【文章內(nèi)容簡介】 液比例技術(shù)在鍛壓行業(yè)的應(yīng)用： 在鍛壓設(shè)備中，折彎機(jī)已成為最受人們歡迎的金屬成型設(shè)備之一，近年來隨著工藝水平的不斷提高，其加工的工藝范圍越來越廣。它的應(yīng)用范圍遍及航空、造船、鐵路、電工、礦山、工程機(jī)械、冶金、汽車、農(nóng)機(jī)、輕工、儀表、紡織、電子等幾乎各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。 我公司 PPE雙機(jī)聯(lián)動折彎機(jī) 2022/9/7 數(shù)控電液比例折彎機(jī)的主要構(gòu)成 PPEB系列的電液伺服同步系統(tǒng) 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和性能可靠的比例液壓元件的誕生，近幾年電液比例控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，其中最典型的就是用于折彎機(jī)的同步控制。 電液伺服同步控制系統(tǒng)主要由數(shù)控系統(tǒng)（ 1）、光柵尺（ 2）、比例閥組成（ 3）。數(shù)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)地通過光柵尺檢測滑塊的左右位置和運(yùn)行速度，并根據(jù)程序設(shè)定的參數(shù)計(jì)算出比例閥的控制電流，通過比例閥放大器調(diào)整比例閥開口，來實(shí)現(xiàn)左右的同步和下死點(diǎn)的定位控制。 電液伺服同步控制系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是同步性能好，抗偏載能力強(qiáng)，定位精度高，而且大大簡化了機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)。這種折彎機(jī)正是我們這本資料討論的主要內(nèi)容，在后面的章節(jié)里我們將詳細(xì)介紹 PPEB系列折彎機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理、使用及維護(hù)，幫助大家更好地使用好該機(jī)床，使之發(fā)揮出應(yīng)有的效益。 2022/9/7 數(shù)控電液比例折彎機(jī)的主要構(gòu)成 光柵尺 數(shù)控系統(tǒng) 比例伺服閥 2022/9/7 數(shù)控電液伺服折彎機(jī)的結(jié)構(gòu) 電液伺服數(shù)控折彎機(jī)由電控系統(tǒng)、主機(jī)及相關(guān)輔機(jī)組成。其中電控系統(tǒng)又由電氣控制柜、數(shù)控系統(tǒng)掛箱及操作站組成；主機(jī)又由油缸、液壓系統(tǒng)、光柵尺位置反饋系統(tǒng)、滑塊、機(jī)架及模具等幾部分組成；輔機(jī)又有加凸工作臺、后擋料、模具快速夾緊裝置、隨動托料裝置、固定托料架、油冷卻器及光電保護(hù)裝置等多種功能部件可供選擇。各部件的名稱及在機(jī)床上的位置見下圖。 2022/9/7 比例同步折彎機(jī)結(jié)構(gòu)示意 2022/9/7 板料折彎機(jī)的工作原理 板料的折彎是依靠上下模具來完成的。下模安裝在工作臺上，上模安裝在可上下運(yùn)動的滑塊上?；瑝K的運(yùn)動由安裝在機(jī)架上的兩個(gè)油缸共同驅(qū)動；兩油缸的同步運(yùn)動是由兩套光柵尺位置反饋系統(tǒng)檢測滑塊位置并反饋給數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行比較，再由數(shù)控系統(tǒng)分別控制兩同步閥組，以保持兩油缸的同步運(yùn)動。