开放式数控弯管机控制系统的设计与开发.pdf

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1、设计与研究Desnand叭h开放式数控弯管机控制系统的设计与开发熊建桥①熊晓松②李雪①蒋荣①闫华①(①南京工程学院机械工程学院，江苏南京211167；②武汉科技大学城市学院，湖北武汉430083)摘要：提出了一种适用于数控弯管机控制系统的开放式系统。给出了系统的硬件构成以及控制系统软件的设计方法。最后以实际应用举例说明这种设计的正确性和适用性。实践证明这是一种结构简单、功能实用、性价比较高的开放式数控弯管机控制系统。关键词：弯管机数控系统开放式系统中图分类号：TG335文献标识码：ADesignanddevelopmentofopenCNCpipebendingmachinecontro

2、lsystemXIONGJianqiao①XIONGXiaosong②LIXue①JIANGRong①YANHua①。，，。((~)SchoolofMechanicalEngineering，NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，CHN；(~)CityCollege，WuhanUniversityofScienceandTechnology。Wuhan430083。CHN)Abstract：AnopencontrolsystemoftheCNCpipebendingmachinecontrolsystemwasputforward-thes

3、ystemShardwareconfigurationandcontrolsystemSsoftwaredesignmethodsofthisopenCNCpipebendingma—chinecontrolsystemweregiven．Finally，thevalidityandapplicabilityofthisdesignwereillustratedbypracticalapplicationexamples．TheresultsshowthatitisaopenCNCpipebendingmachinecontrolsystemwithsimplestructure，pra

4、cticalfunctionandrelativelyhighercostperformance．Keywords：PipeBendingMachine；CNCSystem；OpenSystem现在，在汽车、家电、农业机械、工程机械、金属结具有非线性等，功能齐全性能稳定。不足之处为，这些构、石油化工、航天航空、家具等行业，将金属管材直接系统均是专用系统，成本价格昂贵，结构复杂而不易维弯曲加工成适用零件的应用越来越普遍，传统加工方修，给系统的维护和升级带来很大困难。国内开发生法是用手动加机械模具的方法来加工，管材弯曲成形产的数控弯管机或模仿或与国外公司合作开发，品种性能主要与材料的特性参数

5、、截面参数、加工润滑条件单一，且大多是专机，通用性差。有关J，还与弯曲加工方法有关。有些行业如家具行1数控弯管机工作原理业对管材型号、弯曲形状等变化频繁，航天航空对管材弯曲精度要求高J，汽车、家电等行业对管材弯曲零设计的全自动数控弯管机结构原理图如图1所件批量又较大，这却大大增加了工人劳动强度。所以，示，它适用于各类车型管件的生产，可进行多品种、多传统方法不能适应这种加工需要。系列各种材料的弯曲加工，弯曲头小，减少了对弯曲件目前比较常用的国外数控弯管机有：意大利CML的干涉。机床空间三坐标(y轴、轴、C轴)都在数控的“Ercolina”系列、德国TRACTO—TECHNIK，美国系统的完

6、全控制之下，每轴的速度加速度均可选择使PinesTechnology、WintonMachineCompany，Cambridge用。其中：y轴传动装置由数字交流伺服电动机、定位Machinery，英国ADDISON机床有限公司等公司的数法兰、齿轮、直线导轨等组成，实现直线送料运动；B轴控弯管机，这些国外数控弯管机数控系统除了具有一传动装置由数字交流伺服电动机、定位法兰、齿轮、球般金切机床相同的共性外，都有自己的独有的特性：如轴承等组成，实现管料的旋转运动；C轴传动装置由数控制对象具有多样性、成形工艺具有复杂性、生产过程字交流伺服驱动系统及交流伺服电动机、胀紧套模片{江苏省高校科研成果产

7、业化推进项目(JHZD09～15)；南京工程学院科研基金项目(KXJ08133)-84·弹性联轴器、摆线针轮减速器、链条、链轮、定位套、定2硬件总体设计位连接弯板装置等组成，实现管料的弯曲运动。开放式弯管机数控系统硬件结构图如图2所示。采用高性能PC104总线的嵌入式主板WAFER一4823，集成MCP、MDI键盘接口电路，进给轴接口电路，主轴接口电路。其核心器件是ACTEL公司的FPGA芯片A42MX09和A42MX16，可构成复