螺旋伺服壓力機的分類、原理和應(yīng)用

螺旋壓力機是一種定能量的加工設(shè)備，按動力形式分類，螺旋壓力機有摩擦壓力機，液壓螺旋壓力機，離合器式(高能)螺旋壓力機和電動螺旋壓力機四種類型。

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

摩擦壓力機是電機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;

離合器式螺旋壓力機是電機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;

電動螺旋壓力機是電機直接改變飛輪旋轉(zhuǎn)方向的螺旋壓力機。

按鍛造工藝分類，螺旋壓力機又可分為鍛造型和精壓型兩種，精壓型螺旋壓力機主要用于壓印、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，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，又保護設(shè)備不至超載。

伺服壓力機的工作原理

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

摩擦壓力機

摩擦壓力機有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、價格低廉、維修方便的優(yōu)點，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，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，由于增加了壓力機的結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜性，進而也增加了壓力機的制造和維修費用，所以在國內(nèi)未能得到廣泛使用。

螺旋壓力機

螺旋壓力機（screw press），是靠螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動滑塊上下運動，向上實現(xiàn)回程，向下進行鍛打的壓力機。螺旋壓力機既具有鍛錘的功能，又具有機械壓力機的特點，因此螺旋壓力機廣泛應(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，螺旋壓力機具有結(jié)構(gòu)簡便，萬能性大，滑塊無死點，調(diào)整維護簡便，便于模具設(shè)計。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，從而促進了螺旋壓力機的迅速發(fā)展。

螺旋壓力機之離合式

離合式螺旋壓力機是20世紀70年代末推出的新型螺旋壓力機。這種離合式螺旋壓力機超越了傳統(tǒng)壓力機的飛輪方向旋轉(zhuǎn)的運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是一種突破了傳統(tǒng)傳動方式，兼有鍛錘、機械壓力機和液壓機優(yōu)點的新型螺旋壓力機。

離合器式螺旋壓力機是一種新型螺旋壓力機，工作時，螺旋壓力機的運動部分的不平衡慣性以及慣性力矩都會激起機身基礎(chǔ)基地產(chǎn)生振動，打擊工作時激起的振動最強烈。離合式螺旋壓力機是一種高效的、節(jié)能的、新型通用的機電液一體化鍛壓設(shè)備。它具有輸出能量大、打擊次數(shù)高、計算機控制、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，廣泛用于與精密鍛造、模鍛、擠壓、精整等工序。

伺服壓力機的應(yīng)用現(xiàn)狀

螺旋壓力機在很多行業(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)用壓力機比較出名的有天鍛，耐材行業(yè)用壓力機比較出名的有華隆。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。

伺服壓力機的結(jié)構(gòu)特點有：

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。

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

伺服壓力機的發(fā)展趨勢分析

伺服壓力機的發(fā)展史，伺服壓力機比較廣泛應(yīng)用于發(fā)達國家，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，幾乎壟斷了所有高端壓力機的市場，獲取了巨大的經(jīng)濟利益。我國在這方面研究發(fā)展的沒有日本研究起步的早，僅是在個別高校進行過理論研究，但由于國民經(jīng)濟的快速增長、市場國際化和人們消費觀點的上升，對制造產(chǎn)品的流線型和個性化要求，各行業(yè)也引進了很多的國外的制造裝備。由于伺服壓力機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，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)得到認可和廣泛使用，也相信在不久的將來會取代現(xiàn)有壓力機在成形領(lǐng)域中的作用。伺服壓力機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)機械壓力機沖擊速度過高、公成力不能沖壓深啦延件的缺陷，我國的拉深壓力機開始采用多連桿技術(shù)，主要優(yōu)點有：

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

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

大型多工位壓力機

大型多工位壓力機它生產(chǎn)節(jié)拍可達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。是目前中國最先進而且是高效很大的板材沖壓設(shè)備。大型壓力機提出不同工作機構(gòu)，大型多工位壓力機的共同及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機參數(shù)、電機軸側(cè)總轉(zhuǎn)動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設(shè)計計算公式。伺服壓力機雖然是一種古老的鍛壓設(shè)備，但因為它有很多優(yōu)點，特別是近年來，其傳動方式和機構(gòu)有了很大的改進，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，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。

