伺服轉塔沖床是一種適應時(shí)代發(fā)展的復合型鈑金加工機器，在鈑金行業(yè)占據著(zhù)不可替代的重要地位。目前，雖然激光切割機高速發(fā)展，以至于占據了一定的市場(chǎng)份額，但是由于其自身的局限性，并沒(méi)有取代伺服轉塔沖床的地位，伺服轉塔沖床在鈑金加工中仍然具有諸多優(yōu)勢。

沖床有著(zhù)悠久的發(fā)展歷史，發(fā)展到今天，一般有三種類(lèi)型：機械沖床、液壓沖床、伺服沖床。機械沖床經(jīng)過(guò)長(cháng)期的市場(chǎng)驗證，曲軸結構是主力軍。液壓沖床利用高壓液壓油作用在活塞上，推動(dòng)活塞往復運動(dòng)，形成沖壓動(dòng)作，沖壓力利用液壓油的壓力實(shí)現調節。伺服沖床在機械沖床的基礎上，各種機械傳動(dòng)結構都存在過(guò)，如曲軸結構、連桿結構等，或者不是單純的一種結構，而是多種結構同時(shí)存在的復合結構。

曲軸結構沖床，中間曲軸部分結構簡(jiǎn)單，易于加工，這是優(yōu)點(diǎn)，但是缺點(diǎn)也很明顯，就是有一個(gè)公稱(chēng)力行程，在公稱(chēng)力行程范圍內才能達到設計沖壓力，在公稱(chēng)力行程范圍外，曲軸無(wú)法發(fā)力，就無(wú)法滿(mǎn)足使用條件，導致沖不透鐵板，會(huì )產(chǎn)生憋車(chē)現象，憋車(chē)之后，很難處理。憋車(chē)會(huì )對機械穩定性產(chǎn)生不可逆轉的破壞。

連桿機構應用在沖床上，改變了人們對沖床的傳統認識，革新了人們的觀(guān)念。連桿機構設計比較靈活，配件布局可以更合理。最簡(jiǎn)單的一個(gè)方面，它可以設定力臂的長(cháng)短，從而改變沖壓力的大小，發(fā)揮杠桿的優(yōu)勢，“給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以撬動(dòng)地球”就是這個(gè)道理。對于同系列內不同噸位的沖床來(lái)說(shuō)，設計方面的數據調整也是比較方便的，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)是曲軸結構無(wú)法比擬的。

液壓系統應用在沖床上，在它出現之初是對沖床具有革命性改變的，液壓沖頭在全行程范圍內壓力恒定，不會(huì )出現曲軸結構沖床的公稱(chēng)力行程問(wèn)題，這樣可以沖壓一些厚板、大孔以及對厚板進(jìn)行拉深，因為沖壓這些厚板需要很大的沖壓力。液壓沖床的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)，也是其他類(lèi)型沖床無(wú)法比擬的。有人還停留在早期對液壓的固有概念上，認為液壓沖床慢，那是大型液壓專(zhuān)機的特點(diǎn)，現在30t左右的液壓沖床采用伺服比例閥等高質(zhì)量的液壓閥件，配備高質(zhì)量的控制器，沖壓頻次可以達到1000次/分鐘以上，可以大大滿(mǎn)足鈑金生產(chǎn)需要，但是液壓系統的最大弊病就是油污污染讓人不能接受。

隨著(zhù)制造業(yè)的深入發(fā)展，鈑金行業(yè)需要進(jìn)行精細分工，比如厚板和薄板分開(kāi)、鐵板和有色金屬板分開(kāi)、平孔和拉深孔分開(kāi)等。分開(kāi)之后，分別使用不同的機器設備來(lái)加工，質(zhì)量和效率大大提高。在這種形勢下，伺服轉塔沖床應運而生。

高速、高精度和潔凈是伺服轉塔沖床的最大優(yōu)點(diǎn)。

在動(dòng)能產(chǎn)生的源頭上，機械沖床使用普通電機帶動(dòng)大飛輪一直不停地轉動(dòng)，通過(guò)離合器帶動(dòng)曲軸轉動(dòng)，形成往復運動(dòng)，從而實(shí)現沖壓，沖壓力來(lái)自于高速轉動(dòng)的高質(zhì)量飛輪產(chǎn)生的慣性力。離合器主要有液壓離合器和氣動(dòng)離合器。曲軸式伺服沖床，原理上取消了機械沖床的普通電機和飛輪、離合器，將大扭矩伺服電機安裝在機身上，直接帶動(dòng)曲軸轉動(dòng)，形成往復運動(dòng)，實(shí)現沖壓。伺服電機其實(shí)不是一個(gè)方向連續轉動(dòng)，而是在下死點(diǎn)附近左右位置間歇換向高速擺動(dòng)，不必返回到上死點(diǎn)浪費時(shí)間，直接從比較低的位置開(kāi)始沖壓，從而實(shí)現高頻次沖壓，沖壓力由伺服電機的扭矩決定。有時(shí)為了降低成本和減小安裝尺寸，會(huì )使用小扭矩伺服電機，這時(shí)為了達到要求的沖壓力，需要再配置一個(gè)減速機以增加扭矩，這樣，沖壓速度就會(huì )有所降低。

