1、国内金方圆数控冲床操作说明书第一章数控冲模回转头压力机是一种由计算机控制的高效、精密的板材 加工设备，它广泛应用于电器开关、电子、仪器仪表、计算机、纺织 机械、办公机械等行业，是数控锻压机械中发展最快的产品。1932年 美国的威德曼公司研制出世界上第一台冲模回转头压力机，由此揭开 了冲模回转头压力机发展的新篇章。由于CNC数控冲模回转头压力机 这种设备，占地面积小，生产效率髙，倍受全国板材加工行业的青睐, 各国都在争相发展自己的数控冲模回转头压力机，从七十年代至今， CNC冲模回转头压力机的使用性能和加工围取得惊人的进步，自动化和 人工智能水平越来越高，通过配置自动上下料，成品分选等外围设施,
2、 由计算机集中控制，便构成柔性制造单元，最终与剪切单元、折弯单元 连接便组成了板材加工柔性制造系统FMS。目前在数控冲模回转头压力 机方面较为著名的生产厂家和公司有：日本的Amada , Murata-Wiedemann,德国的 Trumpf, Behrens,瑞士的 Raskin,美国 的Strippit,芬兰的FinnPower等。84年我国研制出的第一台CNC 冲模回转头压力机，90年我厂试制成功第一台CNC冲模回转头压力机 J92K-25型，接着开发了 J92K40、J92K-30C等产品并投入批量生 产，目前已形成了两个系列的产品，第一系列为机械主传动，共六个 产品；第二系列为液压主
3、传动，液压主传动的系列产品是与瑞士 RASKIN 公司合作生产的，它在世界数控冲模回转头压力机中具有代表性，就 国而言，我厂生产的CNC回转头压力机产量最多，销售第一，面对如 潮而来的国际机床，我们倍感肩上的重担，我们坚信，在我厂全体员 工的努力，我们一定能够站稳脚跟、担负起振兴中国锻压机床行业的 使命。我们为了使用户对数控冲模回转头压力机有一个总的认识，下面 就它的工艺性能，组成结构作一概述。一.在工艺用途方面由于直线圆弧插补及步冲功能的发展，使冲模回转头压力机突破 了仪表行业的工艺界限，可用于加工具有各种复杂形状的平板，再定 机构的引入，使得加工板材的围扩大了一倍。激光切割机和数控冲模回转
4、头压力机复合可形成激光复合机、翻 边、成形、压筋、弯曲、浅拉伸、挤孔及至攻丝等诸多模具在CNC冲 模回转头压力机上的应用，使得冲模回转头压力机的使用围越来越广。 二.组成部分CNC冲模回转头压力机按照其传动方式可分为两类，机械主传动和 液压主传动，80年代世界上绝大多数生产厂家釆用机械主传动，进入 九十年代由于液压控制技术的发展，越来越多的生产厂家在研究和生 产CNC液压冲模回转头压力机。机械主传动是由电机通过三角带带动飞轮，通过磨擦离合器带动 曲柄连杆机构，带动打击器实现打击目的。其中磨擦离合器包括气动 离合器和液压离合器。在使用中，由于离合器的接合频率较髙，从而 引起气动离合器的磨擦片磨损
5、快，进而导致调整间隙，可它的间隙调 整又比较麻烦，所以，许多制造厂家推荐采用液压离合器，液压离合 器与气动磨擦离合器相比，主要有以下优点：（1）结构紧凑，体积小;（2）磨擦片磨损极小；（3）无离合器排气及结合噪声；（4）无超载危 险。其缺点主要有以下两点：（1）国的液压元件质量不易保证，寿命 短，液压系统维修困难。M0其泄漏易造成环境污染；（2）采用进口液 压离合器价格高，周期长。据此目前我们生产的数控冲模回转头压力 机有的采用气动磨擦离合器，有的釆用进口的液压离合器。液压主传动是由液压站提供的高压油通过液压伺服电机来控制打 击头的往返运动，与机械主传动相比，液压主传动主要有以下优点：（1）加
