摘要：一种用于数控转塔冲床的送料机构，属于机械工程中的冲压加工领域。本设 计的工作架上安装有X轴导轨、气动夹钳、滚珠丝杠、伺服电机、轴承和联轴器；此
外，还安装有Y轴导轨和Y轴滚珠丝杆，Y向导轨末端设有限位挡块。其结构简单、
制造容易，减少了工作架的加工时间；且刚性高，质量轻，能提高送料的精度。
关键词：机械设计数控转塔冲床送料机构高精度
1数控转塔冲床的有关介绍
1.1 数控转塔冲床的概念
什么叫转塔数控冲床？转塔数控冲床是数控机床的一种，它是利用数控技术控制机床的高精度、高效率的金属板材冲孔和步冲的加工设备，利用单次冲裁方式和步冲方式和冲裁方式及蚕食等方法冲出各种形状、尺寸的孔和零件，特别适合于多品种的中、小批量或单件的板材冲压。
1.2 数控转塔冲床的工作原理及其作用
数控转塔冲床（NCT）是通过编程软件（或手工）编制的加工程序，由伺服送料机构将板料送至需加工的位置，同时由模具选择系统选择模具库中相应的模具，液压动力系统按程序进行冲压，自动完成工件的加工。溯源防伪
数控转塔冲床（NCT）可用于各类金属薄板零件加工，可以一次性自动性完成多种复杂孔型和浅拉深成型加工，（按要求自动加工不同尺寸和孔距的不同形状的孔，也可以用小冲模以步冲方式冲中等的圆孔、方形孔及各种形状的曲线轮廓，也可以进行特殊的工艺加工，如，浅拉深、沉孔、翻边孔、压印等）。通过简单的模、具组合，相对于传统冲压而言，节省了大量的模具费用，可以使用低成本和短周期加工小批量、多样化的产品，具有较大的加工范围与加工能力，从而及时适应市场与产品的变化。
1.3 数控转塔冲床的特点
数控转塔冲床的操作和监控全部是在数控单元中完成的。与普通冲床相比，有如下特点：
加工精度高，具有稳定的加工质量；
可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件可做剪切成形等；
加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；
冲床本身的精度高，刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高；
冲床自动化程度高，可以减轻劳动强度；
对操作人员的素质要求较高，对维修的要求更高。
1.4 数控转塔冲床的发展
最早出现的数控转塔冲床是机械传动的，人们将其认同为机械压力机类。这类
数控转塔冲床是通过一个主电机带动飞轮旋转，利用飞轮的惯性进行冲压，由离合器进行冲压控制。优点是结构简单，产品价格低，性能稳定。缺点是冲压速度目前最高180次/分钟左右。其次噪声大；另外发展了气动离合器式数控转塔冲床，克服了机械式噪音大的缺点。
上世纪九十年代，出现了液压式驱动冲床，这类冲床通过液压缸驱动击打头，由电液伺服阀进行冲压控制。冲压速度最高可达到1000次/分钟以上。其次，冲压噪音低，可以加工滚筋，滚切等模具的加工。缺点就是对环境要求较高：温度太高或太低都会影响机床的正常工作，如果温度太低（<5度），则在加工前就需要预热；其次就是耗电大，是各类数控冲床里用电量最大的，一般在30kv以上；还有就是要每年更换一次液压油，占地面积大等等。随后随着技术的不断成熟和发展，直至21世纪，出现了伺服电机控制驱动的数控冲床，这是我国冲床的一次重大改革，基本克服了以前的机床的缺点，从
而提高了工作效率和效益。
作为国内主流产品的数控转塔冲床，普遍采用了国外著名公司的数控系统和伺服单元，以及高性能伺服液压驱动的专用液压系统；液压系统现在用的最多的是德国的哈雷系统（国内的有南京的阿尔法系统），冲压稳定性和步冲次数大为进步，像本公司生产的CKY3032数控转塔冲床在冲压行程为4mm（6mm）时步冲频率最高可达1200（750）次/分左右；采用智能型夹钳机构，最大限度地减小了冲裁死区，基本达到无死区；工作台移动速度普遍进步，轴向速度达80米/分，合成速度达120米/分以上；采用毛刷型工作台，在保证对板料有效支撑的同时，可保护板料在快速运动时表面不被划伤；自动分度工位2-4个可选，并将大直径模位设置于此；普遍采用开放型数控系统，用户界面友好、可扩展性强，并配备高效自动编程软件。
可控硅触发电路2数控转塔冲床的送料机构
2.1 送料机构的组成及其作用
数控转塔冲床是重要的压力加工设备，用于各类金属薄板零件加工，可以一次性完成多种复杂孔型和浅拉深成型加工，其适应性强、效率高。数控转塔冲床的送料机构通常包括工作架、X轴传动机构、Y轴传动机构、夹钳等。
送料机构的主要作用是夹紧板料和移动板料，整个数控冲压加工过程中，要求送料机构能快速地移动板材、并将其精确定位位置。一般使用两台高精度的伺服电机进行驱动，采用数控编程具体控制电机的转动速度和方向，实现X、Y方向精确运动，最终实现板材的精确定位，确定冲孔的正确性。
