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基于FANUC数控系统转塔冲床的多子模控制

日期:2011/12/14   来源:机电商报   作者:江苏金方圆数控机床有限公司 研究所/叶敬春 徐呈林 王其柱
  摘要:多子模具是数控转塔冲床上比较复杂的模具。使用多子模具,可以实现转塔的扩容,增加机器的灵活性,有更多的模具可以旋转加工,在同样的机器上可以使用的模具更多,模芯相对较小的模具可以在多子模上做,节约成本。 按照多子模具中模具数的多少,比较常见的有3子模、8子模和20子模。因为在使用中,8子模使用的相对多一点,下文中正常使用到的都是8子模。

     多子模具是数控转塔冲床上比较复杂的模具。使用多子模具,可以实现转塔的扩容,增加机器的灵活性,有更多的模具可以旋转加工,在同样的机器上可以使用的模具更多,模芯相对较小的模具可以在多子模上做,节约成本。
按照多子模具中模具数的多少,比较常见的有3子模、8子模和20子模。因为在使用中,8子模使用的相对多一点,下文中正常使用到的都是8子模。
      使用多子模进行冲压加工,相对于其他模具,较为复杂,所以控制程序的编写也相对比较复杂。

多子模具的选择
     多子模具除了模位数不一样,还根据加工方式,分为旋转和固定角度加工的;根据选模具时的定位销分为顶部选模和侧面选模。我们选择的是可旋转加工的、顶部选模的多子模具。
在模具上方的冲头上需要伸出一个定位销来选择模具,这个定位销由气缸来控制。在气缸上有开关来确认气缸的伸缩,由此来反馈定位销的伸出和缩回。

控制程序的流程图
      跟控制程序相关的信号有多子模具定位销的入和出的信号、旋转模具的旋转销的插入和出来的信号、转塔轴使能和旋转模具的轴使能信号、转塔定位信号,模具保护信号、冲头预压信号和死区报警信号。
首先是多子模具定位销的控制。然后,当多子模定位销伸出时,转塔的轴使能应该失效;当多子模具需要旋转模具时,多子模定位销伸出,旋转模具的旋转轴的使能生效;当选模结束,使能应该失效。当销子缩回,旋转模具的使能又应该有了。
     关于模具的保护,因为多子模的工位是D工位(根据行业通用标准,冲床的模具根据大小分为ABCDE五种工位)。所以多子模的保护区跟D工位相同。
     关于死区大小,因为多子模具不在冲压中心,所以会有一块区域是加工死区,实际上走不到那个位置。当使用的子模与冲压中心的夹角是θ,大模具中心与子模中心的偏差是r,那么加工时能够加工到的区域就是下面图中板的虚线部分,机床的行程发生了相应的偏置。水平方向偏置了r×sinθ,垂直方向偏置了r×cosθ,虚线以外的部分为不能加工的区域。
     在加工时出现坐标超出以上范围时,CNC给出相应的报警,提示编程者超出了行程范围。
只要以上几点在CNC里面做好了,就可以控制机床,使用多子模具加工出相应的工件。比如下面的工件。可以使用旋转的多子模具加工出来,只需要5个子模工位,假如使用不能旋转的普通工位,需要14个工位,同时需要做出更多的模具,加大了使用成本。
结语
多子模具在冲床上的应用将扩展机床的工位,提高加工的灵活性,为客户节约使用成本,同时,机床的综合性能得到相应的提升,提高了国产数控设备的竞争力。

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