机械设计与制造论文模板

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1、全电动大功率数控折弯机的研究与设计*史步海，戴敏（华南理工大学自动化科学与工程学院，广州510640）摘要：折弯机是钣金制造业中的重要基础加工设备。本文提出一种基于开放式数控系统的新型全电动数控折弯机控制系统。硬件上采用了基于PC机、运动控制卡和伺服系统的结构；软件上采用了基于RTAI扩展的实时Linux操作系统、专业数控软件EMC2的结构，保证了系统的运算能力和实时性。对大功率的折弯上模采用了多电机同步驱动的控制方式，既满足了大功率的要求，控制了成本，也提高了折弯控制精度。实践证明，使用本系统制造的新型全电动数控折弯机在加工精度上能很好地满足工业

2、控制要求，提高了折弯工作的效率。关键词：电动折弯机；开放式数控系统；EMC2；同步控制中图分类号：TP29文献标识码：AStudyandDesignofHigh-power All-electric CNCBendingMachineShiBu-hai1DaiMin2(1,2CollegeofAutomationScienceandEngineering;SouthChinaUniversityofTechnology;Guangzhou;510640;China)Abstract：Bendingmachineisanimportantinfras

3、tructureforsheetmetalmanufacturing. Thispaperpresentsanewhigh-powerall-electricCNCbendingmachinecontrolsystembasedonopennumericalcontrolsystem.ItisimplementedbyusingindustrialPC,motioncontrolinterfaceboardandservomotioncontrolsysteminhardware;andusingreal-timeLinuxoperating sy

4、stemwithRTAIextensioninstallingtheprofessionalCNCsystemEMC2toensuresystem’scomputationpowerandreal-timeresponse.InY-axis,thehigh-powerisachievedbyadopting3servomotorsdrivesynchronously. Notonlybendingprecisionisimproved,andpowerrequirementismet,butalsocostreduced.Practicehaspr

5、ovedthatthesystemmadeuseofthenewall-electricCNCbendingmachineperfectlysatisfiesmanufacturingprecisiontherequirementsofindustrialcontrol,andgreatlyincreasestheefficiencyofbendingwork.Keywords：Electric BendingMachine;OpenCNCsystem;EMC2;Synchronouscontrol*来稿日期：2011-05-12*基金项目：广东省

6、教育厅产学研项目（B090300060）1引言折弯机（又称板料折弯机）是一种完成板料折弯的压力设备，采用较简单的通用模具，可把金属板料制成一定的几何形状。随着工业技术的飞速发展，在电器、金属结构、仪器仪表、日用五金、建筑材料等工业部门得到了广泛的应用。折弯机在钣金制造加工中起着十分重要的作用，现已发展成为板料折弯成型行业的重要技术载体，对折弯机控制系统的研究也在不断发展中[1]。目前在国内液压型折弯机数控系统占据着绝对的优势，但其和所有的液压系统一样，具有易污染环境、液压缸响应慢、生产效率不高、维修成本较高等缺点，自上世纪八十年代以来再无重大技术改

7、进。基于电机直接驱动的新型数控折弯机则成为了折弯机发展的新方向。2折弯机结构与工作原理图1折弯机机械结构简图折弯机的机械结构如图1所示。折弯机主要实现两个方向的自由运动，分别为后档料的水平运动(即X轴运动)和滑块垂直方向的运动(即Y轴运动)。其使用一定的通用模具，通过控制X轴和Y轴的位置，即可折成各种不同形状的零件。具体实现过程为：后挡料板首先移至一确定位置以限制折弯工件的折弯边长和折弯位置，滑块根据所需折弯角度下降至下模内一定深度进行折弯，然后回程，重复以上过程直至折弯工件加工完毕[2]。3系统硬件设计本系统的硬件主要由工业PC机、运动控制板卡、

8、伺服驱动装置与伺服电机（如图2所示）构成。由于本折弯应用于大功率折弯场合，采用了Y轴3个电机同步驱动的方式。加上X轴，一共