【正文】 遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 1 前言 板材 坡口 機是一種使用最廣泛的板材 加工 機械，早已實現(xiàn)了液壓化 ,80 年代迅速實現(xiàn)了數控化。據不完全統(tǒng)計， CIMT39。95 展出了 18 臺板材 坡口機 ，其中外國 7 臺，中國 11 臺。除了 中國 臺灣的一臺以外， 其余的 17 臺全部是數控板材 坡口機 。在我國歷屆國際機床展覽會上 ,這一屆 展覽會 展出的板材 坡口機 最多，國產板材 坡口機 也很多， 且水平較高。 板材坡口機是用于焊接板材前打坡口的機械。對于 普通板材 坡口機 來說， 只有高度熟練的操作人員才能做好此工作，即使如此也需要相當長的調整時間。用先進的液壓系統(tǒng)和數控系統(tǒng)裝備的板材 坡口機 不但可以大大 縮短調整時間，而且沒有工作經驗的操作人員也能生產出達到要求的板材坡口 機 。本文研究的板材 坡口機 用于鋁板的坡口加工，具有很好的實用價值， 這種 板材 坡口機 控制系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)控制，銑削系統(tǒng)為核心系統(tǒng)。相對數控系統(tǒng)裝備的板材 坡口機 其成本 要 低的多，而且對操作人員的熟練度要求較低。本文主要闡述了銑削系統(tǒng)、 液壓缸的設計以及液壓控制系統(tǒng)的設計等內容。 全套圖紙，加 153893706遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 2 1 緒論 課題來源 阜新封閉母線有限責任公司（原阜新封閉母線廠）是國家定點設計，制造封閉母線及其成套設備的專業(yè)企業(yè)，是中國最早研制、生產全連式相對封閉母線的廠商，擁有八十年代世界先進水平的封閉母線鉚焊生產設備和 萬安培大電流實驗裝備 ， 是東北輸變電上市公司之一 。 板材 坡口機 是 封閉母線生產 中不可缺少的 設備 ，為滿足客戶的 需求，公司迫切需要設計一種實用 且 成本 較 低的產品。 課題的設計目的及意義 隨著 板材 坡口機 控制系統(tǒng)的發(fā)展， 它的 功能越來越齊全，操作越來越方便。 雖然以數控系統(tǒng)為控制系統(tǒng)的板材 坡口機 生產效率會很高，而且質量也非常好， 但這些對于鋁 板 的坡口加工 來說，消耗的成本 過 高，固我們采取 常用 的設計結構，使用液壓控制系統(tǒng) 進行設計 。這樣不但能滿足生產 要求 還能節(jié)省資金。 與課題相關的國內外研究現(xiàn)狀分析 板材 坡口機 在國內的發(fā)展情況 近 年來，繼液壓技術之后，數控技術廣泛應用于鍛壓機械 的 各個領域，國內的數控板材 坡口機 也有一定的發(fā)展。從 1986 年 10 月第一臺 XBJ67Y160K/3200 數控板材 坡口機 由天水鍛壓機床廠研制成功以為，國內數控板材 坡口機 技術發(fā)展較為有代表性的單位有濟南鑄造鍛壓機械研究所、黃石鍛壓機床廠和上海沖剪機床廠。黃石鍛壓機床廠和濟南鑄造鍛壓機械研究所聯(lián)合先后完成了 XBJ67K100/3000和 XBJ67K100/3100S型數控板材 坡口機 。其中 XBJ67K100/3100S 板材 坡口機 產品屬于 70 年代末開發(fā)的新型板材 坡口機 。上海沖剪機床廠更是異軍突起，從 1986 年以來先后開發(fā)成功具有現(xiàn)代水 平的 XBJ12K 與 XBJ67K兩大系列數控 板材 坡口機 和具有當代水平的高精度數控 板材 坡口機 。