螺旋伺服壓力機(jī)的分類、原理和應(yīng)用

螺旋壓力機(jī)是一種定能量的加工設(shè)備，按動力形式分類，螺旋壓力機(jī)有摩擦壓力機(jī)，液壓螺旋壓力機(jī)，離合器式(高能)螺旋壓力機(jī)和電動螺旋壓力機(jī)四種類型。

其中液壓螺旋壓力機(jī)由于液壓系統(tǒng)復(fù)雜，價格高等原因，國內(nèi)擁有量較少，且都為國外進(jìn)口，故不在本篇中敘述。

摩擦壓力機(jī)是電機(jī)通過摩擦盤和操縱缸而改變飛輪旋轉(zhuǎn)方向的螺旋壓力機(jī);

離合器式螺旋壓力機(jī)是電機(jī)通過離合器和回程缸而改變飛輪旋轉(zhuǎn)方向的螺旋壓力機(jī);

電動螺旋壓力機(jī)是電機(jī)直接改變飛輪旋轉(zhuǎn)方向的螺旋壓力機(jī)。

按鍛造工藝分類，螺旋壓力機(jī)又可分為鍛造型和精壓型兩種，精壓型螺旋壓力機(jī)主要用于壓印、精整等需要能量小而打擊力較大的鍛造工藝，其飛輪通常按非打滑飛輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，飛輪能量較小、打擊力較大，一般不會過載;

鍛造型螺旋壓力機(jī)主要用于鐓粗、熱鍛成型等需要能量較大的鍛造工藝，其飛輪通常設(shè)有超載打滑裝置，當(dāng)滑塊載荷達(dá)到公稱力時，摩擦裝置開始打滑，既保證了提供足夠的能量，又保護(hù)設(shè)備不至超載。

伺服壓力機(jī)的工作原理

伺服壓力機(jī)通過一個伺服電機(jī)帶動偏心齒輪，來實(shí)現(xiàn)滑塊運(yùn)動過程。通過復(fù)雜的電氣化控制，伺服壓力機(jī)可以任意編程滑塊的行程、速度、壓力等，甚至在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時也可達(dá)到壓力機(jī)的公稱噸位。伺服壓力機(jī)的工作原理與傳統(tǒng)壓力機(jī)不同，在總結(jié)其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出伺服壓力機(jī)的不同工作機(jī)構(gòu)及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機(jī)參數(shù)、電機(jī)軸側(cè)總轉(zhuǎn)動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，并進(jìn)行了曲柄、螺旋伺服壓力機(jī)的設(shè)計(jì)與研制。結(jié)果表明，用該設(shè)計(jì)方案的伺服壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格較低的優(yōu)點(diǎn)。

摩擦壓力機(jī)

摩擦壓力機(jī)有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、價格低廉、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，到目前為止已有將近200年的歷史，且還在廣泛使用。摩擦壓力機(jī)雖然控制精度不高，消耗能量高，但有價格低廉和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，而且在我國仍然廣泛應(yīng)用，而且具有很大的市場。摩擦壓力機(jī)是一種符合目前中國國情的普通型鍛造設(shè)備，由于增加了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜性，進(jìn)而也增加了壓力機(jī)的制造和維修費(fèi)用，所以在國內(nèi)未能得到廣泛使用。

螺旋壓力機(jī)

螺旋壓力機(jī)（screw press），是靠螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動滑塊上下運(yùn)動，向上實(shí)現(xiàn)回程，向下進(jìn)行鍛打的壓力機(jī)。螺旋壓力機(jī)既具有鍛錘的功能，又具有機(jī)械壓力機(jī)的特點(diǎn)，因此螺旋壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于各種鍛造工藝中，尤其適用于節(jié)材、節(jié)能的精鍛工藝，螺旋壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡便，萬能性大，滑塊無死點(diǎn)，調(diào)整維護(hù)簡便，便于模具設(shè)計(jì)。適用于各種校整、精整、精煉、校平等工序。由于50年代航空工業(yè)、電力等工業(yè)的大發(fā)展，從而促進(jìn)了螺旋壓力機(jī)的迅速發(fā)展。

