数控冲床工作台交换支路
如图5 - 18所示，交换台是实现双工作台交换的关键部件，由于数控冲床交换台提升载荷较大(达1200ON)，工作过程中冲击较大，设计上升、下降动作时间为35，且交换台位置空间较大，故采用大直径气缸(D = 350rnm)、6mm内径的气管可满足设计载荷和变换时间的要求。数控冲床无工作台交换时，在两位双电控电磁阀HF3的控制下交换台托升缸处于下位，感应开关LSI有信号，工作台与托叉分离，工作台可以自由运动。当进行自动或手动的双工作台交换时，数控系统通过PMC发出信号，使两位双电控电磁闽HF3的3YA得电，托升缸下腔通人高压气，活塞带动托叉连同工作台一起上升，当达到上下运动的上终点位置时，由接近开关LS16检测其位置信号，并通过变送扩展板传送到CNC的PMC，控制交换台回转180。运动开始动作，接近开关ISI8检测到回转到位的信号，并通过变送扩展扳传送到CNC的PMC，控制HF3的4YA得电，托升缸上腔通人高压气体，活塞带动托叉连同工作台在重 力和托升缸的共同作用下一起下降，当达到上下运动的下终点位置时由接近开关LS17检测其位置信号，并通过变送扩展板传送到CNC的PMC，双工作台交换过程结束，数控冲床可以进行下一步的操作。在该支路中采用。DJ3、DJ4单向节流阀调节交换台上升和下降的速度，避免较大的载荷冲击及对机械部件的损伤。
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1)数控冲床滑动导轨的材料导轨材料主要是铸铁、钢、塑料以及有色金属，应根据数控冲床性能、成本的要求，合理选择导轨材料及热处理来降低摩擦系数，提高导轨耐磨性。
①铸铁材料  数控冲床上常用导轨材料是铸铁材料。常用铸铁材料是HT200和HT300。为了提高耐磨性，还有应用孕育铸铁、高磷铸铁及合金铸铁。
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薄的加工件进行冲压加工时是难以夹紧的，虽然对铁系材料的工件可以使用磁性卡盘，但是加工件容易被磁化，而数控冲床真空卡盘则是较理想的夹具。
数控冲床的真空卡盘的结构原理如图5-20所示，下面简单介绍其工作原理。
在卡盘的前面装有吸盘，盘内形成真空，而薄的被加工件就都大气压力被压在吸盘上以达到夹紧的目的。一般在卡盘本体1上开有数条圆形的沟糟2，这些沟槽就是前面提到的吸盘，这些吸盘是通过转接件5的孔道4与小孔3相通，然后与卡盘体内气缸腔室6相连接。另外腔室6通过气缸活塞杆后部的孔7通向连接管8，然后与装在主轴后面的转阀9相通。通过软管10同真空泵系统相连接，按上述的气路造成卡盘本体沟槽内的真空，以吸着工件。反之，要取下被加工的工件时，向沟槽内通以空气。气缸腔室6内有时真空有时充气，所以活塞11有时缩进有时伸出。此活塞前端的凹窝在卡紧时起到吸着的作用。即工件被安装之前缸内腔室与大气相通，所以在弹簧12的作用下活塞伸出卡盘的外面。当工件被卡紧时缸内造成真空则活塞头缩进，一般真空卡盘的服引力与吸盘的有效面积和吸盘内的真空度成正比。在自动控制中，有时要求卡紧速度要快，而卡紧速度则由真空卡盘的排气量来决定。
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[例1]液压系统故障的故障排除。
故障现象某数控冲床，换刀不能进行，无报警。
分析及处理过程：该数控冲床换刀利用液压机构，不能换刀的可能原因有：
(1)PLC到电磁阀之间电气线路故障。
(2)液压系统压力异常，电磁闽卡死或损坏。
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柔性创造系统(FMS) 是20世纪70年代末发展起来的先进的机械加工系统，它由多台数控冲床和加工中心等组成，并具有自动上下料装置、仓库和输送系统，在计算机及软件的集中控制下，实现加工自动化。它具有高度的柔性，是一种计算机直接控制的自动化可变加工系统.一个典型的FMS由计算机辅助设计、生产系统、数控冲床、智能机器人、全自动化输送系统和自动仓库组成。全部生产过程由一台中央计算机进行生产的调度，若干台控制计算机进行工位控制，组成一个各种制造单元相对独立而又便于灵活调节、适应性很强的制造系统，其系统构成如图1-16所示。