其中 XBJ67K 系列數控 板材 坡口機 采用瑞士 CYBELEC CNC7200P 板材 坡口機 專用數控系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過 X軸（后擋料位置）、 Y 軸（機械擋料位置）來控制 坡口 角度，并由當柵尺檢測出滑塊位置，由 CNC 來控制滑塊上下死點、快慢速度換點和板料壓緊點等。 不甘落后的上海新力機器廠奮起直追， 1992 年下半年起先后研制成功了 XBJ67K 系列數控板料折彎機，其中 XBJ67K02100/3200 數控 板材 坡口機 采用臺灣心得科技公司生 產的CDSERVO1702 型數控系統(tǒng)，采用二軸切換方式實現(xiàn)二軸的分別控制和定位。該數控 板材遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 3 坡口機 屬于經濟型，整機性能穩(wěn)定、可靠、操作簡便，該機已銷往海內外。另一種XBJ67K100/320 數控 板材 坡口機 的數控系統(tǒng)采用上海機床研究工作所開發(fā)的 MTC1B 型，該系統(tǒng)相當于瑞士 CYBELEC 公司的 CNC7200P，具有 80 年代先進水平。該廠最新研制的XBJ67K22100/3200 數控 板材 坡口機 ，采用瑞士 DNC73PCGb 數控系統(tǒng)。該系統(tǒng)可用英語進行人機對話編程，并控制折彎 銑削 力，配有 9in 高分辨率顯示屏幕 ，輸入各 銑削角度 后可顯示所 銑削 產品的單色圖象，直觀地提示操作工人應如何進行操作，滑塊位置由沅柵尺檢測等等。 另外，我國最近又研制成功了 XBJ67KDNC 系列三種數控 板材 坡口機 ，該系統(tǒng) 板材 坡口機 采用瑞士 Cybelec DNC7200 型數控系統(tǒng)。該機具有如下特點：圖形顯示功能和計算機輔助編程功能（ CAP），即操作者根據加工圖紙，將 銑削 角度和 銑削 邊緣的長度輸入后由DNC 顯示工件的截面圖，并計算所需工件展開長度；引用存儲器里的模具參數等計算最佳銑削 順序和每道順序的定位尺寸；壓力計算功能可以計算自由 銑削 及凹模 銑削 所 需壓力；在圓弧 銑削 計算功能，用直線逼近方式模擬大圓弧 銑削 加工，計算每一工序的定位尺寸；輔助參數計算機功能，如計算滑塊的上死點位置，由 DNC 連續(xù)控制協(xié)助操作能避免錯誤動作。 在 CIMT＇展出的產品中，國產 板材 坡口機 較多，而且水平較高。下面簡單介紹幾個公司的展品： 1）上海沖剪機床廠展出的 XBJ67K160/3200 型 板材 坡口機 ，兩個油缸各自采用電液伺服閉環(huán)控制。采用 Cybelec 公司 Press Cad900 數控系統(tǒng)，實現(xiàn) 7 軸數控（ Y Y XR、 Z Z2）?；瑝K上有長孔，布置液壓撓度補償裝置。上模有 液壓快速夾緊裝置，工作臺前有氣動前托料架。 2）新力機器廠展出的 XBJ63K37100/3100 型 板材 坡口機 ，兩個油缸各自采用電液比例閉環(huán)控制。采用 Cybelec 公司 Press Cad900 數控系統(tǒng)實現(xiàn) 7 軸數控制（ Y Y XX R、 Z Z2）。工作臺上有液壓撓度補償裝置。上模有液壓快速夾緊裝置。該廠現(xiàn)有 3個系列數控 板材 坡口機 ， K24 系列為電液伺服閉環(huán)控制，采用 Cybelec DNC70 或DelemDA24 數控系統(tǒng)， 4 軸數控。 K02 系列和 K22 系列是 2 軸數控，主機為扭軸機械擋塊結構，前者用心得 公司 BD100 數控系統(tǒng)，后者用 Cybelec DNC 73PGG6 數控系統(tǒng)。 