6、工工艺性好；（2）机器结构简单，质量易于保证；（3）可实现 机械压力机难以达到的冲压频率；（4）使用和维修比较方便，它是当 今世界数控冲模回转头压力机中极具有代表性。2.在机身结构方面CNC回转头压力机按机身结构可分为开式和闭式两种，开式结构 简单，重量轻，易于加工，但由于其喉口深，冲压变形大，容易使上 下模产生错位，为提髙刚度，各生产厂家采用了各种有效方法，有的 增加机身壁厚，有的增加加强筋板厚度，闭式结构能较好的解决机身 变形问题，共缺点是机器重量大，加工装配极为不方便。3.回转头结构情况数控冲模回转头压力机的回转头可作双向旋转，模具选择按最短 路径进行，回转头的模具分布有一圈、二圈、三圈
7、等三种分布。根据 本厂的实际情况，我厂的产品模位数有三种40T、50T、60T模位数为 32个，20T、25T为24个，30T为24、32或者40个，基本能满足用户 的需要，今后有向多分度模位和多冲头模位增多的方向发展。4.孔距精度方面根据我们所掌握的资料，目前国外小吨位的回转头压力机孔距精 度一般在土0. lmnT0. 15mm,也有个别厂家的产品精度达到土0. 05min, 而50t以上的专用数控压力机的精度一般在土0. 2-0. 5之间.我厂生 产的产品40t、30t、25t的孔精度为土0. 10mm, 50t、60t的孔距精度 为土0. 30mm,经济型数控20t的孔精度为土0. 25
8、mm,其精度主要是由 传动元件的精度及装配精度保证。5.送料速度方面送料速度是衡量机床使用效率的主要参数。从国外的统计资料看, CNC回转头压力机的送料速度一般为40-60米/分（按一个方向计算）6.数控系统方面数控系统是数控冲模回转头压力机的大脑，是决定其水平的关键, 目前在回转头压力机机上使用的数控系统，主要由以下几个生产厂家 提供：日本的FANUC、德国的SIEMENS公司、IBH公司、BOSCH公司、 西班牙FAGOR公司、法国的NUN公司、瑞士的CYBELEC公司。其中数 控系统的功能主要有：1.轮廓步冲功能；2.再定位功能；3.模具选取最短的距离；4.CRT显示;5.故障的自诊功能
9、。数控系统的控制轴一般在2轴至5轴之间。第二章机器介绍（一）主参数 公称力X、Y轴行程 模位数旋转工位滑块连续行程次数 滑块行程主电机功率 消耗总功率 供气压力 转盘转速 最大移动速度 孔距精度 最大加工板厚 一次最大冲孔直径 （二）基本组成1.机架300KN,400KX,500KN1250*2500imn； 2500*250024；32；40 工位2450spm,600spm,lOOOspm32mm11KW,18. 5kw,22kw25KW,30kw,35kw0. 55Mpa30RPM70m/min0. lmm6.35mm 88. 9mm机架是高精度加工的基础，本公司的机架原先刚度就好，为了
10、将机架的 变形减至最小，本公司运用最新计算机技术对机架的加强筋进行重新 排布，刚性又增加了 30%。为了消除机架在焊接和加工过程中形成的 应力，采取两次去应力处理，使残余应力降至最低。2.液压主传动1）经济型液压系统的计算（1） 液压系统压力和冲裁力系统最大油压：P=280bar最大冲裁力：F=317（2） 循环时间和冲程关系图（一）（3）冲裁频率和进刀时间关系图（二） 进刀时间lOOmS进刀时间200mS举例说明：滑块行程为：10沏】其循环时间由图（一）查得：191ms假设送料时间为：100ms那么冲裁频次为：60000/（191+100）=206次假设送料时间为：200ms那么冲裁频次为：