螺旋壓力機(jī)之離合式

離合式螺旋壓力機(jī)是20世紀(jì)70年代末推出的新型螺旋壓力機(jī)。這種離合式螺旋壓力機(jī)超越了傳統(tǒng)壓力機(jī)的飛輪方向旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動方式和螺桿飛輪聯(lián)體的結(jié)構(gòu)形式。離合器式螺旋壓力機(jī)是一種突破了傳統(tǒng)傳動方式，兼有鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)的新型螺旋壓力機(jī)。

離合器式螺旋壓力機(jī)是一種新型螺旋壓力機(jī)，工作時，螺旋壓力機(jī)的運(yùn)動部分的不平衡慣性以及慣性力矩都會激起機(jī)身基礎(chǔ)基地產(chǎn)生振動，打擊工作時激起的振動最強(qiáng)烈。離合式螺旋壓力機(jī)是一種高效的、節(jié)能的、新型通用的機(jī)電液一體化鍛壓設(shè)備。它具有輸出能量大、打擊次數(shù)高、計(jì)算機(jī)控制、模具壽命長、可編程預(yù)選和設(shè)定工作參數(shù)、故障顯示等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于與精密鍛造、模鍛、擠壓、精整等工序。

伺服壓力機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

螺旋壓力機(jī)在很多行業(yè)都可以用到，鍛壓行業(yè)、耐材行業(yè)等等都可以。鍛壓行業(yè)用壓力機(jī)比較出名的有天鍛，耐材行業(yè)用壓力機(jī)比較出名的有華隆。近年來隨著科技的發(fā)展，市場對高質(zhì)量、高精度、價格品的需求越來越大，用制造產(chǎn)品的加工設(shè)備的需求也越來越豐富，從而使制造業(yè)的國際競爭越來越激烈。

伺服壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：

1）結(jié)構(gòu)小型、輕量化、功能復(fù)合化、集成化。

2）延長元件壽命、提高系統(tǒng)的可靠性。

3）降低液壓振動和噪聲。

4）結(jié)合電子技術(shù)提高控制能力。

由于伺服壓力機(jī)既有很多傳統(tǒng)壓力機(jī)無法超越的優(yōu)點(diǎn)。目前，日本的企業(yè)在新增壓力機(jī)時，99%是要購入伺服壓力機(jī)，可以見得今后伺服壓力機(jī)必定會取代傳統(tǒng)壓力機(jī)而成為塑性加工裝備的核心。

伺服壓力機(jī)的發(fā)展趨勢分析

伺服壓力機(jī)的發(fā)展史，伺服壓力機(jī)比較廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國家，西班牙發(fā)格（FAGE）、日本網(wǎng)野（AMINO）、日本小松（KOMATSU）、德國舒勒（SCHULER）等壓力機(jī)制造企業(yè)相繼推出了多種傳動結(jié)構(gòu)、不同規(guī)格的伺服壓力機(jī)，幾乎壟斷了所有高端壓力機(jī)的市場，獲取了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。我國在這方面研究發(fā)展的沒有日本研究起步的早，僅是在個別高校進(jìn)行過理論研究，但由于國民經(jīng)濟(jì)的快速增長、市場國際化和人們消費(fèi)觀點(diǎn)的上升，對制造產(chǎn)品的流線型和個性化要求，各行業(yè)也引進(jìn)了很多的國外的制造裝備。由于伺服壓力機(jī)制成品的高精度和良好的工作環(huán)境，而且還具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，對當(dāng)前國內(nèi)節(jié)約型社會更具有意義，勢必會在近期內(nèi)得到認(rèn)可和廣泛使用，也相信在不久的將來會取代現(xiàn)有壓力機(jī)在成形領(lǐng)域中的作用。伺服壓力機(jī)是由以下幾個方面發(fā)展的。

傳統(tǒng)大型沖壓生產(chǎn)線

90年代后期，為了克服傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)沖擊速度過高、公成力不能沖壓深啦延件的缺陷，我國的拉深壓力機(jī)開始采用多連桿技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)有：

1）拉延深度大，最大深度可達(dá)320毫米，而傳統(tǒng)壓力機(jī)只有60毫米。

2）滑塊拉延工作中速度慢且均勻，空行程運(yùn)行速度快而且生產(chǎn)效率高。

大型多工位壓力機(jī)

