旋转工位无接痕冲切加工;5、1800min-1的刻印加工;6、小工件微连接分离功能;7、利用pf机构,20mm以下高速拉深功能。需要特别指出的是,上述功能的实现是自动编程软件、机床和特殊模具共同作用的结果,其中模具作用更大。机床采用多种运行模式以减小噪声。
数控转塔冲床在我国的起步比较晚,随着中国钣金业的蓬勃发展和国外高端技术的引进,越来越多的生产厂家掌握了数控冲床设计、制造技术,并转换为产品进入市场。目前,国内有能力提供4轴及以上数控冲床的企业主要有包括济南捷迈、江都亚威、扬州的杨力和金方圆等。江苏亚威机床有限公司生产的hiq-3048型数控液压转塔冲床,该机性能和技术水平较高,轴控制(x、y、z、t1、t2、c),公称力300kn冲压次数1500min-1。值得提及的是,该机上下转盘由两个数控轴分别驱动上转盘有换模缺口,方便下模装拆;开式床身,厚转盘长导向模具库,y轴双丝杠驱动,提高了进给动态特性。
国产数控转塔冲床的品种已更加多样化,技术性能指标和制造水平也有很大进步,借助国外配套部件,国产百米千次的数控转塔冲床已商品化,并能满足绝大部分用户的要求。但是,和世界知名厂家相比,产品的技术水平还有不小的差距。主要表现在自主创新的能力不强。目前,部分厂家以合资方式引进技术,高起点介入数控转塔冲床的竞争,不失为一条发展捷径。但是,如果成本不能大幅降低的话,前景不容乐观。民族企业必须清醒地认识到外企本土化带来的长远影响,应加大投入,尽快提升核心竞争力,重视巩固和扩大中低端市场,丰富产品品种,介入高端市场,利用本土优势加快发展。
3. 研究的基本内容与计划
采用模块化结构设计、cad绘制的方法,进行转塔数控冲床控制系统的设计(研究)。需要研究的内容有:
1、确定系统的设计方案。根据数控转塔冲床主传动系统的工作原理和特点,确立控制系统的设计方案。
2、数控转塔冲床硬件设计。设计数控系统的电气系统,完成数控冲床的硬连接。
4. 研究创新点
本论文特色与创新如下:
(1)结构上长期采用大板结构,但在新的产品中已采用模块化结构。
(2)采用专用lsi,以提高集成度、可靠性,减小体积和降低成本。