3）亞細亞機械有限公司展出的 XBJⅡ 100/3100 型 板材 坡口機 是按瑞士 Beyeler 公司的圖紙生產的，兩個油缸各自采用比例閥和光柵組成的電液比例閉環(huán)控制，但是光柵的動尺和定尺直接裝在床身和滑塊上，而不是在工作臺兩端各裝一 C 型臂，與動尺連接。這樣不遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 4 能消除加載時和偏載時床身變形不一致對 銑削 精度的影響。采用 Cybelec 數控系統(tǒng)，實現(xiàn)3 軸數控； Y Y X。數控系統(tǒng)不是懸掛式箱形結構，而是與電氣控制柜裝成一體。該公司是日本亞細 亞國際商事株式會社在中國開設的工廠，而亞細亞國際商事株式會社是Cybelec 公司的亞洲總代理。 Beyeler 公司是瑞士生產 板材 坡口機 的著名公司， 板材 坡口機的規(guī)格從 500N 到 50000KN，工作臺最大長度 18000mm。據稱最近制造了世 界 100000KN板材 坡口機 ，用于海上石油鉆井平臺 板材 的 銑削 。 4）江都機床總廠展出的 XBJ67K160/4000 型 板材 坡口機 和揚州鍛壓機床廠展出的XBJPB12A125/3200 型 板材 坡口機 ，都是用電液比例控制系統(tǒng)對兩個油缸進行閉環(huán)控制。前者采用 Delem DA24e 數控系統(tǒng)， 4 軸數控： Y Y X、 R。工作臺上有液壓撓度補償裝置。后者采用 Cybelec DNC70 數控系統(tǒng)， 3 軸數控； Y Y X。 5）北京鍛壓機床廠展出 XBJ67K63/2500 型 板材 坡口機 ，天水鍛壓機床廠。無錫治金機械廠和靖江鍛壓機床廠各殿出 XBJ67K100/3200 型 板材 坡口機 。主機者是扭軸機械擋塊結構。采用 DelemDA24 或 Cybelec DNC70 數控系統(tǒng)， 2 軸數控： Y 和 X。 6）臺灣曄俊公司展出的 XBJ6020 型 板材 坡口機 ， 銑削 力 600KN，工作臺長度 2021mm。主機采用齒輪 齒條同步機構，操縱盒子上有滑塊位置調節(jié)和顯示裝置，是普通 板材 坡口機 。該公司也生產數控 板材 坡口機 ， 銑削 力從 450KN 到 3000KN，工作臺最長長度 3600mm，共 20 種規(guī)格。 我國 板材 坡口機 技術水平近年來得到迅速提高，在 CIMT＇展出的 10 臺 板材 坡口機 全部數控化，使 板材 坡口機 的精度、功能和可靠性提高到了一個新階段。 板材 坡口機 在國外的發(fā)展情況 國外的 板材 坡口機 早已實現(xiàn)液壓化，現(xiàn)在已普遍采用電液比例（或伺服）控制技術對兩個油缸的同步位置，速度和壓力進行精確控制。與機械液壓伺服閥的液壓系統(tǒng)相比，不僅 調整方便，控制精度高，容易實現(xiàn)雙機聯(lián)運，而且機械結構簡單。液壓系統(tǒng)集成化，與數控系統(tǒng)連接簡單方便，從而使 板材 坡口機 的制造、裝配、調試和維修的工作量都相應減少。 國外著名的液壓件公司如 Rexroth、 Bosch等都可全套提供 板材 坡口機 的比例控制液壓系統(tǒng)，其控制閥塊（包括充液閥）直接裝在油缸頂部，使液壓管路減少到最 佳 程度。著名的 Cybelec、 Delem、 Autobend 等公司可以提供 板材 坡口機 專用的各種檔次的數控系統(tǒng)。上述液壓系統(tǒng)和數控系統(tǒng)全都可以匹配，為 板材 坡口機 制造廠提供了極大的方便 。 為了進一步提高 銑削 精 度，國外有些 板材 坡口機 公司已開發(fā)了多種板料厚度自動測量裝置、 銑削 角遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 5 度自動測量裝置、 銑削 角度回彈量自動測量及補償裝置，并已經在 板材 坡口機 上得到實際應用。 