滑塊上下運(yùn)動一次，完成一次折彎。 2022/9/7 折彎機(jī)的主參數(shù) 折彎機(jī)是將板料通過模具折彎成不同截面形狀零件的機(jī)床。其主參數(shù)為公稱力（單位 kN）和可折最大寬度（單位 mm）（本公司在機(jī)床型號表達(dá)中為了簡明起見，公稱力的單位采用“噸”，可折最大寬度的單位采用“分米”，如型號 PPEB220/30中 220表示機(jī)床的公稱力（俗稱機(jī)床噸位）為 220噸， 30表示機(jī)床最大可折板寬為 30分米（即 3米）。它們分別規(guī)定了折彎機(jī)的最大工作能力和折彎板材的最大寬度。其余各參數(shù)（見圖 ）分述如下： 2022/9/7 折彎機(jī)的主參數(shù) 油缸行程：指折彎機(jī)油缸的最大行程。如圖示尺寸 C。 最大開啟高度：指滑塊下平面至工作臺上平面的最大距離。如圖示尺寸 E。 喉口深度：指機(jī)床油缸側(cè)向中心線到立柱喉口內(nèi)壁的距離。它規(guī)定了長度大于立 柱間距需折彎零件的最大邊長尺寸。如圖示尺寸 D。 工作臺寬度：它規(guī)定了折彎機(jī) M形下模及其它形狀下模的最大截面尺寸。如圖示尺寸 F。 立柱間距：指兩立柱間的距離。它規(guī)定了需伸入立柱間進(jìn)行折彎加工零件的最大 長度尺寸。如圖示尺寸 B。 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的數(shù)控軸 數(shù)控折彎機(jī)的數(shù)控軸共有以下幾類： Y1， Y2軸：控制滑塊上下運(yùn)行 V軸：控制機(jī)床撓度補(bǔ)償量 X軸：為后定位系統(tǒng)控制軸，控制后擋料定位位置（各軸的定義見圖）。 2022/9/7 V軸即撓度補(bǔ)償軸，目前有兩種實(shí)現(xiàn)方式：一種為位置控制，即根據(jù)折彎時(shí)工作臺撓度變形曲線，在其相對應(yīng)的點(diǎn)上給出等量的反變形，在折彎加載時(shí)正好彌補(bǔ)機(jī)床的彈性撓度變形；另一種為壓力控制，即根據(jù)折彎力，調(diào)節(jié)多個(gè)撓度補(bǔ)償油缸的壓力，使工作臺立板的多個(gè)點(diǎn)處，產(chǎn)生抵抗折彎力的反力，來阻止撓度變形。由此可見，就與實(shí)際撓度變形曲線吻合的情況而言，第一種方法較優(yōu)，可獲得較高的折彎精度。我公司生產(chǎn)的折彎機(jī)一直都采用第一種方法。見圖 ，工作臺加凸原理示意圖： 數(shù)控折彎機(jī)的數(shù)控軸 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的數(shù)控軸 X軸的控制是由伺服放大器根據(jù)數(shù)控編程值驅(qū)動伺服電機(jī)拖動擋料板達(dá)到工件所需定位值，保障制件精度的。 伺服放大器 伺服電機(jī) 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的數(shù)控軸 Y Y2及 V軸的精度對被加工零件的角度和直線度起著重要作用。值得注意的是：對于薄板（小于 3mm）而言，板材自身的質(zhì)量，如厚度誤差的大小、材質(zhì)平面均勻度及板材軋制紋理方向等，都直接影響被折彎零件的精度！ Y Y2軸的定位精度由固定在機(jī)架兩端的光柵尺將實(shí)際檢測值反饋給數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)檢測值調(diào)整兩端油缸進(jìn)油量，保證滑塊兩端平行的同時(shí)，達(dá)到編程值，保證折彎精度。 2022/9/7 機(jī)床的液壓傳動及同步控制 液壓傳動最基本的理論是帕斯卡原理。由油泵、液壓閥、管道、油缸所形成的密閉容腔內(nèi)各點(diǎn)的壓強(qiáng)是相等的。