[01339438]旋压及录返数控系统

旋压属于无屑加工,可以大大提高材料利用率,同时减少环境污染,是一个历史悠久但是到目前为止,依然无法普遍推广使用的工艺,究其原因,是由于旋压工艺与不同材料、同种材料不同制造工艺、同种材料的不同热处理工艺、材料的弹性变形、塑性变形、材料的冷作硬化性能都与很大的关系。不同于车削、铣削等去除材料加工,只要选择好合适的刀具、规划好合适的路径,刀刃所到之处即为形状变化之处,下一道次的基准已经确定。而在旋压领域,由于材料的弹性和硬化现象,前一道次的压轮轨迹结束后,材料并不一定和预设形状一致,往往有很大的回弹存在,而且不同形状不同材料的回弹量根据转速和进给速度的不同均有所不同,造成下一道次的路径规划必须要有很丰富的经验才能制定的合理,因此,在旋压过程中,困扰很多用户的是产品旋压程序的编制和旋压路线的确定,目前国内基本都停留在手工绘制曲线的工艺水平上,每种新产品的开发都需要大量的材料和时间进行试样,旋压路线确定后才能正式生产。本项目针对该技术问题,提出了“旋压录返数控系统”研究课题,并得到了上海科技成果转化促进会、上海市教育发展基金会和上海市促进科技成果转化基金会的资金支持。项目提出了利用手控摇柄控制旋压机旋轮的方法,同时对旋轮的运动路径进行实时记录和存储。操作者操作手控摇柄控制机床第一次试压,由于操作者可以直观了解材料的变形情况,并根据前期的回弹量和实际形状调整下一道次的进给轨迹、进给速度等,实现柔性化加工。在此过程中,每道次的旋轮路径轨迹都得到了有效记录与存储,因此,可以实现旋轮的录返控制功能,从而设计出具有先进功能的旋压机录返数控系统。此外,该系统具有芯模保护功能,系统可以根据摇柄的方向,自动沿着模具轨迹路线运动,即使包裹在产品内部的模具看不到也不会压坏产品,达到保护芯模的功能,同时保证了加工零件表面光滑。该技术对于大型薄壁金属、钨钼等高强度、高硬度、高价格的稀有金属的旋压成型更加重要,可以节约大量试制时间,极大的降低了产品试制费用,较少了旋压机生产成本。在此基础上成功开发出旋压数控软件系统。同时采用CAD/CAM技术,成功开发出旋压机专用数控代码自动生成和仿真软件,该软件已经成功应用于数控旋压机设备中,并随着机器在我国和美国、新加坡、泰国和波兰等国家使用。本项目所开发的旋压机录返数控系统,有效提高了当前我国数控旋压机的技术水平;可为旋压机购置企业节省大量的产品试制费用,降低了操作人员的技术门槛,简化产品试制工艺,有利于旋压无屑成型技术大规模普及,对促进资源节约和环境友好型的机械制造业发展具有一定的推动作用。