1 前言
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和市場(chǎng)需求的多樣化，人們對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)周期的要求越來越短，尤其在小批量甚至單件生產(chǎn)方面，要求現(xiàn)代制造技術(shù)不僅要有較高的柔性，還要有更新的、更能滿足市場(chǎng)要求迅速變化的生產(chǎn)模式。數(shù)控單元沖壓模具快速成形技術(shù)，就是為適應(yīng)此種狀態(tài)而產(chǎn)生的。
2 單元沖模快速成形的數(shù)字化編碼
飯金件的形狀可分割成一些簡(jiǎn)單的圖形元素，然后合成所需圖形。例如:矩形是4個(gè)直角的合成;波浪形是一些曲線的合成等。因此，對(duì)于一些精度要求較高的小批量甚至單件生產(chǎn)的飯金件，可以用一些通用件迅速組裝成單元沖壓模具，采用數(shù)控技術(shù)，使之快速成形。
3 快速成形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
目前，大部分中小型企業(yè)尚不具備購買數(shù)控沖床的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，數(shù)控單元沖壓模具可以直接安裝在普通沖床上作為簡(jiǎn)易數(shù)控沖床來使用。
上模為凸模機(jī)構(gòu)。光電頭安裝在上模板下方以檢測(cè)凸模的起落。坯料的裝夾要根據(jù)不同的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。料板由步進(jìn)電機(jī)控制絲杠分x，y方向驅(qū)動(dòng)。下模為凹模機(jī)構(gòu)，直接安裝在工作臺(tái)上。
4 快速成形的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及選用
步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。共有3種:永磁式、反應(yīng)式和混合式。混合式集中了---種的優(yōu)點(diǎn)。從---方面進(jìn)行綜合考慮，擬選用步進(jìn)角1.8的兩相混合式步進(jìn)電機(jī)。
驅(qū)動(dòng)器的型號(hào)、種類較多，細(xì)分型為考慮對(duì)象。因?yàn)榧?xì)分型可消除電機(jī)的低頻振蕩，可提高電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩及分辨率。顧及速度和精度細(xì)分系數(shù)定為4。
4.2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
數(shù)控單元沖模是安裝在曲軸式壓力機(jī)上的，機(jī)床的沖壓原理不變。需要控制的是兩方面內(nèi)容:首先要確定零點(diǎn)以及各工位點(diǎn)的位置;其次在上沖模往復(fù)動(dòng)作的啟停間被加工件的按編碼所得的x，y方向的快速進(jìn)給送料運(yùn)動(dòng)以及這兩個(gè)動(dòng)作的協(xié)調(diào)。即實(shí)現(xiàn)沖壓和送料動(dòng)作的同步控制。
數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)界面采用鍵盤輸入led顯示鍵盤具有數(shù)字鍵、設(shè)定、修改、查詢、x及y方向的調(diào)整、執(zhí)行等的功能鍵，可用來完成加工程序的輸入、修改及對(duì)控制的操作和調(diào)整等。操作人員根據(jù)被加工件的形狀在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行編碼，自動(dòng)生成加工程序通過串行口將加工程序給單片機(jī)并且保存在flash rom中。工模安裝后手動(dòng)調(diào)整零位。進(jìn)入執(zhí)行后單片機(jī)從flash rom中取得加工程序，并計(jì)算x，y方向的步進(jìn)距離后再將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的步進(jìn)脈沖數(shù)控制x，y方向的步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)。當(dāng)光電信號(hào)檢測(cè)到上模位于開啟位置時(shí)數(shù)控系統(tǒng)迅速將待加工件定位到加工位置，并且啟動(dòng)沖床上沖模下壓，實(shí)現(xiàn)一次沖壓。在沖床帶動(dòng)上沖模開啟時(shí)數(shù)控系統(tǒng)迅速地將待加工件移動(dòng)到下一加工位置等待下次沖壓，直到完成加工停止沖床運(yùn)動(dòng)。
4.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)由上位機(jī)來管理。系統(tǒng)軟件語言采用visual basic 6.0編制其集成開發(fā)環(huán)境(ide)集設(shè)計(jì)、修改、調(diào)試、生成等功能于一體，人機(jī)交互界面十分友好。它是功能---的windows環(huán)境下的編程語言簡(jiǎn)單易學(xué)可視化程度高。
系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)采用模塊化結(jié)構(gòu)，共有5個(gè)功能模塊:系統(tǒng)開機(jī)后進(jìn)入windows界面雙擊“數(shù)控單元沖模”圖標(biāo)，即彈出應(yīng)用界面，可選擇功能模塊。
編輯模塊用來完成用戶對(duì)所設(shè)定的參數(shù)組進(jìn)行操作的程序的編輯、修改、生成。參數(shù)設(shè)定模塊將輸入的參數(shù)組制成數(shù)據(jù)表，送入數(shù)據(jù)庫以備程序的調(diào)用。運(yùn)行管理模塊負(fù)責(zé)程序的運(yùn)行、中斷。 通信模塊負(fù)責(zé)上、下位機(jī)之間的通信管理，就是將控制程序段及調(diào)用的參數(shù)組使用mscomm控件，通過rs232串行口送入單片機(jī)使單片機(jī)執(zhí)行控制工作。 查詢模塊。方便用戶對(duì)已存文件的查看與調(diào)用。
單片機(jī)的程序也采用模塊化結(jié)構(gòu)，與上位機(jī)一樣共有5個(gè)功能模塊通過通信接口接受上位機(jī)的輸入指令，控制x，y方向步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)。也可以脫離上位機(jī)直接控制運(yùn)行。
5 結(jié)束語
隨著數(shù)控技術(shù)、伺服技術(shù)、運(yùn)動(dòng)元件的發(fā)展，以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，數(shù)控單元沖壓模具快速成形技術(shù)得到迅速發(fā)展。對(duì)于中小型傳統(tǒng)企業(yè)，這種結(jié)合傳統(tǒng)制造工藝的---無疑是一種投資省，方便、快捷的技術(shù)。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上下料裝備、外置模具庫自動(dòng)換模裝備等，已經(jīng)擺在人們的面前。可見，油壓壓力機(jī)，數(shù)控沖壓的發(fā)展是以相關(guān)技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的研制為基礎(chǔ)的。單元沖壓模具快速成形技術(shù)，無疑是沖壓技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新起點(diǎn)。
以上就是關(guān)于
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