液壓系統(tǒng)的油壓因油缸的負(fù)載而產(chǎn)生且隨之變化而變化。 液壓傳動回路通常由油箱、油泵、液壓閥組、油缸及連接管道等組成。液壓油從油箱被油泵吸入后產(chǎn)生流量，經(jīng)由液壓閥組驅(qū)動油缸運(yùn)動；液壓閥組通過改變壓力油的流向及流量，控制油缸以滿足機(jī)床所需的運(yùn)動要求。 液壓傳動的介質(zhì)是液壓油。機(jī)床所使用液壓油的質(zhì)量將直接影響機(jī)床的性能和壽命。因其上配備有比例伺服閥，對液壓油的要求比其它普通液壓機(jī)床要嚴(yán)格：過濾精度必須達(dá)到 10μm，且必須按規(guī)定的使用期限更換。 2022/9/7 機(jī)床的液壓傳動及同步控制 液壓元件的結(jié)構(gòu)及工作原理 電液伺服折彎機(jī)常用的液壓元件有以下幾種，現(xiàn)將其結(jié)構(gòu)及工作原理分別簡要介紹： 內(nèi)嚙合齒輪泵 內(nèi)嚙合齒輪泵因其流量和壓力脈動性小、噪音低，而廣泛用于電液伺服折彎機(jī)中，其工作原理類似于外嚙合齒輪泵：靠輪齒嚙合時(shí)容積的改變而使吸入并壓出的油液產(chǎn)生流量。 充液閥 充液閥是實(shí)現(xiàn)快速下行和高速回程的重要元件，通常安裝在油缸頂部或同步閥組內(nèi)。其特點(diǎn)是開啟壓力低，閥通徑大，過油流量大。結(jié)構(gòu)上多為閥芯、閥套組合式，閥口錐面密封。有常開型和常閉型之分。 2022/9/7 機(jī)床的液壓傳動及同步控制 二通插裝閥 二通插裝閥也稱錐閥、邏輯閥，是一種液控型、單控制口的裝于油路主級中的兩通液阻單元。當(dāng)配以相應(yīng)的先導(dǎo)控制級，可組成插裝閥的各種控制功能單元。如折彎機(jī)液壓系統(tǒng)中的壓力閥組和同步閥組中都用到不同功能的插裝閥組合。其特點(diǎn)：內(nèi)阻小，適宜大流量工作；閥口多采用錐面密封，泄漏小；結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。 值得一提的是，近來隨著大流量電磁插裝閥的開發(fā)，使用該閥替代二通插裝閥與提動閥組合，控制折彎機(jī)油缸下腔成為可能。 提動閥 提動閥實(shí)際上是一種錐閥式電磁換向閥，為插入式安裝。因其為錐閥結(jié)構(gòu)，故泄漏小，多作為插裝閥的先導(dǎo)控制級使用。 2022/9/7 機(jī)床的液壓傳動及同步控制 溢流閥 溢流閥是一種壓力控制閥，在折彎機(jī)液壓系統(tǒng)中起安全閥作用（防止下腔壓力過高，如液壓原理圖中 20閥）、起溢流閥作用（維持液壓系統(tǒng)壓力恒定，如液壓原理圖中6閥）及背壓作用（如液壓原理圖中 15閥）。 電磁換向閥 電磁換向閥是方向控制閥，其工作原理：通過電磁鐵控制滑閥閥芯的不同位置，以改變油液的流動方向。特別主意的是，因其是滑閥結(jié)構(gòu)，故其泄漏量較大。 2022/9/7 機(jī)床的液壓傳動及同步控制 該閥主體結(jié)構(gòu)仍沿用傳統(tǒng)的壓力閥，只是用比例電磁鐵替代用來調(diào)節(jié)彈簧預(yù)壓縮量的調(diào)節(jié)螺絲或手輪。通常作為插裝閥的先導(dǎo)控制級使用。 2022/9/7 機(jī)床的液壓傳動及同步控制 比例伺服閥 比例伺服閥，即閉環(huán)比例閥，是由比例閥發(fā)展而來。通過不斷的開發(fā)研究，達(dá)到幾乎不差于、部分超過伺服閥的靜態(tài)和動態(tài)性能。與比例方向閥相比，其最重要的特征，是在閥中位時(shí)為零遮蓋。該閥再配上位置調(diào)節(jié)閉環(huán)的比例電磁鐵，可以無級地在所有中間點(diǎn)達(dá)到很小的滯環(huán)；電磁鐵失電時(shí)，閥處于附加的第四切換位，即安全位。 