數控衝床工作台交換支路
如圖5 - 18所示，交換台是實現雙工作台交換的關鍵部件，由於數控衝床交換台提升載荷較大(達1200ON)，工作過程中衝擊較大，設計上升、下降動作時間為35，且交換台位置空間較大，故采用大直徑氣缸(D = 350rnm)、6mm內徑的氣管可滿足設計載荷和變換時間的要求。數控衝床無工作台交換時，在兩位雙電控電磁閥HF3的控製下交換台托升缸處於下位，感應開關LSI有信號，工作台與托叉分離，工作台可以自由運動。當進行自動或手動的雙工作台交換時，數控係統通過PMC發出信號，使兩位雙電控電磁閩HF3的3YA得電，托升缸下腔通人高壓氣，活塞帶動托叉連同工作台一起上升，當達到上下運動的上終點位置時，由接近開關LS16檢測其位置信號，並通過變送擴展板傳送到CNC的PMC，控製交換台回轉180。運動開始動作，接近開關ISI8檢測到回轉到位的信號，並通過變送擴展扳傳送到CNC的PMC，控製HF3的4YA得電，托升缸上腔通人高壓氣體，活塞帶動托叉連同工作台在重 力和托升缸的共同作用下一起下降，當達到上下運動的下終點位置時由接近開關LS17檢測其位置信號，並通過變送擴展板傳送到CNC的PMC，雙工作台交換過程結束，數控衝床可以進行下一步的操作。在該支路中采用。DJ3、DJ4單向節流閥調節交換台上升和下降的速度，避免較大的載荷衝擊及對機械部件的損傷。
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1)數控衝床滑動導軌的材料導軌材料主要是鑄鐵、鋼、塑料以及有色金屬，應根據數控衝床性能、成本的要求，合理選擇導軌材料及熱處理來降低摩擦係數，提高導軌耐磨性。
①鑄鐵材料  數控衝床上常用導軌材料是鑄鐵材料。常用鑄鐵材料是HT200和HT300。為了提高耐磨性，還有應用孕育鑄鐵、高磷鑄鐵及合金鑄鐵。
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薄的加工件進行衝壓加工時是難以夾緊的，雖然對鐵係材料的工件可以使用磁性卡盤，但是加工件容易被磁化，而數控衝床真空卡盤則是較理想的夾具。
數控衝床的真空卡盤的結構原理如圖5-20所示，下麵簡單介紹其工作原理。
在卡盤的前麵裝有吸盤，盤內形成真空，而薄的被加工件就都大氣壓力被壓在吸盤上以達到夾緊的目的。一般在卡盤本體1上開有數條圓形的溝糟2，這些溝槽就是前麵提到的吸盤，這些吸盤是通過轉接件5的孔道4與小孔3相通，然後與卡盤體內氣缸腔室6相連接。另外腔室6通過氣缸活塞杆後部的孔7通向連接管8，然後與裝在主軸後麵的轉閥9相通。通過軟管10同真空泵係統相連接，按上述的氣路造成卡盤本體溝槽內的真空，以吸著工件。反之，要取下被加工的工件時，向溝槽內通以空氣。氣缸腔室6內有時真空有時充氣，所以活塞11有時縮進有時伸出。此活塞前端的凹窩在卡緊時起到吸著的作用。即工件被安裝之前缸內腔室與大氣相通，所以在彈簧12的作用下活塞伸出卡盤的外麵。當工件被卡緊時缸內造成真空則活塞頭縮進，一般真空卡盤的服引力與吸盤的有效麵積和吸盤內的真空度成正比。在自動控製中，有時要求卡緊速度要快，而卡緊速度則由真空卡盤的排氣量來決定。
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[例1]液壓係統故障的故障排除。
故障現象某數控衝床，換刀不能進行，無報警。
分析及處理過程：該數控衝床換刀利用液壓機構，不能換刀的可能原因有：
(1)PLC到電磁閥之間電氣線路故障。
(2)液壓係統壓力異常，電磁閩卡死或損壞。
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柔性創造係統(FMS) 是20世紀70年代末發展起來的先進的機械加工係統，它由多台數控衝床和加工中心等組成，並具有自動上下料裝置、倉庫和輸送係統，在計算機及軟件的集中控製下，實現加工自動化。它具有高度的柔性，是一種計算機直接控製的自動化可變加工係統.一個典型的FMS由計算機輔助設計、生產係統、數控衝床、智能機器人、全自動化輸送係統和自動倉庫組成。全部生產過程由一台中央計算機進行生產的調度，若幹台控製計算機進行工位控製，組成一個各種製造單元相對獨立而又便於靈活調節、適應性很強的製造係統，其係統構成如圖1-16所示。