為了減輕 板材銑邊 操作的勞動強度，實現(xiàn)無人操作，已有幾家 板材 坡口機 公司開發(fā)了多軸數控的專用機器人與 板材 坡口機 公司開發(fā)了多軸數控的專用機器人與 板材 坡口機 組成 ―板材 坡口機 —機器人 ‖系統(tǒng)，在生產尺寸較小，形狀不 太 復雜的典型 板材銑邊 件時實現(xiàn)無人操作。 CNC 在國外 板材 坡口機 已經普遍應用，如瑞典 Pullmax公司的 Ursviken分部每年大約生產 200 臺 板材 坡口機 ，其中 90%以上的產品裝有 CNC。該公司 OPTIM 型 640KN CNC板材 坡口機 采用 Cybelec 公司 KNC900 數控系統(tǒng)。該公司另一種新式的 板材 坡口機 具有伺服控制（帶有偏心 銑削 功能）， 銑削 過程中可以補償機身變形的 ―雙工作基準面 ‖，重復精度可高達 。多軸控制所具有的多性能使 板材 坡口機 實現(xiàn)有效控制 ,懸浮結構和液壓模具夾緊裝置實現(xiàn)模具自動快速換模，并裝有板料的測厚裝置，用以檢查 銑削 板的厚度變化是否在 板材 坡口機 的允許范圍之內。 Adira 的 XBJDNC 系列全電 —液壓系統(tǒng)控制的上傳動 板材 坡口機 ，采用 Cybelec DNC33P6 系統(tǒng)，全部實現(xiàn) DNC 控制。 美國的 Pacific Press amp。 Shear 公司的 CNC 三點 板材 坡口機 ，在工件 銑削 精度和機器操作方面都另具特色。而瑞士的 Hammarler 公司 AP 系列三點 板材 坡口機 更是 80 年代冷加工設備的佼佼者，它不僅有數控或程序控制功能，并較好地解決了金屬板料 銑削 的高質量和高重復精度問題。因此，在多層次金屬板料 銑削 過程中，工件精度幾乎不受工件長度的影響。國外還有由機器人和 板材 坡口機 組成的柔性 板材 坡口機 系統(tǒng)，用于實現(xiàn)折柔性 銑削 。如日本天田公司 5500KNFDB 型精密 板材 坡口機 和意大利普利瑪公司設計的由機器人組成―板材 坡口機 —機器人 ‖系統(tǒng)。機器人裝在 板材 坡口機 的工作臺上，沿工作臺移向自動疊料機，以鉗爪夾住一塊板料（板料已升起到與夾鉗相同的水平面上），回到其工作位置，操作板料直到完成全部 銑削 工序為止，然后再回到自動疊料機處卸下已成形的工件并夾起另一塊板料。 對 板材 坡口機 行業(yè)在國內發(fā)展的建議 如今 我國的 板材 坡口機 技術水平已經提高到了一個新階段，但是我國 板材 坡口機 行業(yè)需要進一步發(fā)展和提高，應該重視以下問題。 1） 板材 坡口機 制造廠必須盡快建立一支能夠熟練掌握 板材 坡口機 數控系統(tǒng)和電液比例控制系統(tǒng)的技術隊伍。為了使數控 板材 坡口機 作為商品進入市場，讓用戶正常使用，各遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 6 板材 坡口機 制造廠一定要擁有能夠擔當起數控 板材 坡口機 的設計、裝配、調試、維修和培訓用戶任務的技術人員和工人的隊伍。 2）國內 板材 坡口機 的規(guī)格品種很少，龍其缺少大規(guī)格大噸 位 板材 坡口機 。大多數 板材 坡口機 都沒有上下模的液壓快速夾緊裝置、工作臺撓度補償裝置、氣動托持裝置、多種型式的后擋料器等可供用戶選擇的部件和附件。 3）大量使用金屬薄板的用戶，往往配套使用 ―沖剪折 ‖三大件板料加工設備。因此，生產板料成形機床的制造廠正向 ―沖 剪折 ‖三大件產品成龍配套生產的方向發(fā)展。