[发明专利]数控金属旋压机及其软件操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋压机，尤其涉及一种数控金属旋压机及其软件操作方法。 

背景技术

目前在无屑旋压加工领域，国内设备中高端市场均为国外设备所占领，部分低端市场采用国内设备。国外设备大部分采用液压伺服油缸作为动力源，控制系统采用标准CNC系统二次开发而成，设备性能稳定、成型产品品质好，但价格高昂、维护成本极高，因此大多为国有企业拥有。而国产设备由于很多为现有车床改制而成，设备结构存在强度不足、推力不达标、加工范围限制、旋压工艺装置不完善等缺陷，因此大部分应用于灯具、小型炊具等旋压制造行业，并不能适合大件的旋压成型。 

由于旋压工艺的特殊性，如很多轨迹曲线的交叉运行、旋压轮半径的左右补偿，目前市面上的各种自动编程软件如UG、MATERCAM等均不能完成旋压程序的编写、编译。 

目前国内外旋压机控制程序编写方式有两种，一种为手工编写，即在CAD中按照材料合理变形程度绘制出材料依次变形曲线，然后再在CAD中手工测量出坐标位置，最后计算出X、Z插步位置，最后编写出数控系统可识别的G代码，通过手工输入数控系统。这种方法的缺点是人为误操作多，一个加工程序几十上百行很容易出错，一旦出现错误轻者设备无法运行、严重者可能造成设备损坏。另外编程时间很长，一个新品的开发仅软件调试时间可能就需要一两天，甚至更长。同时编程人员还必须学习并熟练掌握G语言才能操作设备，对人员技能要求很高。但由于这种方法不需要专门开发软件，因此基本上国内所有其他旋压机厂均采用这种编程方式。 

第二种方式为CAD绘制变形曲线，采用专用编译软件将曲线编译成机器可识别的G代码语言，同时采用软件传输进数控系统。这种方式的特点是所有编译和数控系统的程序输入均采用计算机执行，没有人为因素的干扰，基本没有误操作，由于在CAD中可以设置区域保护，因此旋压模具和旋压轮永远不会相干涉，也就不会造成设备损坏，同时结合设备运行动作和数控系统，本软件还特别设定了各种机床动作标准M指令、如托辊的前后运行和浮动、吹料、定位、尾顶进退等等，只需要在程序中点击加入即可控制机床。对人员技术要求大大降低，不需要懂得G语言，只需了解CAD即可。产品调试时间大大缩短，一个产品的软件调试可能只需10分钟即可，而且基本一次成功。 

因此，国际上基本所有数控旋压机生产厂商均专门开发有自动编译软件，采用第二种编程方式，同时由于技术保密原因国外所有软件均只能配套各自的旋压设备。由于软件开发费用高、技术难度大，国内很多厂家均没有进行开发。 

发明内容

本发明的目的是提供一种数控金属旋压机及其软件操作方法，它具有高精度、高推力、高可靠性，低成本、维护简便的特点，既可板旋成型、又可旋压缩管、旋压扩管，同时兼备数控车削、卷边、修边等功能。 

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它包含主轴箱1、尾座2、十字推力滑台3、托辊组件4和工件定位装置5、主电机6、底座7、数控刀架8和控制电箱9，主轴箱1和尾座2分别设置在底座7两侧，十字推力滑台3设置在底座7中部一侧上方，托辊组件4悬挂设置在十字推力滑台3及主轴箱1一侧，十字推力滑台3前端设置有数控刀架8，工件定位装置5设置在主轴箱1内侧下方，控制电箱9设置在尾座2前侧。 

它的旋压专用数控编程软件操作方法为：1) 首先，在CAD中绘制模具及产品外型图，同时还需绘制旋压轮工作部位，亦可以只绘出一半产品形状及旋轮工作面；2) 绘制旋轮贴模路径：在旋轮上取任意一点并做上标记，然后从所需变形部位开始，使旋轮工作面贴上产品外表面，依次在产品外表面做多点位置，尤其在形状相对变化较大并具代表性位置点数致密一些，以获得更加准确贴模路径；3) 块生成：贴模曲线完成后，可将旋轮移除，保留贴模曲线，并且将CAD界面中模具、产品、贴模曲线等生成块，生成一个或多个均可，但必须将所有图形均生成块；4)绘制旋压路径：按照合适旋压路径绘制旋压曲线；5)保存旋压曲线：将绘制好曲线保存为2002版DXF文件；6) 运行SPINNINGCAD旋压编程软件，并读取已经绘制好并已经保存为DXF的旋压文件；7）旋压参数定义，旋压软件保存；8)旋压软件传输进CNC。 

所述的主轴箱1采用数控机床主轴结构，针对旋压机床要求主轴承受较大轴向和径向力，主轴前端采用一双列圆柱滚子轴承承受径向力，一对角接触球轴承承受轴向力，主轴尾部采用圆锥孔双列滚子轴承支撑并起到调节轴向传动和径向跳动作用。