11、60000/（191+200）=153次当然冲裁频次也可由图（二）查得，效果一样。2） 液压系统原理图（图3）3） 液压主传动动作顺序（1）液压冲头快速下行电磁阀A通电，则三位四通液控制阀14处于右侧位置，二位三通阀1. 1处于右侧位置。则：油泵Q1抽出油的行走路线为：Q1 三位四通控制阀f油缸上腔油泵Q2抽出油的行走路线为：Q2二位三通液阀一三位四通液阀一油缸上腔油缸下腔的油的行走的路线为：油缸下腔的油f二位三通液控阀f三位四通液控阀f油缸上腔(2)液压冲头工作当冲头工作时，由于负载加大，使回路中的油压升高，当超过158bar, 二位三通液探阀处于左侧位置。则：油泵Q1抽出油的行走路线为：Q
12、1 三位四通控制阀一油缸上腔油泵Q2抽出油的行走路线为：Q2二位三通液阀一油箱油缸下腔的油的行走的路线为：油缸下腔的油一二位三通液控阀一油箱(3)液压冲头行程当液压冲头回程时，二位三通液控阀处于右侧位置，三位四通电磁阀b 得电，三位四通电磁b得电，三位四通液压阀处于左侧位置。则：油泵抽出油的行走路线为：Q1 二位三通液控阀f油缸下腔油泵Q2中油的行走路线为：Q2油缸下腔油缸上腔中的油的行走路线为：油缸上腔中的油f三位四通液控阀f回油箱4)主传动液压系统的主要技术参数：油的型号美孚MOBILDTE25 VG46抗磨液压油。工作压力泵1280bar泵2280bar工作流量泵1301/min泵215
13、 1/min油温30 到 60C电机功率11 KW电机转速1470 r/min5)液压系统的维修(1)使用前的试验操作A、检查管道的各联接处是否良好B、 给油箱充油至指示油位的最高点向下1/3处。C、 加油时在加油口使用过滤网。D、 设定风扇冷却开关至20C,开启油循环电机4小时。E、 装上专用冲洗阀，开启油泵循环2小时。装回伺服阀。F、 设定风扇冷却开关至40Co（2）液压动力系统的注意事项A、 不要把高压管与低压管接错B、 把液压站的位置固定好后，管道不要处在受拉状态C、 检查油位D、 出现过滤检报警要换滤网。一年换一次油。3、 自动旋转模具结构（任选部分）自动旋转模具可以使凸、凹模旋转到
14、任何所需的角度。模具的旋转是由一台AC伺服电机驱动，旋转工位上的模座结构形 式不同于其它工位。旋转模位与普通模位相比具有如下优点：（1） 在工件上可很方便的加工各种的孔形。（2） 同一模具可完成多个模具的工作。（3） 缩短生产周期。如图2所示上、下模具是由同一台AC伺服电机驱动，C销的上、下移动通过 气缸来实现，上、下气缸分别带动各自的旋转模接合机构向下和向上 移动，直至C销与旋转模座紧密结合，因此电机根据指令，通过同步 齿形带及与上、下减速箱以及C销就可带动上、下模座同步旋转，从 而加工出工件所需的形状。从电机到精密齿轮总的传动比为44： 1,工作时齿轮箱里的油要定 期检查，缺油时要加油，加
15、油部位是位于齿轮箱上。4、 转盘机器的上、下转盘位于机身的喉口里，由圆锥滚子轴承支撑其旋 转。凸模和凹模分别装在上、下转盘上，各定位销孔分布在圆周上。该部分由AC伺服电机、定位销和定位气缸、减速器等组成。根据CNC指令，模具要换位时，转盘的定位销退出，AC伺服电机 驱动转盘到CNC指令要求的下一个模位，当转到新的指令位置时，电 机停下，转盘定位销插入，保证了模具的精确定位。如图3所示，电 机、减速箱及传动轴与床身固定。正常工作时，如果发现链条松动， 通过涨紧螺钉使整个垫板移后涨紧。链条要经常用稀油润滑，减速箱 的齿轮是通过油池润滑。开始使用600小时后，要把油换掉，并清洗 减速箱的壁，换上新油