使用伺服壓力機壓裝過程中需要注意的事項

1.機床工作時，禁止將手或身體某部位進入動板工作區(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，不得將機床壓力超出所標(biāo)壓力值

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

8.當(dāng)模具安裝調(diào)整，機床維修，以及需要停機排除各種故障時，必須在機床啟動開關(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)護開關(guān)。

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

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

摩擦壓力機

摩擦壓力機有結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、價格低廉、維修方便的優(yōu)點，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，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，由于增加了壓力機的結(jié)構(gòu)和操作的復(fù)雜性，進而也增加了壓力機的制造和維修費用，所以在國內(nèi)未能得到廣泛使用。

螺旋壓力機

螺旋壓力機（screw press），是靠螺桿的旋轉(zhuǎn)帶動滑塊上下運動，向上實現(xiàn)回程，向下進行鍛打的壓力機。螺旋壓力機既具有鍛錘的功能，又具有機械壓力機的特點，因此螺旋壓力機廣泛應(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，螺旋壓力機具有結(jié)構(gòu)簡便，萬能性大，滑塊無死點，調(diào)整維護簡便，便于模具設(shè)計。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，從而促進了螺旋壓力機的迅速發(fā)展。

螺旋壓力機之離合式

離合式螺旋壓力機是20世紀70年代末推出的新型螺旋壓力機。這種離合式螺旋壓力機超越了傳統(tǒng)壓力機的飛輪方向旋轉(zhuǎn)的運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是一種突破了傳統(tǒng)傳動方式，兼有鍛錘、機械壓力機和液壓機優(yōu)點的新型螺旋壓力機。

離合器式螺旋壓力機是一種新型螺旋壓力機，工作時，螺旋壓力機的運動部分的不平衡慣性以及慣性力矩都會激起機身基礎(chǔ)基地產(chǎn)生振動，打擊工作時激起的振動最強烈。離合式螺旋壓力機是一種高效的、節(jié)能的、新型通用的機電液一體化鍛壓設(shè)備。它具有輸出能量大、打擊次數(shù)高、計算機控制、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，廣泛用于與精密鍛造、模鍛、擠壓、精整等工序。

伺服壓力機的應(yīng)用現(xiàn)狀

螺旋壓力機在很多行業(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)用壓力機比較出名的有天鍛，耐材行業(yè)用壓力機比較出名的有華隆。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。

伺服壓力機的結(jié)構(gòu)特點有：

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。

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

伺服壓力機的發(fā)展趨勢分析

伺服壓力機的發(fā)展史，伺服壓力機比較廣泛應(yīng)用于發(fā)達國家，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，幾乎壟斷了所有高端壓力機的市場，獲取了巨大的經(jīng)濟利益。我國在這方面研究發(fā)展的沒有日本研究起步的早，僅是在個別高校進行過理論研究，但由于國民經(jīng)濟的快速增長、市場國際化和人們消費觀點的上升，對制造產(chǎn)品的流線型和個性化要求，各行業(yè)也引進了很多的國外的制造裝備。由于伺服壓力機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，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)得到認可和廣泛使用，也相信在不久的將來會取代現(xiàn)有壓力機在成形領(lǐng)域中的作用。伺服壓力機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)機械壓力機沖擊速度過高、公成力不能沖壓深啦延件的缺陷，我國的拉深壓力機開始采用多連桿技術(shù)，主要優(yōu)點有：

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

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

大型多工位壓力機

大型多工位壓力機它生產(chǎn)節(jié)拍可達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。是目前中國最先進而且是高效很大的板材沖壓設(shè)備。大型壓力機提出不同工作機構(gòu)，大型多工位壓力機的共同及其技術(shù)方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，利用恒轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)積蓄能量理論，推出伺服電機參數(shù)、電機軸側(cè)總轉(zhuǎn)動慣量、動加速時間、制動器制動力矩的設(shè)計計算公式。伺服壓力機雖然是一種古老的鍛壓設(shè)備，但因為它有很多優(yōu)點，特別是近年來，其傳動方式和機構(gòu)有了很大的改進，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，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。

使用伺服壓力機壓裝過程中需要注意的事項

1.機床工作時，禁止將手或身體某部位進入動板工作區(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，不得將機床壓力超出所標(biāo)壓力值

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

8.當(dāng)模具安裝調(diào)整，機床維修，以及需要停機排除各種故障時，必須在機床啟動開關(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)護開關(guān)。

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