大型多工位壓力機(jī)它生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16-25min-1，是手工送料流水線的4-5倍，生產(chǎn)效率高、制件質(zhì)量高。是目前中國最先進(jìn)而且是高效很大的板材沖壓設(shè)備。大型壓力機(jī)提出不同工作機(jī)構(gòu)，大型多工位壓力機(jī)的共同及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機(jī)參數(shù)、電機(jī)軸側(cè)總轉(zhuǎn)動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算公式。伺服壓力機(jī)雖然是一種古老的鍛壓設(shè)備，但因?yàn)樗泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，特別是近年來，其傳動方式和機(jī)構(gòu)有了很大的改進(jìn)，使用性能也有了很大的改善，已經(jīng)成為鍛壓設(shè)備的主要類型之一。1987年，德國的格·希莫恩發(fā)明了用于蹲螺栓的雙錐摩擦壓力機(jī)，然后，英國的得日·哈姆伯列特則早1889-1927年之間，先后提出了雙盤正面?zhèn)鲃雍腿P傳動等型式的摩擦壓力機(jī)。

使用伺服壓力機(jī)壓裝過程中需要注意的事項(xiàng)

1.機(jī)床工作時，禁止將手或身體某部位進(jìn)入動板工作區(qū)域，盡可能不用手取放工件;在模具內(nèi)取放工件，必須使用標(biāo)準(zhǔn)的手用工具。

2.要開動、移動、固定等動作。需要注意設(shè)備各部件是否調(diào)整好，在安裝設(shè)備時，應(yīng)使設(shè)備接地，以防電擊之危險。

3.當(dāng)操作時，請勿觸摸設(shè)備的聯(lián)動部件，操作人員需站立在設(shè)備正前方。

4.當(dāng)需更換模具、工裝時須關(guān)掉電源。

5.當(dāng)停止操作設(shè)備后，請清理工作場地的雜物，請注意設(shè)備的保養(yǎng)，定期對設(shè)備進(jìn)行潤滑保養(yǎng)等工作(保養(yǎng)周期視使用頻率而定，一般周期在3個月為宜)。

6.為了延長設(shè)備使用壽命，請合理使用，不得將機(jī)床壓力超出所標(biāo)壓力值

7.工廠應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)合本企業(yè)具體情況，為車間制定安全操作細(xì)則。工人必須嚴(yán)格遵守工廠制定的安全操作細(xì)則。

8.當(dāng)模具安裝調(diào)整，機(jī)床維修，以及需要停機(jī)排除各種故障時，必須在機(jī)床啟動開關(guān)旁掛警告牌，警告牌的色調(diào)字體必須醒目易見。必要時要有人監(jiān)護(hù)開關(guān)。

9.機(jī)床須由專門檢查人員定期檢查，不可在機(jī)床開動時進(jìn)行維修或清潔工作。當(dāng)安全防護(hù)裝置拆除的情況下，嚴(yán)禁開機(jī)。伺服壓力機(jī)的工作原理

伺服壓力機(jī)通過一個伺服電機(jī)帶動偏心齒輪，來實(shí)現(xiàn)滑塊運(yùn)動過程。通過復(fù)雜的電氣化控制，伺服壓力機(jī)可以任意編程滑塊的行程、速度、壓力等，甚至在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時也可達(dá)到壓力機(jī)的公稱噸位。伺服壓力機(jī)的工作原理與傳統(tǒng)壓力機(jī)不同，在總結(jié)其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出伺服壓力機(jī)的不同工作機(jī)構(gòu)及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機(jī)參數(shù)、電機(jī)軸側(cè)總轉(zhuǎn)動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算公式，并進(jìn)行了曲柄、螺旋伺服壓力機(jī)的設(shè)計(jì)與研制。結(jié)果表明，用該設(shè)計(jì)方案的伺服壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、價格較低的優(yōu)點(diǎn)。

摩擦壓力機(jī)

摩擦壓力機(jī)有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、價格低廉、維修方便的優(yōu)點(diǎn)，到目前為止已有將近200年的歷史，且還在廣泛使用。摩擦壓力機(jī)雖然控制精度不高，消耗能量高，但有價格低廉和結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)，而且在我國仍然廣泛應(yīng)用，而且具有很大的市場。摩擦壓力機(jī)是一種符合目前中國國情的普通型鍛造設(shè)備，由于增加了壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜性，進(jìn)而也增加了壓力機(jī)的制造和維修費(fèi)用，所以在國內(nèi)未能得到廣泛使用。