16、后，要确保各密封面密封良好。传动轴的支撑 座要定时用干油润滑。转盘及定位销在机器出厂时已经精细的调整，用户在使用过程中 不得随意装卸。以免影响机器的加工精度，甚至损坏机器。定位销定时用稀油集中润滑，转盘支撑轴承是通过转盘支座上的 油嘴用干油润滑，转盘上的大小齿轮副用干油稀油润滑。5、模具1）模具工位配置转塔工位配置及类型如下所记40工位40工位表1类型称呼模具尺寸工位数A1 1/4 1.6- 31.736B3 1 /2 31. 878 & 9432工位表2类型称呼模具尺寸工位数A1 1/4 1.6- 31.728B3 1 /2 31. 8788. 9424工位表3类型称呼模具尺寸工位数A1 1
17、/4 01.6-031.720B3 1 /2 31. 878 & 94注意：32和24工位模具分布图与40工位模具分布共图2) 模具类型(1) 1.6731. 71上模2导向销3打击4弹簧5套6模套7下模(3)31. 8-88. 91压料套2上模3套4导向键5模套6打击头7螺钉8碟簧9罩10导向键11下模3)模具的研磨模具应尽早重复研磨，这样使用寿命会长些模具的磨损程度，可从边缘部分判断，边缘部分变圆了或象下了霜 一样发白，这时请研磨。该研磨的时候没有研磨，边缘部分急剧磨 损注意：研磨完后，边缘部分要用油石处理并去磁。(1)凸凹模的研磨凸凹模如果在适当的时候研磨，使用寿命可延长3倍，从新模具到
18、需 要研磨，其间的冲压次数根据板厚而不同，特厚的约400次，薄板约 10000次，厚板的冲孔，凸模的磨损很厉害，必须比凹模多研磨，研磨 后的凸凹模的边缘应呈直角，边缘部是冲压材料时承受冲击和压力的 部分。冲孔累积到一定次数以后，观察一下边缘的情况，就会发现边 缘带圆角，光泽消失等现象，这是由加工引起的金属疲劳，加工硬化, 处于这种状态，加工时就需要额处的吨位，这时研磨凸模，边缘会跟 新的一样，凹模也是这样，该研磨时没有研磨，因为刀口钝，需要额 外的吨位，磨损会更快。(2)凸模的寿命与下列因素有关：板越厚 寿命短材料硬 寿命短步冲加工 寿命短另外把模具往工位里放之前，模具的周围要擦干净，转塔与模
19、具 接触的部分也要擦，用喷气枪将垃圾等去掉，清扫完后，往凸模上喷 些油，然后插入工位里。凹模可原样放入工位里，模具都放好后，要 边让转塔转动，边观察上下转塔间，特别是凹模有没有高低不平及上 下方向的一致性，若有高低不平，要仔细检查原因。4)模具的间隙凸模和凹模的间隙，用总差值表示。例如：使用10的凸模和10.3 的凹模时，10.3-10二0.3 (凹模的孔径一凸模的孔径=间隙) 间隙为0. 3mmo这个间隙，是冲孔加工最重要的因素之一，如果间隙选择不合适， 会使得模具寿命缩短，或出现毛刺，引起二次剪断等，使得切口形状不规则，脱模力增大等，因此正确地选择间隙值非常重要。间隙，受材料和材质的影响，
20、一般碳素钢取板厚的1020%最优, 数控转塔冲床，只要没有特殊要求，可参照下表选择板厚（mm）材质间隙（mm ）0. 81.6软钢0. 150. 3铝0. 150. 3不锈钢0. 20. 351.62. 3软钢、0. 3 0. 4铝0. 30. 4不锈钢0. 40. 52. 33. 2软钢0. 40. 4铝0. 40. 5不锈钢0. 50. 73. 24. 5软钢0. 60. 9铝0. 50. 7不锈钢0. 71.24. 5飞.0软钢0. 9、1.2铝、0. 7 0. 95） 加工的注意点（1） 冲孔的最大孔径例如 板厚6mm, 114.3能不能冲，不能一概而论。它由冲压能力而 定。一般冲孔所
