數控轉塔沖床是20世紀30年代從美國興起的一種技術。現代制造業(yè)的進步，使得沖壓動力源的主傳動系統(tǒng)不斷發(fā)展改進，液壓型主傳動系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的機械型，伺服電機驅動型替代液壓型成為趨勢。數控伺服型與機械或液壓轉塔沖床相比。擁有高柔性、高精度、高效性、節(jié)能、易于維護、低噪環(huán)保性、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，這是因為數控轉塔沖床主驅動應用交流伺服控制技術。采用此技術可以精確掌握滑塊行程，進一步實現淺拉深和壓窩工藝，操作便捷，效率高，性價比高，質量優(yōu)秀。目前，國內每年大約需要3000臺數控轉塔沖床，而其中兩成為伺服電機驅動主傳動式高性能機型，這種趨勢還在不斷發(fā)展。目前具有創(chuàng)新和應用較好的為我國山東省濟南自主研制的sP型數控伺服轉塔沖床，以及德國研制的使用DECV閥技術的HDM型伺服液壓系統(tǒng)，其目前仍是主流機型的數控液壓轉塔沖床，這種技術也使數控液壓轉塔沖床也快速步人新的伺服化發(fā)展階段。

SVR可變連桿專利技術的伺服主傳動系統(tǒng)

簡述

眾所周知，改進伺服主傳動技術可以提高數控伺服轉塔沖床的技術。我國山東濟南機械研究所在伺服電機驅動主傳動系統(tǒng)技術方面，進行了持續(xù)深入的研究。通過多年的研究，認為采用連桿長度可變曲柄連桿傳動機構能提高伺服主傳動技術，由此創(chuàng)新性地提出了數控轉塔沖床主傳動系統(tǒng)，這種傳動系統(tǒng)與國外已有技術的主傳動模式不同，形成了擁有自主權的伺服主傳動技術。此技術用小功率高速伺服電機就達到高效率、低能耗，優(yōu)于以往的大扭矩伺服電機。

工作原理

SVR伺服電機驅動主傳動技術達到了國際先進伺服主傳動技術水平，擁有明顯技術性能方面的優(yōu)勢。這種優(yōu)勢有兩種：一是單伺服電機主傳動系統(tǒng)，曲柄肘桿機構有增力特性，利用此特性，曲柄肘桿機構與伺服電機通過絲杠傳動副連接，此主傳動系統(tǒng)技術獨特性為使用單臺通用伺服電機直驅曲柄連桿機構，通過改變連桿的長度，小慣量低扭矩伺服電機高效節(jié)能，伺服電機的特性和數控轉塔沖床的特點結合在一起，具有高效節(jié)能和柔性化等優(yōu)點。二是雙伺服電機主傳動系統(tǒng)，此系統(tǒng)的工作原理為主傳動系統(tǒng)同時控制兩臺伺服電機，分別與曲軸的兩端連接。此結構的缺陷是為達到目標沖壓速度和公稱壓力，需使用雙力矩伺服電機，這種電機功率高，節(jié)能性差。

應用該技術實現了以下創(chuàng)新：

(1)新型內外連桿嵌套。螺絲把氣缸固定在外連接桿上，具有導氣作用，氣缸的活塞桿固定在墊塊上；墊塊可以自由滑動，內連桿和墊塊分別連接在墊塊兩側的連接板；內、外連桿之間安裝壓縮彈簧，壓縮彈簧產生力支撐內部結構的重量，調節(jié)連桿的長度使用擺桿式機械結構，此結構一個氣缸就可以調節(jié)初始位置和打擊位置所需長度。

(2)采用高轉速、低扭矩的通用伺服電機直接與曲軸相連接。使用專用數控系統(tǒng)軟件，連桿結構為內外連桿組合嵌入，曲柄連桿傳動機構通過改變驅動連桿的長度，控制運行送進軸與沖壓的聯動。合理控制連桿長度與減小的曲軸偏心距，精確算出數控轉塔沖床的換模與沖壓時所需的兩種滑塊行程，降低公稱力矩，進一步減小其伺服電機的額定力矩和功率。

技術優(yōu)點

(1)可變連桿和小偏心距曲軸的應用，電機驅動力矩同時成倍減小，具有極高的效率并能夠很大成度地節(jié)能。

(2)數控轉塔沖床較高的換位行程和提升模具，通過使用高速低扭矩伺服電機輕易實現，還可以用較小的加工行程滿足快速步沖、滿載荷沖壓。

應用DECV閥技術的HDM型伺服液壓系統(tǒng)

概述

數控轉塔沖床的發(fā)展在過去的30多年里一直受液壓主傳動技術主導。目前，高性能機型中，伺服電機直接驅動的主傳動系統(tǒng)以 陜速高效及節(jié)能降耗的優(yōu)點，已有逐漸替代液壓系統(tǒng)的趨勢。目前，液壓型的轉塔沖床依然主導著數控轉塔沖床，其液壓主傳動系統(tǒng)技術也通過不斷創(chuàng)新，變得更加快速、節(jié)能易維護，精度更高，滿足目前企業(yè)的要求。擁有沖壓速度快、噪聲控制優(yōu)、過載保護強、大噸位性價比高等優(yōu)點，伺服電機驅動型液壓系統(tǒng)技術使進一步體現應用液壓技術的優(yōu)勢。當前伺服沖壓新技術也朝著這方面發(fā)展。

工作原理和技術特點

德國公司最新研制的HDM型液壓系統(tǒng)，采用了DECV伺服電機直驅主閥型系統(tǒng)技術，該技術使液壓主傳動技術的發(fā)展上了一個新臺階。該系統(tǒng)提升了沖壓效率及精度、技術性能與可靠性等，在系統(tǒng)成本、能源效率和市場競爭力等方面優(yōu)勢明顯。

HDM型液壓系統(tǒng)的結構主要為：閥體油缸、液壓站與電子控制器。這種液壓系統(tǒng)有兩點技術創(chuàng)新：一是采用DECV主控制閥，避免了高壓泵的高壓和流速干擾控制閥，這種技術是主控制閥的關鍵。控制閥在德國公司機械拷貝閥基礎上，不同于普通的，一般的伺服閥由電磁線圈控制，而此控制閥直接有專門研制的伺服電機驅動，磁電路得到優(yōu)化，還有動態(tài)特性、特有的機械結構。二是HS4型電子控制器，此電子控制器不僅提升了以往版本的電子控制器，且兼容以往版本的電子控制器。

結語

數控轉塔沖床采用伺服沖壓主傳動技術，擁有順應高速節(jié)能化加工發(fā)展方向的核心技術，技術先進、精度高及沖壓速度快。這種數控轉塔沖床工藝適應性好，功率低，節(jié)能環(huán)保，且加工范圍廣，SVR伺服電機驅動主傳動專利技術和DECV閥技術的伺服液壓系統(tǒng)，使高性能設備滿足了急速發(fā)展金屬板材加工行業(yè)的需求，提升了本行業(yè)領域技術水平，積極促進了國產數控板材沖壓設備的發(fā)展，為國家的建設做出了極高的貢獻。