銅套作為一種滑動(dòng)軸承在沖床上大量應用，每個(gè)旋轉關(guān)節基本都用到銅套。銅套能起到很好的支撐作用，因為它是面接觸，受力方式為面受力，優(yōu)點(diǎn)是受力面大，承載力大，正常使用情況下不易損壞，壽命長(cháng)。缺點(diǎn)當然也有，就是有一定的摩擦，會(huì )損耗很小一部分動(dòng)力。為了適應高速沖床的發(fā)展，在一些沖床旋轉關(guān)節部位，使用軸承代替銅套，優(yōu)點(diǎn)是減小了摩擦力，降低了動(dòng)力損耗。但是缺點(diǎn)也很明顯，軸承受到?jīng)_擊力時(shí)，是點(diǎn)或線(xiàn)受力，即鋼珠或滾柱直接沖擊軸承內外環(huán)，容易造成損壞，所以，不可能承受大沖壓力。但是為了高速，就肯定有一定的取舍。對于伺服轉塔沖床來(lái)說(shuō)，就是專(zhuān)為薄板設計的沖床，多數在30t以下，軸承的使用基本不會(huì )對沖床產(chǎn)生不利影響。

青島盛通機械科技有限公司生產(chǎn)的伺服轉塔沖床利用最新的RISC-CPU和全數碼的控制器，可以獲得高速采樣（小于1ms）和±0.01mm重復性的高制動(dòng)精度，如圖1所示?？衫脙戎糜谪摵蓡卧爸梅糯笃髦械墓ぞ逫D系統，實(shí)現高質(zhì)量和高精度的壓力操作。通過(guò)伺服電機直接控制壓力機的速度，提高生產(chǎn)效率。設置儲存在永久性閃存上的多達32個(gè)參數，可以實(shí)現編程控制多個(gè)部件。它是高新技術(shù)（信息技術(shù)、自動(dòng)控制、現代電工、新材料）與傳統的機械技術(shù)結合的產(chǎn)物。

圖1 伺服轉塔沖床

伺服壓力機利用伺服電機的動(dòng)力，具有變速與執行等多種功能，以及轉速有良好可控性的特點(diǎn)，直接驅動(dòng)沖壓機構，采用自適應扭矩控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)、數字技術(shù)以及反饋控制技術(shù)，控制伺服電機的運轉，可以準確地控制沖壓頭相對于電機轉角的位置，用沖壓機構實(shí)現多種沖壓工藝。通過(guò)編制不同的程序，實(shí)現工藝所需的各種沖壓運動(dòng)曲線(xiàn)，獲得不同的工件變形速度，保證了工件質(zhì)量，提高了模具的使用壽命，是一種環(huán)保節能型壓力機，實(shí)現了壓力機的數字控制，使壓力機真正跨入了數字化時(shí)代。

與傳統壓力機相比，伺服壓力機的特征如下：

⑴能有效提高生產(chǎn)效率，其行程長(cháng)度可以設定為鈑金加工要求的最小值，可實(shí)現與加工內容相適應的成形速度。

⑵產(chǎn)品加工精度高，能始終保持下死點(diǎn)的精度，避免產(chǎn)品出現毛邊，防止產(chǎn)生不良產(chǎn)品。

⑶設備噪聲低，模具使用壽命長(cháng)。機器設備設有降低噪聲裝置，沖壓柔和，大大減小了噪聲污染；同時(shí)控制模具與板材的沖壓距離，盡量減小模具的工作行程，從而延長(cháng)了模具的使用壽命，大幅度降低了使用成本。

⑷沖頭運動(dòng)可控，使用者可利用此特點(diǎn)編制出適合于鈑金加工要求的壓力頭運動(dòng)方式，有效提高零件加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量穩定性，提高模具使用壽命及生產(chǎn)率，而且還可以實(shí)現靜音沖裁，甚至可以擴大加工范圍，適于沖裁、拉深、壓印和彎曲等工藝，以及不同材料的特性曲線(xiàn)。如可將沖壓頭運行停止保壓，實(shí)現滾筋、滾臺制作工藝，同時(shí)大大提高鈑金制件的成形質(zhì)量。