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編製數控加工程序時，要把加工零件的工藝過程、運動軌跡、工藝參數和輔助操作等信息，按一定數字化指令或數控語言，以規定的格式記錄在信息(程序)載體上。從分析零件圖樣開始到獲得正確的程序載體為止的全過程，稱為零件加工程序的編製，簡稱為編程。
在普通機床上加工零件時，首先應由工藝人員對零件進行工藝分析，製定零件加工的工藝規程，包括機床、刀具、定位夾緊方法及切削用量等工藝參數。同樣，在數控衝床上加工零件時，也必須對零件進行工藝分析，製定工藝規程，同時要將工藝參數、幾何圖形數據等，按規定的信息格式記錄在控製介質上，將此控製介質上的信息輸入到數控衝床的數控裝置，由數控裝置控製機床完成零件的全部加工。這裏，將零件圖紙到製作數控衝床的控製介質的全部過程稱為程序編製，簡稱“編程”。
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  數控衝床是按照輸入的工件加工程序運行的，在工件加工程序中包含了數控衝床上刀具和工件之間的相對運動軌跡、工藝參數(進給盤、主軸轉速等)和輔助運動等加工所需要的全部信息，數控數控衝床上存儲工件加工程序的信息載體通常為穿孔紙帶、穿孔卡片、磁帶、磁盤等。
輸入方式
  控製介質上記載的加信息要經過輸入裝置傳送給數控裝置，指令信息的輸入方式通常有自動和手動兩種。
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對於帶有刀具庫的數控衝床，主軸組件除具有較高的精度和剛度外，還帶有刀具自動裝卸裝置和主軸孔內的切屑消除裝置，如圖6.4所示。主軸前端有7:24的錐孔，用於裝夾錐輛刀具；端麵鍵13既做刀具定位用，又可通過它傳遞轉矩；為了實現刀具的自動裝卸，主軸內設有刀具自動夾緊裝置。從圖中可以看出，該數控衝床是由拉緊機構拉緊錐柄刀架尾端的軸頸來實現刀架的定位及夾緊。夾緊刀架時，液壓缸上腔接通回油，彈簧11椎動活塞6上移，處於圖示位置；拉杆4在碟形彈簧5的作用下向上移動。由於此時裝在拉杆前端徑向孔中的四個銅球12進入主軸孔中直徑較小的d2處(見圖6.4(b)被迫徑向收攏而卡進拉釘2的環形凹槽內，因而刀杆被拉杆拉緊，依靠摩擦力緊團在主軸上。換刀前需將刀架鬆開時，油液進入液壓缸上腔，活塞6椎動拉杆4向下移動，碟形彈簧被壓縮當鋼球12隨拉杆一起下移進入主軸孔中直徑較大的d1處時，它就不再能約束拉釘的頭部，緊接著拉杆前端內孔的台肩端麵碰到拉釘，將刀架頂鬆。此時行程開關10發出信號，換刀機械手隨即將刀架取下。與此同時，壓縮空氣由管接頭9經活塞和拉杆的中心通孔吹入主軸裝刀孔內，把切屑或髒物清除幹淨，以保證刀具的裝夾精度。機械手將新刀裝上主軸後，液壓缸7接通回油，碟形彈簧又拉緊刀架。刀架拉緊後，行程開關8發出信號。
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根據數控衝床的類型與大小不同，其主傳動主要有以下幾種形式。
1.帶有二級齒輪變速的主傳動
通過幾對齒輪降速，增大輸出扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性的要求，一部分小型數控衝床也采用此種傳動方式以獲得強力切削時所需要的扭炬。如圖6. 1 (a)所示，主軸電動機經過二級齒輪變速，使主軸獲得低速和高速兩種轉速係列，這是目前大中型數控衝床采用較多的一種配置方式。這種分段無級變速，可確保低速時的大轉矩，滿足機床對轉矩特性的要求。白輪變速自動換擋主要采用電液控製撥叉和電磁離合器兩種方式。
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高速數控衝床的高速主軸要在短時間內實現升速和降速並在指定位置快速準確停車，就要求主軸具有很高的角加速度。如果通過帶、齒輪和離合器等中間傳動係統，不僅存在傳動帶打滑、振動和噪聲大等缺點，而且轉動慣量大，很顯然這些中間傳動係統已不能適應其要求。如果將交流變頻電動機直接裝在數控衝床主軸上，即采用內裝式無殼電動機，其空心轉子通過壓配合直接裝在數控衝床主軸上，帶有冷卻套的定子則安裝在主軸單元的殼體中，就形成了內裝式電動機主軸，簡稱電主軸(motorized spindle)。這時，電動機的轉子就是數控衝床的主軸，主軸單元的殼體就是電動機座，從而實現了電動機與數控衝床主軸的一體化。
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