變曲率滾彎成形是一種常見的型材彎曲成形工藝,具有費用低、滾輪更換方便、通用性強等優(yōu)點,適合小批量彎曲件的生產(chǎn)。由于滾彎成形屬于無模成形,成形后零件回彈量較大,難以控制成形精度;同時,目前我國滾彎成形裝備控制技術(shù)相對落后,難以生產(chǎn)出滿足航空航天精度要求的型材彎曲件。為實現(xiàn)型材變曲率控制技術(shù)進步,提高變曲率型材滾彎成形精度,本文主要進行了以下幾個方面的研究工作:首先,根據(jù)彈塑性理論,推導(dǎo)出型材滾彎成型回彈前、后零件曲率半徑關(guān)系表達式;基于四軸滾彎機建立了型材滾彎運動控制坐標系,求解了型材滾彎對中、預(yù)彎、連續(xù)滾彎和卸載四個工藝階段滾彎成型半徑與滾輪進給量之間的數(shù)學(xué)模型,并進一步推導(dǎo)了成型過程中各滾輪所受載荷和主動滾輪驅(qū)動功率計算公式;在以上研究基礎(chǔ)上,提出從數(shù)模到產(chǎn)品的型材變曲率滾彎控制工藝流程。其次,對滾彎成型控制系統(tǒng)功能需求進行了分析,確定了控制系統(tǒng)的層次劃分和模塊劃分;在此基礎(chǔ)之上,設(shè)計了控制系統(tǒng)的總體方案,并根據(jù)總體功能需求,對控制系統(tǒng)硬件進行了設(shè)計、選型。最后,基于TwinCAT和Visual C++6.0環(huán)境,進行了型材變曲率滾彎控制系統(tǒng)開發(fā),實現(xiàn)了滾彎控制系統(tǒng)下位機與上位機的控制功能,其中,下位機主要實現(xiàn)實時控制功能,主要包括運動控制功能、IO控制功能、故障診斷功能和輔助功能;上位機主要實現(xiàn)非實時控制功能,主要包括滾彎成型控制功能、數(shù)據(jù)庫功能、有限元仿真功能、回彈影響因素和缺陷查詢功能和輔助功能。課題通過對型材變曲率滾彎成型控制技術(shù)研究,推導(dǎo)了型材彎曲件回彈前、后彎曲半徑關(guān)系表達式,建立了變曲率滾彎運動控制方程,設(shè)計了型材變曲率滾彎控制工藝流程,設(shè)計并實現(xiàn)了變曲率滾彎控制系統(tǒng),為進一步提高滾彎成型精度控制奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG306
【部分圖文】：

圖 3-3 嵌入式控制器 CX1020耦合器 BK1120 總線耦合器分別用于連接運動lxxxx），并將所連接端子自動分配到 EtherCAT 文轉(zhuǎn)換為 E-bus 或 K-bus 信號發(fā)送到各端子。滾輪交流伺服電機驅(qū)動器。其采用 EtherCAT 髙間和良好的同步性及實時性，并且支持位置環(huán)（最期 125μs）和電流環(huán)（最小周期 62.5μs）三種控制任務(wù)。交流伺服電機選擇 Beckhoff 公司的 AM80電機轉(zhuǎn)動一圈產(chǎn)生 220個脈沖，轉(zhuǎn)動精度可達 9.5器反饋形成半閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有高動態(tài)性，結(jié)構(gòu)強等優(yōu)點，具有很高的耐久性和耐用性。伺服電機和圖 3-5 所示。

圖 3-7 歐姆龍 E3F3-R32 光電開關(guān)表 3-1 系統(tǒng)輸入配置EL1008 作用 INPUT1 選擇上滾輪 IINPUT2 選擇左滾輪 IINPUT3 選擇右滾輪 I INPUT4 選擇正方向 I INPUT5 選擇負方向 I位 INPUT6 漸進點動模式 I位 INPUT7 連續(xù)點動模式 I位 INPUT8 — I表 3-2 系統(tǒng)輸出配置作用 EL2008

圖 3-8 DYLF-102 輪輻拉壓力傳感器端端子和 KL9010 總線末端端子主要作用是保回路，確保進行正常的數(shù)據(jù)交換，每一個總線了滾彎機控制系統(tǒng)的功能需求，明確了控制系統(tǒng)開發(fā)的層次化和模塊化指導(dǎo)思想，并依據(jù)基AT 環(huán)境條件下“PC +軟 PLC”的滾彎控制系劃分為軟件層和硬件層，其中軟件層又分為下實時性控制功能，上位機主要完成各種非實時選型設(shè)計，為變曲率滾彎控制系統(tǒng)的建立奠定
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本文編號：2855191