数控冲床-激光切割复合加工技术

  PL21550数控冲床-切割复合加工机具有高速、高效、高精的优点，一台设备完成冲孔和切割的工艺，一次装夹，一次编程完成加工，提高了工作效率，节约了机床投资，提高了板材利用率。

  在金属板材加工领域，数控转塔冲床、激光切割机是板材成形加工必不可少的设备，历经多年发展，具备了技术成熟、加工精度高、效率高、工艺适应能力强、自动化程度高等特点。相比较而言，激光切割机优势显著，但使用费和维护成本比较高，这也使得数控转塔冲床一直在市场中具有较大的保有量。除了一般成形工艺外，数控转塔冲床还能够实现百叶窗、浅拉深、沉孔、翻边孔、加强筋、压痕等特殊工艺加工。那么，能否生产一种将二者优势结合互补的新型设备，为用户创造更大的价值呢？经过市场考察、多次试验、国内第一台“数控冲床-激光切割复合加工机”在济南铸锻所应运而生。

  数控冲床-激光复合加工机是对板材进行冲孔、步冲和切割的柔性加工设施，大多数都用在加工任意形状和高质量冲孔及拉深工艺的精密钣金产品。与传统机型相比，加工时间缩短了约1/2，从冲床加工到激光加工、或从激光加工到冲床加工可在瞬间切换，消除了冲床加工中由材料应力等造成的累计误差，如图1所示。

  冲床部分能够实现多种工艺的板材加工，如各种形状、尺寸及间距的孔的单冲，较大圆孔、方孔、腰形孔及其他曲线轮廓的步冲，以及浅拉深、压印、翻边及备用孔等的加工，如图2、3所示。

  PL21550数控冲床-切割复合加工机采用1000W/2000W光纤激光发生器，能够完全满足客户对6mm及以下板材柔性加工的要求，工件一次装夹定位，加工精度与单独的激光切割机或数控冲床相比显著提升，提高了加工效率；冲床部分采用伺服主传动，行程可调，高效率节约能源，能够实现多种加工工艺，配备32套模位数，具有非常好的通用性。PL21550数控冲床-切割复合加工机如图4所示，主要技术参数见表1，具有以下优点。

  ⑴采用日本FANUC 31i数控冲床专用系统，具有冲床和激光所要求的功能模块：图形显示功能、模具寿命管理功能、夹钳保护区自动设定功能、夹钳与冲头自动避让及激光切割功能等等。

  ⑵激光切割头传动部分采用伺服电机带动滚珠丝杠，直线导轨作为导向的结构，可以准确将切割头运行到切割位置，并且切割完毕之后，切割头快速提升到安全位置，防止板料与切割头相撞，激光切割头如图5所示。

  ⑶工件自动落料装置由支架、摆动气缸、升降气缸、升降导轨滑块、不锈钢面板组成。该装置能实现不锈钢面板向下运动10mm，保证切割之后小件与原材料板的脱离，同时能轻松实现不锈钢面板翻转，小件滑落到料箱之中。

  ⑷床身采用整体钢板焊接，整体稳定性能好。经过热处理去应力退火和抛丸处理，能很好的消除焊接内应力。通过以上处理能够保证机床的稳定性。

  ⑸数控冲床的厚转塔采取高强度球墨铸铁铸造而成，耐磨性极好；精度稳定而且刚性好，可长期保持精度；模孔、定位孔、键槽是在数控加工中心上一次装夹，完成的精度高。厚转塔结构刚性好、导向长，厚转塔结构配以长导向模具，使模具的对中性好、导向精度高、刚度高、抗偏载能力强，模具步冲时磨损量极小，正常常规使用的寿命可达30～50万次。

  ⑹主要传动部件丝杠与导轨。丝杠、导轨是数控冲床的主要运动部件，直接影响数控冲床的精度和常规使用的寿命，该复合加工机选用德国REXROTH（力士乐）公司H级产品（精密级），滚珠丝杠具有大直径（φ40mm）、大导程(40mm)、高刚性、寿命长、送进速度（90m/min）快的特点。该直线导轨具有大截面、四滑道结构的特点，可长期保证精度，如图7、8所示。

  ⑺全浮动夹钳。采用三缸结构全浮动式夹钳，中间为夹紧缸，两边为浮动气缸，此种结构夹持力大、夹钳随板料浮动不变形。夹钳具有软件、硬件两级保护，国内独一无二的夹钳自动检验测试，数控系统夹钳软保护功能。

  ⑻自动再定位。为得到最大加工面积，采用简单的NC 控制指令就能自动地变换夹钳夹持位置。扩大了加工范围，方便用户加工大板。夹钳移动时由再定位气缸压住工件，保证了持续加工的准确性。

  ⑼选用国际知名品牌的进口气动元件、精密直线运动元件、液压元件及电气元件，极大的提高了机床的稳定性，能长期保证机床的性能和精度。

  综上所述，该设备是冲床与切割功能的完美结合，顺应了当下以“创新、智能、绿色”为主题的制造方向，目前制造业的转型升级已成共识，中国在从制造大国到制造强国角色转变的道路上已经迈出了第一步，我们钣金加工设施制造商也应紧跟行业发展步伐，以振兴中国制造为己任，实现制造业的中国梦。

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