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编制数控加工程序时，要把加工零件的工艺过程、运动轨迹、工艺参数和辅助操作等信息，按一定数字化指令或数控语言，以规定的格式记录在信息(程序)载体上。从分析零件图样开始到获得正确的程序载体为止的全过程，称为零件加工程序的编制，简称为编程。
在普通机床上加工零件时，首先应由工艺人员对零件进行工艺分析，制定零件加工的工艺规程，包括机床、刀具、定位夹紧方法及切削用量等工艺参数。同样，在数控冲床上加工零件时，也必须对零件进行工艺分析，制定工艺规程，同时要将工艺参数、几何图形数据等，按规定的信息格式记录在控制介质上，将此控制介质上的信息输入到数控冲床的数控装置，由数控装置控制机床完成零件的全部加工。这里，将零件图纸到制作数控冲床的控制介质的全部过程称为程序编制，简称“编程”。
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  数控冲床是按照输入的工件加工程序运行的，在工件加工程序中包含了数控冲床上刀具和工件之间的相对运动轨迹、工艺参数(进给盘、主轴转速等)和辅助运动等加工所需要的全部信息，数控数控冲床上存储工件加工程序的信息载体通常为穿孔纸带、穿孔卡片、磁带、磁盘等。
输入方式
  控制介质上记载的加信息要经过输入装置传送给数控装置，指令信息的输入方式通常有自动和手动两种。
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对于带有刀具库的数控冲床，主轴组件除具有较高的精度和刚度外，还带有刀具自动装卸装置和主轴孔内的切屑消除装置，如图6.4所示。主轴前端有7:24的锥孔，用于装夹锥辆刀具；端面键13既做刀具定位用，又可通过它传递转矩；为了实现刀具的自动装卸，主轴内设有刀具自动夹紧装置。从图中可以看出，该数控冲床是由拉紧机构拉紧锥柄刀架尾端的轴颈来实现刀架的定位及夹紧。夹紧刀架时，液压缸上腔接通回油，弹簧11椎动活塞6上移，处于图示位置；拉杆4在碟形弹簧5的作用下向上移动。由于此时装在拉杆前端径向孔中的四个铜球12进入主轴孔中直径较小的d2处(见图6.4(b)被迫径向收拢而卡进拉钉2的环形凹槽内，因而刀杆被拉杆拉紧，依靠摩擦力紧团在主轴上。换刀前需将刀架松开时，油液进入液压缸上腔，活塞6椎动拉杆4向下移动，碟形弹簧被压缩当钢球12随拉杆一起下移进入主轴孔中直径较大的d1处时，它就不再能约束拉钉的头部，紧接着拉杆前端内孔的台肩端面碰到拉钉，将刀架顶松。此时行程开关10发出信号，换刀机械手随即将刀架取下。与此同时，压缩空气由管接头9经活塞和拉杆的中心通孔吹入主轴装刀孔内，把切屑或脏物清除干净，以保证刀具的装夹精度。机械手将新刀装上主轴后，液压缸7接通回油，碟形弹簧又拉紧刀架。刀架拉紧后，行程开关8发出信号。
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根据数控冲床的类型与大小不同，其主传动主要有以下几种形式。
1.带有二级齿轮变速的主传动
通过几对齿轮降速，增大输出扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求，一部分小型数控冲床也采用此种传动方式以获得强力切削时所需要的扭炬。如图6. 1 (a)所示，主轴电动机经过二级齿轮变速，使主轴获得低速和高速两种转速系列，这是目前大中型数控冲床采用较多的一种配置方式。这种分段无级变速，可确保低速时的大转矩，满足机床对转矩特性的要求。白轮变速自动换挡主要采用电液控制拨叉和电磁离合器两种方式。
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高速数控冲床的高速主轴要在短时间内实现升速和降速并在指定位置快速准确停车，就要求主轴具有很高的角加速度。如果通过带、齿轮和离合器等中间传动系统，不仅存在传动带打滑、振动和噪声大等缺点，而且转动惯量大，很显然这些中间传动系统已不能适应其要求。如果将交流变频电动机直接装在数控冲床主轴上，即采用内装式无壳电动机，其空心转子通过压配合直接装在数控冲床主轴上，带有冷却套的定子则安装在主轴单元的壳体中，就形成了内装式电动机主轴，简称电主轴(motorized spindle)。这时，电动机的转子就是数控冲床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机座，从而实现了电动机与数控冲床主轴的一体化。
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