非标准设备制造过程需要大量的非标准钣金件加工,随着中国经济和科技的不断进步,数控机床对工件修改具有很强的适应性,高加工精度,高生产率的特点;因此,数控技术已广泛应用于钣金机床中,解决了钣金加工中高精度零件、复杂形状、不规则、大批量等问题,数控系统的简单操作大大降低了工人的劳动强度。
非标准设备制造过程需要大量的非标准钣金件加工,钣金件形状不固定,传统加工方法困难,能耗高。数控技术的引入已广泛应用于钣金机床中,解决了钣金加工中高精度、复杂形状、大批量等问题,具有很强的适应性对工件修改,高加工精度,提高生产率等特点,钣金加工技术正朝着多样化的方向发展。
目前,钣金可以定义为:对钣金(通常小于6mm)进行全面的冷加工过程,包括切割、冲压/切割/复合、折弯、焊接、铆接、拼接、成型(如汽车车身)。其显著特点是相同部位的相同厚度。一般来说,钣金的基本设备包括剪板机、数控冲床/激光、等离子、水刀切割机、火焰切割机、折弯机,以及各种辅助设备如:开卷机、平整机、去毛刺机、点焊机、咬口机等。有时钣金也被称为金属板,这个词源自英文platemetal,通常是一些金属板经过手工或模具冲压产生塑性变形,形成所需的形状和尺寸,可以通过焊接或少量机械加工进一步形成更复杂的零件,如家庭常用的烟囱、铁炉等。汽车的外壳也都是钣金制成的。
一般来说,钣金中最重要的三个步骤是切割、冲压/切割和折弯。
近年来通过使用数控设备,可以增强非标准钣金件的加工能力,如主要的数控水刀切割机、数控剪板机、数控折弯机、数控炮塔冲床、点焊机、等离子切割机等设备可以形成一条完整的钣金加工生产线。目前国内更多使用的是切割板、折弯数控系统如荷兰DELEM系统,控制系统应用更加成熟稳定。
切割是钣金加工中的第一个过程,切割的精度直接影响后续工序的加工质量。数控剪板机由数控装置、伺服系统、测量装置和机床组成。伺服系统由三个伺服电机和一个伺服驱动装置组成。机床前方有两个伺服电机定位,通常一个主电机单独工作,如加工斜边时,辅助电机工作,数控系统给出两个不同的指令形成斜边。后方位置有一个伺服电机。数控剪板机的应用使得大量重复切割避免了划线、配线的过程,提高了劳动效率,保证了切割尺寸和切割对角线的公差。
数控水刀切割机完成了复杂形状和穿孔钣金件的加工,机床操作员根据零件图纸和工艺要求确定加工方案。操作员通过机床的操作面板直接将程序写入程序存储器;随着微电子和计算机技术的日益成熟,数控技术在中国的发展得到了推动。随着CAD/CAM技术的发展,操作员可以通过计算机相关软件将图形输入计算机生成程序,通过磁盘驱动器复制磁盘输入数控系统。也可以使用计算机和数控系统串行输入方法。数控水刀切割机的应用使得原本复杂的形状结构加工简单化,对多孔部件的加工一次定位切割成型,切割精度达到±0.1mm。