数控弯管机加工工艺规划的研究

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1、万方数据CNCMachiningMn。Iogy数控加工工艺技术数控弯管机加工工艺规划的研究幸马春敏①康存锋①黄旭东①吴洁②费仁元①(①北京工业大学，北京100124；②中国地质大学，北京100083)摘要：以长治锻压设备厂的数控弯管机为例，介绍了数控弯管机的加工工艺规划过程的研究。着重介绍了在VC++的环境下．采用OpenGL技术开发了三维管型模型，具有交互式的快速管型生成和显示、管型折弯过程仿真动画、弯管过程中的干涉检查等功能，可以实现对管型文件与弯管过程的核查。该项技术适合于对不同管型的加工工艺的规划。关键

2、词：数控弯管机OpenGL干涉检查工艺规划ResearchontheProcessTechnicalLayoutofNCPipeBendingMachineMAChunmin①-KANGCunfeng①，HUANGXudong①-WUJie⑦-FEIRenyuan①((i)BeijingUniversityofTechnology．Beijing100124．CHN；(室)ChinaUniversityofC,eosciences-Beijing100083，CHN)Abstract：Theresearchon

3、thebendingprocesslayoutoftheNCpipebendingmachine-whichwagmadebyChang-zlliForgingandManufacturingMachineryCompany舶allexample，Wagintroducedinthepaper．Thethree—dimensionalpipemodelWagdevelopedwithOpenGLunderVC++environment．Itsfunctionin-eludesthepipebendingproc

4、essdisplayinganditssimulationandsupervisiononthecomputer舶well．Thetechniquecouldbeappliedtopipedocumentcheckingforbendingprocessandallkindsofotherbendingprocesslayout访tlIdifferentpipetypes．Keywords：NCPipeBendingMachine；OpenGL；InterventionCheck；TechnicalLayout

5、弯管技术广泛应用于锅炉及压力容器、空调制造、汽车、航空航天等多种行业。当今拥有较成熟的弯管机系统的公司有英国的ADDISON公司、意大利的BLM公司、中国台湾的颖霖机械工业股份有限公司和山西长治锻压设备厂等。管材的形状复杂多变，弯管工艺人员通常依据图纸输入关键点的坐标(XYZ坐标)，然后生成可以由设备直接完成动作的参数坐标(YBC坐标)。由于传统的二维控制系统界面很难在加工出管材之前显示管材的逼真形状，本文采用了VC++和OpenGL三维建模技术较好地满足了这种需求。另外对弯管过程的干涉检查决定了某种管型在某台

6、设备上弯管的工艺过程是否可行，传统的检查方法是只做一些简单的估算，然后在设备上通过单步的方法进行调试，效率很低。本文采用三维动画仿真的技术则能够在制定弯管工艺规划过程中及时迅速发现问题并找到最佳的管型加工方案。·北京市先进制造重点实验室支持(D0305001040621)龟乡糍筹l弯管机工作过程简介ll】弯管机的简单结构如图1所示。其中模具5用于加工不同直径和弯曲半径的管型；钳口4将管材7卡紧在模具上；弯臂3用于对管件进行弯曲(c轴)；导向模2将随动模l靠在管材7上；随动模l跟随管材向前移动同时与弯臂3共同构成

7、使管材发生塑性变形的扭矩；防皱板6防止管材在弯曲过程中发生褶皱；夹头l—冀动曩；2一导向曩；3—专■；．．—错口；¨具；6--防董扳；7-一蕾材；蜮头；9--小车；l嘴棒。圈l弯臂杌结构筒田·2l·万方数据数控加Z工艺技术CNCMachiningMnoIogy8夹住管材7，使管材7绕Y轴转动；小车9使管材7向前运动(Y轴)；芯棒10插入管材7内部，防止管材在加工过程中发生变形。管材的加工流程如图2。■2f材的加工漉程2管型三维模型的建模方法采用OpenGL对管型进行三维建模。OpenGL的英文全称是OpenGr

8、aphicsLibrary，即开放的图形程序接口，是SGI公司开发的三维图形接口软件，现已成为工业标准。在VC+4-中可以采用该库函数进行三维模型的构造和显示心J。2．1图形显示方法管材形状看似复杂，但是通过弯管的工艺过程不难看出任何形状的管材都是由直管和弯管组成。对于直管段部分，可采用OpenGLglu库中的gluCylinder(GLUquadric·qobj，GLdoubleba