21、要的压力由以下公式求得：Pkg=AmmXtmmX t kg/mmP:冲压力A：所冲孔的周长t：板厚T :材料的剪切强度（2） 厚板冲孔，相对于加工孔径，请使用大一号的模具（3） 注油注油量和次数由加工材料的条件而定。冷压钢板，耐腐蚀钢板等无锈 无垢的材料，要给模具注油。油用轻机油。有锈有垢的材料，加工时 锈会进入模具和外套之间，跟契子一样，使得凸模不能自由移动。这 种情况下，如果上油，会使锈垢更容易沾上。因此冲这种材料时，相 反要把油擦干净，每半月分解一回，这样就能进行令人满意的加工。(4)模具的检修如果凸模被材料咬住，取不下来，请按如下所记项目检查。(a)凸模、凹模的再研磨刀口锋利的模具能加
22、工出漂亮的切断面。刀口钝了，则 需要额外的吨位，且切断面粗糙，产生了很大的抵抗力，造成凸模被 材料咬住。(b)模具的间隙模具的间隙如果相对板厚选得不合适，凸模在脱离材料时，需要很大的脱模力，如果是这个原因，请更换凹模，或研磨使其 间隙加大。(c)加工材料的状态材料弄脏了、或生锈了、或有污垢时，脏东西附着到模具 上，使得凸模被材料咬住而无法加工(d)有变形的材料翘曲的材料在冲完孔后，要夹紧凸模，使得凸模被咬住。有 翘的材料，弄平整了再加工。(e)弹簧的过度使用会使得弹簧疲劳，请时常注意使用可信赖的弹簧。(f)凸模和凹模的管理模具请尽量放在冲床附近。而且如果把模具弄错，冲一次 就可能报废。另外，平
23、常不太用的模具，要定期防锈或抹油，以防生 锈或沾上灰尘。(g)模具的研磨模具刀口钝的话，冲出来的孔很粗糙，而且脱模力较大。加工时，若发生咬模，要检查凸、凹模的刀口情况。凸、凹模具研磨 的频度为4： 1。研磨后调整髙度用的垫片，各种尺寸要预先备好。(h)要选用间隙合适的凹模间隙是随材料的种类和板厚而变化的。间隙不合适，会产 生毛刺，冲出来的孔也不漂亮。凹模的间隙选择请参照本手册的图表。(i)疲劳的弹簧要更换脱模弹簧虽然是用髙品质的材料做成的，经过几万回重复 负载，会产生疲劳，从而丧失弹力。凸模是因为这个原因被材料咬住 的话，请马上更换。疲劳的弹簧换下来后，跟新弹簧比比，就知道尺 寸短了。6.送料
24、部件送料部分是将被加工板材，按程序送到冲头下，其组成下：（1） 横梁是钢板焊接结构，两侧的支承固定在其下底面上， 导向是靠直线滚动导轨。为了保证滑块与导轨的髙速平滑运动，滑块 的端面带有防尘装置，机器的工作环境需保持清洁，以防灰尘残留在 导轨和丝杠的沟槽，造成急剧磨损。Y轴是由AC伺服电机驱动，电机 通过无间隙挠性联轴器直接与滚珠丝杠联接，丝杠装配时已进行了预 紧，保证了无间隙传动。注意：丝杠上的螺母在机器出厂之前已经调好，使用过程中 用户不得自行调整或拆卸该部分的任何部位，如确认为该部分有问题, 请与制造厂联系。（2） 溜板溜板是退火的铸铁件，由固定在横梁上的一根导轨导向，与 Y轴的导轨一样
25、，丝杠螺母的预紧调整工作在机器出厂前的调整装配时 就已调好，用户使用过程中不得自行调整。X、Y轴丝杠的端部装有聚胺脂防撞块，防止各种误操作对丝 杠及其它部分造成损坏。轴承座的润滑油嘴用来定时润滑丝杠支承轴 承，润滑周期是每周一次。7气路系统该机的气路系统由各类方向控制阀和气源三联件组成，气源 接口位于机器正面，所需供气压力0. 55MPa,各用气部分分别是：转模 滑板的升降、转盘定位销、再定位、夹钳、定位块。压力继电器判断 气源压力是否达到设定值，如没有达到设定值，数控系统就会报警。 压缩空气进入各执行元件之前，先通过油雾器把油带至各气动执行元 件以达到润滑的目的。（见图5气路系统原理图）（1
26、）转模结合机构升降转模结合机构接合，速度可通过单向节流阀调整，回原位时， 气源的压缩空气直接进入气缸。（2） 转盘定位销转盘的定位销由两个气缸通过联接板与销子相联，气缸支撑在 固定座上，由二位五通电磁阀控制销子的进退，定位时的速度 由单向节流阀调整。（3） 再定位再定位气缸的换向是由二位五通电磁阀控制，气缸固定在 与床身相联的支架上，钢板再定位时，气缸是直接压住钢板完成再定 位的。（4） 夹钳夹钳气缸由二位三通电磁阀控制，二位三通闭开是由脚踏 开关控制，夹钳口无钢板的情况下，应避免空夹，以防损坏齿板，不 通气时，弹簧使气缸杆缩回，靠自重使钳口打开，夹钳的控制是靠脚 踏开关或控制板上的按钮，结构
