需要加强的数控冲床使用常识

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一.如何合理使用数控转塔冲床
　　数控冲床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率，特别值得一提的是数控冲床可完成普通冲床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控冲床在钣金制造业中的使用愈来愈普及和重要（因激光切割机采购成本和使用成本要比数控冲床高，一般的钣金企业主要还是使用数控冲床）。同时我们要清楚地认识到，设备能否达到以上所述加工生产性能的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用数控冲床。下面从操作者的角度来谈一谈数控冲床使用中应该注意的一些事项，以保证数控冲床的优越性得以充分发挥。
　　1、 提高操作人员的综合素质
　　数控冲床的使用比使用普通冲床的难度要大，因为数控冲床是典型的机电一体化产品，它牵涉的知识面较宽,即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识，因此对操作人员提出的素质要求是比较高的。数控冲床生产加工效率相当高，因此数控冲床的用户越来越多，然而有些用户因各种生产原因机床的利用率不高，当然有时是生产任务不饱满。同时还有一个更为关键的因素是数控操作人员对数控设备结构性能不了解，碰到一些问题不知如何处理，特别是新购机床，由于个别电子元器件的质量问题，以及运输中受到的振动等因素影响，在正式投产3 ～ 6个月内数控系统出现一些故障现象，往往在使用说明书或是维修手册中是查不到的，也可能以前从未遇到过，这就要求使用者具有较高的素质，能冷静对待问题，头脑清醒和现场判断能力强，当然还应具有较扎实的数控相关基础知识等。在新购机床时机床厂家一般都会为用户提供相关技术培训课程，时间虽然不长，但他们的针对性很强，用户应予以重视，所培训人员应包括以后的机床操作者。操作人员综合素质的提高不是一时三刻的事，而要抓长久，在日后的使用中应不断积累。同时还要定期有效地安排相关人员进行内部培训，还有一个值得一试的办法是走访一些同类数控设备的老用户，通常他们都有很强的实践经验，可请求他们的帮助让他们为操作者进行一定的培训，这是短时间内提高操作人员综合素质最有效的办法。
　　2、 遵循正确的操作规程
　　不管什么数控机床设备，它都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有使用时，先使其空转几分钟，使用中注意开机、关机的顺序和注意事项 (如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点 )，这些对初学者尤其应引起足够重视，因为他们缺乏相应的操作培训，往往在这方面容易犯错。
　　3、创造一个良好的使用环境
　　随着科学技术的进步，一般来说数控冲床的使用环境没有什么苛刻要求，可放置于普通机床一样的生产车间。话虽然这么说，但由于数控冲床中含有大量的电子元件，它们最怕阳光直接照射，也怕潮湿和粉尘、振动等，这些匀可使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路，引起机床运行不正常，这些一般在安装机床时就已经注意了。对于使用者而言,主要是注意周围环境的保护，比如说下雨天，就要注意不要将雨伞带到生产现场，更换鞋子等等。
　　4、尽可能提高机床的开动率
　　数控冲床购进后，如果它的开动率不高，这不但使用户投入的资金不能起到再生产的作用，还有一个令人担忧的问题是因各种原因如操作不当或是人为的一些小问题在保修期内没有体现出来。新购进的设备都有一定时间的保修期限，从以往数控设备性质来看，CNC设备在使用初期故障率相对来说往往大一些，用户就应在这期间充分利用机床，使其薄弱环节尽早暴露出来，在保修期内得以解决。平常缺少生产任务，也不能空闲不用这不是对设备的爱护，反而由于长期不用，可能由于受潮等原因加快电子元器件的变质或损坏。使用操作者要定期通电，每次空运行 1小时左右，利用机床运行时的发热量来去除或降低机内的湿度。
　　5、冷静对待机床故障
　　所有的数控设备机床在使用中不可避免地会出现一些故障，此时操作者要冷静对待，不可盲目处理，以免产生更为严重的后果。同时最好能够保留现场，待维修人员来后如实说明故障前后的情况，并参与共同分析问题，尽早排除故障。故障若属于操作原因，操作人员要及时吸取经验，避免下次重复犯错。
　　6 、数控设备维护保养
　　数控设备的正确操作和维护保养是正确使用数控设备的关键因素之一。正确的操作使用能够防止机床非正常磨损，避免突发故障。做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。通常数控设备都一个严格的维护保养的流程，这要求都会写在设备说明书上或是别外一本维护保养说明书，设备操作者应该按要求严格执行。
　　二.数控冲床特殊成形：群孔冲压
