一篇文章让您秒懂数控自动旋压机

随着板金属加工量的增加，旋压机的应用越来越广泛，旋压机的装备水平也不断发展，数控自动旋压机成为旋压机的最主要形式。数控自动旋压机起始于20世纪60年代，当时只是有数控带和机床控制器控制的简易数控自动旋压机。随着计算机控制技术的发展，数控自动旋压机和数控机床一样得到了快速发展。控制技术的进步导致了旋压机结构的显著改进，出现了各种形式的数控自动旋压机。

1.  数控自动旋压机的控制系统
  数控自动旋压机的控制系统是其核心部分，如下图所示表示了各种控制方式和受控元件的组合，其特点是将旋压道次和其他加工条件进行数值化，在此基础上利用各种受控执行元件对工件进行旋压加工。

下面多介绍一下，目前全世界几种主要的数控系统。
      A.  交/直流伺服电机拖动、编码器反馈的半闭环控制系统---半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都比闭环系统简单。比如西门子的交流伺服电机，稳定可靠，伺服性能好。

2. 异步电机或直流电机拖动、光栅测量反馈的闭环控制系统—该系统与开环系统的核心区别是，由光栅等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行结构。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，设计和调试都比开环系统难，但是可以获得比开环、进给系统更高的精度，以及驱动功率更大的特性指标。（咱们金铸公司所有型号的旋压机就是采用的这种闭环数控系统）
3. 伺服阀/伺服油缸、光栅测量反馈的闭环系统—在行程较短、旋压力要求大的场合，由伺服阀、伺服油缸组成的闭环控制系统是一个很好的选择。

2.  数控自动旋压机的结构特点
  与普通自动旋压机相此，数控自动旋压机的结构发生了很大变化，最明显的是控制系统坐标数的增加。很多自动旋压机能够进行4到7坐标控制，甚至可达更多坐标控制。如下图所示的是7坐标控制的自动旋压机，其中有6坐标联动。辅助工具架是随着主工具架受控的，可以进行反压轮成形。此外，该装置能够连续调整旋轮相对于工件表面的倾角，从而获得均匀光整的工件表面。两个工具架还作为工具安装架使用，通过对A.B两个坐标的控制能够迅速更换工具。有的自动旋压机的工具安装架类似于加工中心所采用的转塔式工具安装架，同时安装8到10个旋压工具，极大地提高了工作效率。

  现有的数控自动旋压机都较多地采用步进电机和丝杠来驱动控制轴，从而能够精确而简便地测定旋轮的位置和速度以提高重复加工精度。将位置和速度的实测值与计算机内的程序数据进行比较，并经过校准后进而监控数据控制加工的过程。即将外设的各种传感器与计算机技术结合起来，实现复杂的自适应控制。例如，利用旋压力的变动幅度与皱折的高度大致成正比的规律，对成形力进行连续测量并根据变化幅度的大小来修正旋轮的运动，对材料及批号不同而导致的破裂和起皱的条件变化自动捕捉，有郊地保证施制工作的进行。（目前金铸机械所有型号的旋压机都是配备5套刀具！）

3. 数控自动旋压机的数据输入
  数控系统中加工数据的输入是重要的环节。CNC方式的旋压控制系统的数据输入如下图所示。系统的核心是一台微型机，首先进行加工数据的输入、运算和编辑，并对传感器发来的数据进行判断、校准和修正；继而通过信息载体（磁带）向控制器发出指令（脱机控制）或者直接由主机向控制器发出指令（联机控制）。

  多个旋压道次数据可以用计算机程序的形式输入，利用数字化仪将多个旋压道次工件外形的图形进行数字化，然后写入程序。程序中的各个数据控制旋压机的加工过程。利用曲线模板进行数据输入是将已有的经验数据输入计算机，从中选出使用频度最高的一组道次形状，然后分别进行三次代数式逼近，得到最佳的数学模型，作为控制模型输入计算机。该方法能够缩短数据输入时间，并可以同时对两个以上的旋轮进行控制，使两者的相互保持高度精确。（目前金铸机械所有型号的旋压机都是采用的CNC控制系统！）
   
  录返数控自动旋压机可以适应复杂多变回转体的旋压工艺要求，利用仿形系统，把工件曲线写入计算机，完成录加工，并通过工控机组成的数控系统完成返加工。通过多道次录返旋压，可以剔除辅助时间，修改任一道次曲线，从而满足旋压加工要求。