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自动数控弹簧成形机

自动数控卷簧机以卷制圆柱螺旋压缩弹簧为主。为了制作复杂的弹簧,在自动数控卷簧机的基础上形成了自动数控弹簧成形机。

任何复杂弹簧都可以分解成圆、弧、折角和直线四种基本结构。数控弹簧成形机的最大特点就是可以通过机器不同轴之间的相互配合而任意组合以上四种结构,使复杂弹簧的一次成形成为可能。在数控成形机上可以比较方便地成形压簧、拉簧、扭簧和各种异形弹簧。

数控弹簧成形机最初以两轴的为主。其中送线轴(Y轴)专门负责送线,而成形轴(x轴)则由另一伺服电动机通过凸轮驱动八个星形分布的滑座(图3-22)。再由滑座加装不同的刀具实现对线材的卷绕、弯曲、折角和切断动作。在后来的十余年中,逐渐从两轴一直发展到13轴,其中分可转心轴和固定心轴、可转线和不可转线、凸轮式和无凸轮式(全数控)、固定滑座和可移动式滑座四大类,其中凸轮式的又分凸轮直驱和杠杆驱动,无凸轮式又分轴向进刀和偏心进刀。

两轴的数控弹簧成形机的心轴是固定式的。在实际的生产中钢丝的弯曲变形经常与心轴本身相干涉,影响弹簧的成形,所以往往要在生产不同类型弹簧的时候把心轴磨成不同的形状来配合生产,这就直接造成了调试时间长,心轴容易损坏,刀具成本高等缺点。为了解决这样的问题,又设计出了第三轴,即旋转轴。

旋转轴(R轴)由单独的伺服马达驱动,可以在圆周内作任意角度旋转,其精度达到了0.09°以上。这一旋转功能克服了两轴机器的以卜缺点,使调试相对简便,刀具成本降低。以后又设计出了卷曲轴(S轴),这是一种在滑座上加装卷曲电动机,可成形更复杂的弹簧。

人们在调试的过程中发现每个滑座都需要凸轮来驱动,而凸轮的相位精确调整是一件很麻烦的事情,同时滑座的行程调整、特殊弹簧生产中的专用凸轮磨制也很浪费时间,在此背景下,又出现了全数控(无凸轮)弹簧成形机。

所谓全数控弹簧成形机,是在数控弹簧成形机的基础上将八个成形滑座,分别由八个不同的伺服电动机驱动,调试人员可以通过电脑指示任何一个滑座在任何时间以设定的速度完成生产动作。这是成形机的又一次大的进步,它使机械调试部分缩减到最小。以前磨制刀具、调整凸轮的时间现在只要在电脑上修改参数就能轻易实现。

大家常见到的成形机的八个滑座是相邻成45°,可微调的。但有的厂家也推出了可移动式滑座,调试人员可以将滑座安排在可能的任意角度,使调试更方便。

最近设备制造厂家推出了可转线弹簧成形机。传统的弹簧成形机无论是否可以转心,钢丝本身是不旋转的,这样同一把折角刀只能折在同一平面的弯角,而不能成形立体空间角度。可转线成形机专门有独立的伺服电动机控制钢丝可作360°的精确旋转,这样一只刀具可以在不同平面对钢丝进行绕制和折角,成形功能更强。表3-6是各种不同轴数数控成形机特性对照表。