　　随着光纤激光技术的不断进步，激光加工成本的持续下降，钣金加工市场上出现了一股明显的趋势，就是将原本用于数控冲床冲压的中等批量以下的产品，逐步转移到数控激光切割机上来完成。但是行业内人士也清晰地认识到，数控冲床目前仍有其无法取代的优越性，其集中体现为以下几点：与数控冲压成形相结合的钣金加工；批量巨大的非切边冲孔类钣金加工；密集网孔的钣金加工。
　　目前这三种钣金加工紧密依靠于数控冲床的特性，仍然在钣金加工过程中产生了巨大的经济效益。
　　解决方案
　　本文就如何在合理运营成本的情况下完成高质量的密集网孔冲压加工来展开讨论。
　　技术要求
　　网孔零件大致有以下几类产品：机柜基站的通风门板、地铁隧道的普通墙板和天花、流体设备的筛网、剧院会场等公共设施的消音墙板。
　　各个不同产品的网孔冲压技术要求：⑴机柜类别的网孔要求更大的通风效率，因此对密集度有较高的要求；⑵隧道类墙板和天花相对是为了有限降噪和减重，因此更多的是对平整度有一定的要求，从而便于现场装配；⑶流体筛网除了对通过效率有要求的话，还因为流体本身所带来的压力对零部件的刚度有较高的要求；⑷公共设施类的消音墙板往往要求加工的孔洞直径较小，同时对产品的表面质量也有很高的要求。
　　由上可见，我们所讨论的密集网孔冲压，并不是简单的“打筛网”，而是有着一定技术含量的高效钣金加工工艺，并且会因为加工厂家对于部分技术要求的疏忽而造成海量的经济损失，这些损失不仅仅体现在普通模具的大量快速损耗，还体现在为此而不得不进行的二次、三次加工，以及由此带来的意外的次品率和报废率。
　　特殊要求
　　典型的群孔冲压案例和相应技术要求。
　　⑴客户不允许二次矫平的密集网孔板（图1）。此类网孔板的技术难点主要在于群孔冲压后的巨大挠度，以及由于板材翘曲造成的冲压过程中的撞板事故。


图1 无矫平的冲压加工
　　⑵孔距与板厚非常接近的密集网孔板。此类网孔板的技术难点在于网孔间材质，由于过近的孔距所造成的扭转，从而容易造成整张网板的报废。
　　⑶孔径与板厚非常接近的密集网孔板。此类网孔板的技术难点在于孔径几乎接近甚至小于板厚，由此造成冲压过程中的模具频繁断针，使得整个冲压效率过低，导致成本过高。
　　⑷材质较为坚硬的密集网孔板。此类网孔板的技术难点在于由于板材材质的抗剪强度较大，从而引起模具冲针的快速磨损，并加剧断针产生的频率，导致超高的产品报废率和模具耗损率。
　　⑸铝/铝合金材质的密集网孔板。此类网孔板的技术难点在于铝板在冲压过程中会产生巨量的铝碎屑，粘留在模具表面和模具导套内部，在反复的碾压过程中，造成模具的快速磨损乃至报废。
　　上述这5种网孔板的冲压，基本上涵盖了目前各个厂家所碰到的较为头疼的问题，并始终挥之不去。
　　而与此同时，很多厂家也在该种工艺中采用了一些错误的方法，导致了该问题的进一步的加剧，譬如：
　　⑴使用了对中度较差的，甚至无法保证对中度的数控冲床。部分品牌的数控冲床的大尺寸工位（譬如厚转塔类型冲床的D工位和E工位）的对中度实际上非常糟糕，此外，即使是有口碑的数控冲床，如果没有得到很好的维护和保养，其对中度也一样会随着时间的推移而丧失。如果此时错误的选用了该工位，那么品质再好的模具，想法再周密的方案都会成为空谈。
　　⑵使用了对中精度较差的模具导套。在选用群孔冲压的导套时，生产厂家务必要使用导向精度高，与工位配合度高，同时质量过硬的，具有一定口碑的导套，同时越新越好，因为导套的导向精度与群孔冲压时碰到的各种质量问题息息相关。
　　⑶使用了材质较差，红硬性指标过低的冲芯和下模。群孔冲压是一种密集加工工艺，因此，群孔模具里面的冲针所经受的冲压打击频率要远远高于普通模具的冲芯。特别是很多厂家由于工位或者资金的限制，往往使用一套群孔模具来打击上万个网孔时，冲芯和下模的材质的好坏，以及红硬性的差异，将会直接决定群孔冲压成功与否。因为劣质的冲针会因为持续高温而使得其硬度过快失效，导致严重的质量事故。
　　⑷使用了表面粗糙度太大，或者没有涂层的冲芯。很多劣质的冲芯的刃部并没有得到精磨处理，www.vtoall.com因此刃部侧面的粗糙度很大，由此带来巨大的摩擦系数，导致冲芯表面上很容易产生积屑瘤，并在冲压过程中反复挤压冲芯和下模，造成快速报废。而没有涂层的冲芯，在冲压不锈钢板和铝板时，则会在黏着磨损和挤压磨损的双重影响下，造成了模具的快速钝化。
　　⑸使用了错误的群孔模排版。群孔模具的排版也同样是一门学问，很多工程师误以为在排版的时候，群孔冲针的数量越多越好，这实际上是个巨大的效率黑洞。
　　冲针数量的选择的原则是，如何用最少的冲压次数完成网孔零部件的制作，而非在一个工位上布入最多的冲针。以下为一个简单的实例来说明，如图2所示为1个20孔的零部件，如果采用单孔打击的话，需要20次完成针对这个零部件，就会产生很多种群孔模具的排布方式，譬如2×2布局（图3）可以一次性完成4个孔的冲压，3×2布局（图4）可以一次性完成6个孔的冲压，但是经过模拟我们发现一个有趣的现象：2×2布局实际上只需要进行4次群孔冲和4次单孔冲，就可以在8次内完成这个零部件的加工；而2×3布局却需要2次群孔冲和8次单孔冲，即需要10次冲压才能完成该零部件的加工。将这种案例扩大到一个有着数千网孔的零部件的话，那么就更容易看出，合理的群孔模具的排版所带来的巨大的效率提升。