2.2 送料机构的工作原理
激光测长仪送料机构是先将待工的板料放置到夹钳的夹口处，通过气动装置将板料夹紧，通过编程系统控制伺服电机的转动速度和方向，通过丝杠带动夹钳在X,Y两导轨方向上运动，根据要加工的程序，使待加工的板料能精确地移动到加工区域，从而实现板料的冲孔或步冲加工。
2.3 送料机构的现状及改进
目前数控转塔冲床送料机构的工作架一般为焊接结构，上面安装有X轴滚珠丝杠、X轴直线导轨、轴承和联轴器、伺服电机，两侧的支承固定在其下底面上，导向是靠直线滚动导轨加以实现。这种设计存在着刚性不够好、加工时间长、加工时
焊接量大、变形大等诸多不足，因此影响着机床整体的送料精度和工作效率。
本次设计针对现有技术的不足和缺陷，提出一种用于数控转塔冲床的新型送料机构，重新设计工作架，简化了工作架结构，而且加工方便，需要焊接的部分减少，加工变形小；另一方面是提高了刚性，
质量减轻。
本次设计的这种送料机构包括机身，机身上安装有X轴送料横梁，机身的主台板上沿Y轴方向安装有相互平行的两直线导轨，两直线导轨上分别设有与直线导轨相互配合的滑块；机身的中部设有与直线导轨相互平行的丝杠。丝杠上安装有丝杠螺母，丝杠螺母与Y轴连接座固定连接，X轴送料横梁的底面连接在送料架上，送料横梁横跨在两直线导轨上，送料架的两侧底面分别支撑在滑块上，Y轴连接座固定连接在送料架的中部。该送料机构增设了横跨在两直线导轨上的送料架，增强了两直线导轨之间的连接刚性，间接增强了X轴送料横梁的动态刚性;Y轴丝杠驱动系统产生的推力，首先通过Y轴连接座传递到送料架的中部，再沿着X方向向送料架的两侧传递，当传递到送料架的两侧后，向上传递到X轴送料横梁上，向下传递到滑块及直线导轨上，使X轴送料横梁的运动更加平稳，减少振动的发生。
它改变了原有工作架的结构，现采用三根规格相同的方钢焊接在一起，结构简单且刚性很好，满足实际生产的需要，并且节约其加工时间，经济实用。
本设计与原技术相比，具有实质性优点，其结构简单、制造容易，减少了工作架的加工时间；且刚性高，质量轻，能提高送料的精度。
图2.1为本次设计结构二维图
程控步进衰减器系统
图2.1 送料机构二维图
图2.2为本次设计三维结构示意图
图2.2 送料机构三维结构示意图
FOSY图中:1为伺服电机，2为轴承和联轴器，3为滚珠丝杆，4为Y向导轨，5为气动夹钳，6为X向导轨，7为限位挡块，8为工作架
具体实施方式：
参见图2.2，本数控转塔冲床送料机构的工作架8上安装有伺服电机1、轴承和联轴器2、滚珠丝杆3和X向导轨6；另外安装了两条平行的Y向导轨4，由工作架中部的滚珠丝杠传动。Y向导轨和X向导轨6的末端安装了相应的限位挡块7。
本送料机构的动力装置是伺服电机1，可以通过编制数控程序控制其转动。伺服电机1转动的时候通过滚珠丝杠3带动气动夹钳5移动，X向导轨6起到支撑作用。此外，Y向导轨4也可以在伺服电机带动下运动，这样气动夹钳5可以在X和Y方向的运动，气动夹钳5可以很牢固地夹住料板，最终实现料板的精确运动；同时限位挡块7可以限制整个工作架的极限位置，以保证机床安全可靠地运行。
不锈钢筛网种类2.4 送料结构的特点
床身：一般分为焊接机身和铸造机身，本机构主要采用的是焊接机身。结构简单且刚性很好，满足实际生产的需要，并且节约其加工时间，经济实用。
传动部件：主要有伺服电机（如图2.3）、联轴器（如图2.4）、滚珠丝杠（如图2.5）、直线导轨（如图2.6）等。
机械传动装置是整个送料机构中很重要的一个环节。
伺服电机：本送料机构采用是国外进口伺服电机。伺服电机可使控制速度，位移精度非常准确，可以
将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高等特性，可把电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
图2.3 伺服电机
联轴器：联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转移传递扭矩和运动的一种装置。目前联轴器的类型繁多，有液力式、电磁式和机械式。机械式联轴器的应用最为广泛：套筒联轴器构造简单，径向尺寸小，但装卸困难(轴需作轴向移动)。且要求两轴严格对中，不能有径向或角度偏差，因此使用时受到一定限制；绕行联轴器采用锥形夹紧环传递载荷，可使动力传递没有方向间隙；凸缘式联轴器构造简单、本钱的、可传递较大扭矩，常用于转速低、极轴的刚性大及对中性好的场合。他的主要缺点是对两轴的对中性要求很高。若两轴间存在位移与倾斜，就会在机件
内引起附加载荷，使工作状况恶化。
