數控直角剪板機主傳動方式的分析

劉立濤+李學明

摘 要：直角剪板機較普通剪板機材料利用率高，生產效率高，具有很好的推廣價值。直角剪板機的核心部件即主傳動，經歷了幾代技術的發展，由液壓式向伺服式發展，節能環保，效率高。分析了幾種數控直角剪板機伺服主傳動的優缺點，指明了今后數控直角剪板機主傳動方式的發展方向。

關鍵詞：剪板機；主傳動；生產率；直角；伺服

Abstract： the right Angle plate shears than ordinary plate shears high material utilization， high production efficiency， has the very good promotion value. Orthogonal shearing machine core components of main drive， has experienced several generations of technology development， from hydraulic to servo type development， energy conservation， environmental protection， high efficiency. Analyzed the advantages and disadvantages of several CNC orthogonal shearing machine servo main drive， pointed out the future development direction of nc right-angle shears the main transmission way.

Keywords： shearing machine； main drive； productivity； right Angle； servo

數控直角剪板機是通過相互垂直的兩個刀片，通過一次剪切，可剪出一定范圍內的長方形板料，其加工效率高，特別適合長方形板料的下料加工。

數控直角剪板機的主傳動方式主要有以下幾種

1.液壓傳動式。

液壓油缸的缸體固定在機身上，液壓油缸的活塞桿與上刀架相連。液壓油缸工作時，可驅動上刀架向下運動，上刀片和下刀片協同工作，將板料沖切成直角。其不足之處在于：該裝置需要設置液壓油的冷卻系統，液壓油的泄漏及廢油處理會造成一定的環境污染，此外，工作時，液壓泵站中的油泵是連續工作的，會產生大量的熱能損耗，剪板機不剪切時也在耗電，不利于節能。

2.離合器式。

電機輸出軸與離合器一端連接，離合器另一端驅動擺式剪板機的擺臂運動，對板料進行剪切加工。其明顯不足之處在于：該結構中電機也始終處于工作狀態，能耗也很高。此外，剪板機的剪切行程需要現場調整，調整方式為機械式調整，調整速度慢，且精度不易保證。

3.伺服電機驅動主傳動方式。

3.1 絲杠直驅式。

絲杠直驅式結構圖如圖1。伺服電機4、同步帶5、同步帶輪6、軸8組成的驅動系統驅動螺母9轉動，螺母9的旋轉運動變為絲桿10的直線運動，絲桿10帶動球頭座13上下運動。

伺服電機根據加工程序而轉動，支撐桿帶動滾珠絲杠運動副中的螺母轉動，螺母轉動時，絲桿相對于螺母移動，實現剪切或退回。該裝置可以定量控制剪板機的剪切行程，其運動精度高，剪切速度快，能耗低。

3.2 四點壓力伺服主傳動機構

四點壓力伺服主傳動機構如圖2。伺服電機4帶動滾珠絲杠5同步轉動，滾珠絲杠5將旋轉運動通過絲桿螺母轉換成主傳動楔塊6和從動楔塊8的前后直線運動。當主傳動楔塊6和從動楔塊8向前運動時，就會推動承壓滾輪10向下運動，進而推動上刀架2向下運動，實現剪切過程。

通過采用兩個伺服電機控制著四個受力點精確的同步運行，剪切過程中產生的側向力不再完全由上刀架側面的滾珠直線導軌承受，同時還有三個驅動點處于剪切負載的正上方，可以承擔大部分的剪切負載，基本抵消了剪切負載對于上刀架中心產生的傾斜力矩，上刀架的運行因工作負載導致滾珠直線導軌受力變形的影響極大的降低了，運行更平穩，剪切精度也會更高；同時所有傳動結構均采用了滾動摩擦的形式，能量損耗更低。

4.總結

隨著現今社會環保節能的意識逐步提高，液壓主傳動已基本淘汰，絲杠直驅式和四點壓力式由于節能及精度高而被廣泛的應用。絲杠直驅式結構簡單，生產裝配和使用維護方便，由于是直接驅動效率較高。四點壓力式結構復雜，有兩套伺服驅動，且不是直驅方式，效率相對較低，但是受力狀況好，加工精度高。

參考文獻

[1] 直角剪板機 朱乃燔 《鍛壓機械》 1979年06期.

[2] 液壓擺式直角剪板機設計 張正兵、陳道寶、陳斌斌 《鍛壓裝備與制造技術》2015，49（04）：31-32.

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