螺旋壓力機(jī)

螺旋壓力機(jī)（screw press），是靠螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動滑塊上下運(yùn)動，向上實(shí)現(xiàn)回程，向下進(jìn)行鍛打的壓力機(jī)。螺旋壓力機(jī)既具有鍛錘的功能，又具有機(jī)械壓力機(jī)的特點(diǎn)，因此螺旋壓力機(jī)廣泛應(yīng)用于各種鍛造工藝中，尤其適用于節(jié)材、節(jié)能的精鍛工藝，螺旋壓力機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡便，萬能性大，滑塊無死點(diǎn)，調(diào)整維護(hù)簡便，便于模具設(shè)計(jì)。適用于各種校整、精整、精煉、校平等工序。由于50年代航空工業(yè)、電力等工業(yè)的大發(fā)展，從而促進(jìn)了螺旋壓力機(jī)的迅速發(fā)展。

螺旋壓力機(jī)之離合式

離合式螺旋壓力機(jī)是20世紀(jì)70年代末推出的新型螺旋壓力機(jī)。這種離合式螺旋壓力機(jī)超越了傳統(tǒng)壓力機(jī)的飛輪方向旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動方式和螺桿飛輪聯(lián)體的結(jié)構(gòu)形式。離合器式螺旋壓力機(jī)是一種突破了傳統(tǒng)傳動方式，兼有鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)和液壓機(jī)優(yōu)點(diǎn)的新型螺旋壓力機(jī)。

離合器式螺旋壓力機(jī)是一種新型螺旋壓力機(jī)，工作時，螺旋壓力機(jī)的運(yùn)動部分的不平衡慣性以及慣性力矩都會激起機(jī)身基礎(chǔ)基地產(chǎn)生振動，打擊工作時激起的振動最強(qiáng)烈。離合式螺旋壓力機(jī)是一種高效的、節(jié)能的、新型通用的機(jī)電液一體化鍛壓設(shè)備。它具有輸出能量大、打擊次數(shù)高、計(jì)算機(jī)控制、模具壽命長、可編程預(yù)選和設(shè)定工作參數(shù)、故障顯示等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于與精密鍛造、模鍛、擠壓、精整等工序。

伺服壓力機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

螺旋壓力機(jī)在很多行業(yè)都可以用到，鍛壓行業(yè)、耐材行業(yè)等等都可以。鍛壓行業(yè)用壓力機(jī)比較出名的有天鍛，耐材行業(yè)用壓力機(jī)比較出名的有華隆。近年來隨著科技的發(fā)展，市場對高質(zhì)量、高精度、價格品的需求越來越大，用制造產(chǎn)品的加工設(shè)備的需求也越來越豐富，從而使制造業(yè)的國際競爭越來越激烈。

伺服壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有：

1）結(jié)構(gòu)小型、輕量化、功能復(fù)合化、集成化。

2）延長元件壽命、提高系統(tǒng)的可靠性。

3）降低液壓振動和噪聲。

4）結(jié)合電子技術(shù)提高控制能力。

由于伺服壓力機(jī)既有很多傳統(tǒng)壓力機(jī)無法超越的優(yōu)點(diǎn)。目前，日本的企業(yè)在新增壓力機(jī)時，99%是要購入伺服壓力機(jī)，可以見得今后伺服壓力機(jī)必定會取代傳統(tǒng)壓力機(jī)而成為塑性加工裝備的核心。