2022/9/7 比例伺服閥 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的液壓傳動原理 折彎機(jī)的每次行程分三種工況（即：快速行程、工作行程及回程），共有三個(gè)特定含義的點(diǎn)決定著各工況的起始和終點(diǎn)位置（即：上止點(diǎn)、變速點(diǎn)及下止點(diǎn)）。對應(yīng)地，滑塊分別以三種速度運(yùn)動（即：空載速度、工作速度和回程速度）。從上止點(diǎn)到變速點(diǎn)滑塊以空載速度快速下行；從變速點(diǎn)到下止點(diǎn)滑塊以工作速度下行，工件的折彎在此工況中完程；從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)滑塊以回程速度上行。至此，機(jī)床完成一次行程。上述三種速度和三個(gè)特定點(diǎn)的位置均可在數(shù)控系統(tǒng)中改變其數(shù)值。對電液伺服數(shù)控折彎機(jī)而言，還有一個(gè)有特定意義的點(diǎn) 夾緊點(diǎn)：擱在下模上的板料上表面所對應(yīng)的位置。即從此點(diǎn)開始，工件將被折彎。此點(diǎn)由數(shù)控系統(tǒng)自動算出（伺服隨動托料從此點(diǎn)開始動作）。 電液伺服數(shù)控折彎機(jī)的液壓傳動回路根據(jù)上述運(yùn)動要求而設(shè)計(jì)?，F(xiàn)詳細(xì)分析不同工況時(shí)，液壓回路中油液的流動情況 (見下圖 )。 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的液壓傳動原理 2022/9/7 折彎機(jī)各閥動作順序表 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的液壓傳動原理 在原理圖中的中部雙點(diǎn)劃線區(qū)域內(nèi)為壓力閥組，通常裝在油泵上或附近；左側(cè)和右側(cè)雙點(diǎn)劃線區(qū)域內(nèi)為同步閥組，通常裝在油缸頂部。 在滑塊下行過程中，油缸下腔排出油液，上腔則補(bǔ)充油液；在滑塊回程過程中，油缸上下腔進(jìn)出油液的方向正好相反。 該機(jī)在工作時(shí)滑塊完成一次行程需經(jīng)過八個(gè)階段。１：快速下行；２：減速下行；３：壓料并保壓；４：卸壓；５：快速上行；６：減速上行；７：慢速至上死點(diǎn)；８：停止在上死點(diǎn)。 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的操作及油液流動方向 １：操作下行按鈕， YV5和 YV2交叉得電。 YV5得電，提動閥（四－ 5）切換至 AP口相通； YV2交叉得電，比例伺服閥（四－ 2）切換至 PB口相通， AT口相通，且節(jié)流口為最大。此時(shí)，由于提動閥（四－ 5） AP口相通 ,比例伺服閥（四－ 2） AT口相通，使得兩油缸下腔的油很快經(jīng)（四－5）閥 AP、 （四－２）閥Ａ－ T口回到油箱，同時(shí)失去支承滑塊所需要的油壓?；瑝K由于自重帶動活塞快速下降，油缸上腔的容積變化率大于油泵流量，油缸上腔產(chǎn)生負(fù)壓，油箱的油經(jīng)充液閥（五）壓入兩油缸上腔，滑塊形成了空載快速向下運(yùn)行。 ２：當(dāng)滑塊快速下行到達(dá)設(shè)定值后，通過ＣＮＣ給 YV2新的參數(shù)值，減小比例伺服閥（四－ 2）節(jié)流口，達(dá)到減速下行。 2022/9/7 數(shù)控折彎機(jī)的操作及油液流動方向 ３：工進(jìn)升壓： YV5失電、 YV6得電、 YV2交叉得電、YV4通電。 YV2交叉得電，比例伺服閥（四－ 2）在Ｐ－Ｂ和Ａ－Ｔ口相通狀態(tài)。 YV5失電，提