冷弯式弯管机的角度检测与数控设计

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1、冷弯式弯管机的角度检测与数控设计摘要：在现代的加工制造业中，数字自动化控制已经逐步取代传统的控制方法，而利用最为普及还是单片机，利用单片机进行自动控制已经成为现代生产的首选方法。本课题主要是对弯管机数控的设计。在设计过程中，研究了管材弯曲加工的工艺特点，对管材弯曲变形区的应力应变状态进行了分析，利用塑性理论建立了管材弯曲力矩的计算公式。在前面的基础上，结合弯管机的实际工作原理，选择MSC-51单片机对弯管机进行数控系统设计。通过选择合乎的传感器、显示扩展芯片8279、模数转换芯片ADC0809、74LS273、译码器74LS138、程序存储器2764等元件完成数控系统的硬软件设计。设计内容由

2、机械系统、液压系统、数控系统部分构成。本人主要完成了数控系统的设计。关键字：弯管机；数控系统；单片机；34Cold-bend-bend-pointdetectionandNCdesignAbstract:Inamodernprocessingindustry,thenumberofautomatedcontrolhasbeengraduallyreplacingthetraditionalcontrolmethods,theuseofthemostpopularorSCM,tocontroluseofSCMhasbecomethefirstchoiceofmodernproductionme

3、thods.ThemainissueisthedesignofCNCmachineelbow.Inthedesignprocesstostudytheprocessingofthepipebendingcharacteristicsofthepipebendingdeformationzoneofthestateofstressandstrainanalysis,theuseofplasticpipetoestablishaformulaforcalculatingthebendingmoment.Infrontonthebasisoftheactualelbow-workprinciple

4、,selectMSC-51SCMofCNCmachinepipesystemdesign.Bychoosingoutofthesensor,showsthatexpansionofchip8279,analog-digitalconversionchipADC0809,74LS273,decoder74LS138,programmemory2764,andothercomponentstocompletetheNCsystemhardwareandsoftwaredesign.Designelementsfromthemechanicalsystem,hydraulicsystem,CNCp

5、arts.Icompletedthemainnumericalcontrolsystemdesign.Keyword:Bending;NCsystem;SCM;34第1章绪论1.1引言随着社会的发展，各行各业对各种型号弯管的需求会迅速增长对管材弯曲成形精度要求也会越来越高，这一切促使人们对管材弯曲加工工艺及加工设备进行深入的研究。美、英、日、德等工业发达国家纷纷开发研制计算机数控(CNC)弯管加工设备，同时资助管材弯曲加工工艺的理论及实验研究，并在实际应用中取得良好的经济效益。然而，我国的管材弯曲加工设备与加工技术的研究与应用仍远远落后于当今世界先进水平，远远不能适应我国工业生产和国防的需求

6、，致使我国许多企业不得不花费大量资金引进国外先进的管材数控弯曲加工设备。为了提高弯管生产的效率，提高产品的精度，解决管材弯曲加工中人工检测、控制角度造成的误差，对弯管成形工艺进行深入的理论与实验研究，把传统的弯管设备改造成CNC弯管机是本课题的主要任务。传统的弯管机靠人工去测量、控制角度进行弯管的加工生产，这种生产方式效率很低，已经无法满足现代生产的要求。在当今的企业生产中，数控技术得到了广泛的应用，因此把传统的弯管机改进成数控弯管机是弯管生产所要解决的问题。本课题就是在传统弯管机的基础上进行数控系统的设计，使新型的弯管机能自动检测控制管材的弯曲角度，解决人工生产中产生的误差，提高弯管生产的

7、精度和效率。1.2弯管机的概述管材弯曲有很多方法，相应地也就有不同的弯管设备。在各种方法中，绕弯是最常用的弯管方法，而绕弯最常用的设备是弯管机。因此，弯管机是管材弯曲加工的主要设备。弯管机的结构形式很多，按弯管时加热与否可分为冷弯管机和热弯管机两类，按传动方式可分为手动、气动、机械传动和液压传动四种，按控制方式又可分为手控、半自动、自动和数控四种。机械传动式弯管机结构简单，制造方便，通用性大。液压弯管机传动平