伺服壓力機(jī)的發(fā)展趨勢分析

伺服壓力機(jī)的發(fā)展史，伺服壓力機(jī)比較廣泛應(yīng)用于發(fā)達(dá)國家，西班牙發(fā)格（FAGE）、日本網(wǎng)野（AMINO）、日本小松（KOMATSU）、德國舒勒（SCHULER）等壓力機(jī)制造企業(yè)相繼推出了多種傳動結(jié)構(gòu)、不同規(guī)格的伺服壓力機(jī)，幾乎壟斷了所有高端壓力機(jī)的市場，獲取了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。我國在這方面研究發(fā)展的沒有日本研究起步的早，僅是在個別高校進(jìn)行過理論研究，但由于國民經(jīng)濟(jì)的快速增長、市場國際化和人們消費(fèi)觀點(diǎn)的上升，對制造產(chǎn)品的流線型和個性化要求，各行業(yè)也引進(jìn)了很多的國外的制造裝備。由于伺服壓力機(jī)制成品的高精度和良好的工作環(huán)境，而且還具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，對當(dāng)前國內(nèi)節(jié)約型社會更具有意義，勢必會在近期內(nèi)得到認(rèn)可和廣泛使用，也相信在不久的將來會取代現(xiàn)有壓力機(jī)在成形領(lǐng)域中的作用。伺服壓力機(jī)是由以下幾個方面發(fā)展的。

傳統(tǒng)大型沖壓生產(chǎn)線

90年代后期，為了克服傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)沖擊速度過高、公成力不能沖壓深啦延件的缺陷，我國的拉深壓力機(jī)開始采用多連桿技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)有：

1）拉延深度大，最大深度可達(dá)320毫米，而傳統(tǒng)壓力機(jī)只有60毫米。

2）滑塊拉延工作中速度慢且均勻，空行程運(yùn)行速度快而且生產(chǎn)效率高。

大型多工位壓力機(jī)

大型多工位壓力機(jī)它生產(chǎn)節(jié)拍可達(dá)16-25min-1，是手工送料流水線的4-5倍，生產(chǎn)效率高、制件質(zhì)量高。是目前中國最先進(jìn)而且是高效很大的板材沖壓設(shè)備。大型壓力機(jī)提出不同工作機(jī)構(gòu)，大型多工位壓力機(jī)的共同及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機(jī)參數(shù)、電機(jī)軸側(cè)總轉(zhuǎn)動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設(shè)計(jì)計(jì)算公式。伺服壓力機(jī)雖然是一種古老的鍛壓設(shè)備，但因?yàn)樗泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，特別是近年來，其傳動方式和機(jī)構(gòu)有了很大的改進(jìn)，使用性能也有了很大的改善，已經(jīng)成為鍛壓設(shè)備的主要類型之一。1987年，德國的格·希莫恩發(fā)明了用于蹲螺栓的雙錐摩擦壓力機(jī)，然后，英國的得日·哈姆伯列特則早1889-1927年之間，先后提出了雙盤正面?zhèn)鲃雍腿P傳動等型式的摩擦壓力機(jī)。

使用伺服壓力機(jī)壓裝過程中需要注意的事項(xiàng)

1.機(jī)床工作時，禁止將手或身體某部位進(jìn)入動板工作區(qū)域，盡可能不用手取放工件;在模具內(nèi)取放工件，必須使用標(biāo)準(zhǔn)的手用工具。

2.要開動、移動、固定等動作。需要注意設(shè)備各部件是否調(diào)整好，在安裝設(shè)備時，應(yīng)使設(shè)備接地，以防電擊之危險。

3.當(dāng)操作時，請勿觸摸設(shè)備的聯(lián)動部件，操作人員需站立在設(shè)備正前方。

4.當(dāng)需更換模具、工裝時須關(guān)掉電源。

5.當(dāng)停止操作設(shè)備后，請清理工作場地的雜物，請注意設(shè)備的保養(yǎng)，定期對設(shè)備進(jìn)行潤滑保養(yǎng)等工作(保養(yǎng)周期視使用頻率而定，一般周期在3個月為宜)。

6.為了延長設(shè)備使用壽命，請合理使用，不得將機(jī)床壓力超出所標(biāo)壓力值

7.工廠應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)合本企業(yè)具體情況，為車間制定安全操作細(xì)則。工人必須嚴(yán)格遵守工廠制定的安全操作細(xì)則。

8.當(dāng)模具安裝調(diào)整，機(jī)床維修，以及需要停機(jī)排除各種故障時，必須在機(jī)床啟動開關(guān)旁掛警告牌，警告牌的色調(diào)字體必須醒目易見。必要時要有人監(jiān)護(hù)開關(guān)。

9.機(jī)床須由專門檢查人員定期檢查，不可在機(jī)床開動時進(jìn)行維修或清潔工作。當(dāng)安全防護(hù)裝置拆除的情況下，嚴(yán)禁開機(jī)。