27、示意图6,夹钳的最大夹紧厚度是6. 35 毫米，夹钳上的安全区检测板是检测夹钳位置以保护夹钳在工作过程 中不进入危险区，以免冲坏。（5） 定位挡块定位挡块直接与气缸杆相联，上料时，手动控制横梁护罩上 的操作按钮即可控制定位挡块的升降。8、X轴定位原点销原点销位于进给工作台的左边，以它来确定X轴的参考点， 从原点销的定位面到冲压中心的理论距离是1250 （2500）毫米。上料的时候，气缸把原点销抬起（这时夹钳口是开的），钢 板就紧靠在夹钳口的定位面和原点销的定位面，从而确定钢板在工作 台上的原始位置。当夹钳把钢板夹紧以后，钢板就定位好了，这时再 由气缸带动原点销落下。在整个工作中，原点销都处在原
28、始位置（即 落下）状态。如果在工作过程中由于某种原因原点销没有落下或抬起 来了，X, Y轴都不能移动，只有把原点销落下后才能重起动。9再定位再定位的作用就是机器进行再定位时，把钢板紧紧的压紧在工 作台上，夹钳自动移动时，保证钢板固定不动。当钢板在X轴方向的长度超过了 X轴行程时，超过的部分必须 经过再定位才能完成冲孔，这项功能扩大了机器在X轴方向的加工围 （再定位只能在X轴）。第三章 机床的维护与调整一、机床的维护与调整1、 转盘传动链的涨紧机床长时间工作后，链条可能出现松驰现象。此时应松开齿轮 箱底板与机身的连接螺钉，松开涨紧螺钉，使链条涨紧。其涨紧程度 为：在两链轮的中间位置对链条向施加3
29、-5kg的力，链条往移动5-8mm 为宜，然后拧紧所有被松开的螺钉即可。（注意：在涨紧链条时应保持 上、下转盘的传动链涨紧程度一致）2、 上、下转盘错位后的调整在加工零件的过程中，出现拉料现象，有时会造成上、下转盘错 位，定位销无法插入定位锥套中。在机床其它工作均正常的情况 下，将机器处于手动状态，按“销出键使定位销退出。然后再 松开齿轮箱中间轴上链轮的固定螺钉。使中间轴与链轮之间能够 相对转动，并保证上、下转盘模位在同一条轴线上。按“销入” 键使上、下定位销插入同一模位的上、下转盘定位锥套。再按“销 出”、“销入”键观察销入后上、下转盘均无明显偏摆后，即可将 链轮上的螺钉拧紧。3、 旋转模具
30、错位后的调整（1） 将机床X、Y、T、C轴先返回参考点。（2） 将错位的旋转模位旋转到换模位置。（3） 松开下旋转模位上带有胀圈的同步齿轮上的六角 螺钉，保证芯棒插入后其轴能转动而同步齿轮不应转动。（4） 将芯棒插入上、下旋转模位，再次旋转芯棒保证能够转 动自如。（5） 旋转T轴将调整后的旋转模位转到打击头下，并保证转盘 定位销插入定位锥套后，C销也能插入支承座槽。（注意：在旋转T轴 时防止下齿轮上的六角螺钉和T轴传动小齿轮相撞）（6） 将条尺插入芯棒槽，百分表吸在夹钳上，表头顶在条尺 上，移动Y轴，使条尺在全长位置误差值在0.015以下。（7） 紧定上、下旋转模同步轮上的六角螺钉。（8） 再次移动Y轴看百分表值在条尺上有无变化，确认在0.015 以下即可（9） 取出条尺，旋转T轴取出芯棒。4旋转模同步齿形带的涨紧机床旋转模传动分为二级传动，第一级为伺服电机传动给减速箱; 第二级由减速箱到模座。第一级的涨紧直接可通过涨紧座调整进行， 涨紧过程中，保证同一模位的上、下同步齿形带受力一致，松紧适度, 否则会影响加工精度。5、 夹钳的调整夹钳是影响加工零件精度的重要原因之一。长期使用后的夹钳 上钳体和左右导臂，使上
