【毕业设计】冷弯式弯管机的角度检测与数控设计 ㊣ 精品文档 值得下载

率的效益增长，这是促进国民经济发展的巨大源动力。

特别是数控技术在制造业的扩展与延伸所产生的辐射作用和波及效果，足以给机械制造业的产业结构产品结构制造方式及管理模式等带来深刻的变化。

在航空航天船舶汽车摩托车空调等制造业中，大量应用到对管材的弯曲加工作业，如何将管材弯曲成复杂的空间几何形状，并保持工艺要求的精度，直是人们所关心的问题。

近十几年来，国内的许多汽车摩托车空调生产厂家引进了用于管材弯曲成形加工的弯管机，这种弯管机以它在同台机器上可实现管材的各种复杂弯曲加工，以及加工精度高和对管材外表面损伤小等特点，在管材的弯曲成形加工方法中占有非常重要的地位。

所以数控弯管机将取代传统的弯管机而成为弯管生产的主要设备。

课题内容弯管机总体方案设计数控弯管机的控制系统研究传感器的选择，控制系统的硬件和软件设计绘制控制系统电路图设计思路在设计计算之前，先了解和本课题相关的图书资料。

然后结合弯管机的实际工作原理和要求，完成液压系统的设计。

接着选择合适的传感器和能达到课题要求的控制系统。

最后根据弯管的实际情况和容易出现的问题进行控制系统的硬件和软件设计，完成弯管机的弯曲角度自动检测和控制的数控系统。

第章数控弯管机研制方案的确定数控弯管机的设计要求为了提高弯管机的生产能力精度，数控弯管机设计要求如下自动化程度高，工作效率高新研制的弯管机采用先进的控制系统，使操作更加简单。

工作可靠性强新研制的弯管机完全采用单片机控制，能够在长期而频繁切换的工作状态中保证控制系统的工作可靠性。

弯管能力强原有的弯管机的液压系统的最大工作压力仅为，所能弯曲的最大规格为，最大弯曲角度仅为，己不能满足现在的生产要求。

新研制的弯管机，具有全国先进水平的弯管能力，液压系统的最大工作压力为，最大可以弯曲规格为，最大弯曲角度可以达到。

噪音小，耗能低。

数控弯管机的工作原理新研制弯管机主要由机械系统液压系统和数控系统三大部分组成，其工作原理基本如下弯管模固定在主轴上并跟随主轴起转动，管子通过夹紧模固定在弯管模的夹槽上，双油缸提供推力，将管子顺着夹紧模向前推进。

另端卷扬机通过钢丝绳，绕经滑轮组，提供拉力，使转盘转动，转盘带动弯管模，使弯管模以弯管机主轴为圆心转动。

从而得到所需的弯管半径。

新型弯管机的主要技术参数见表。

表新型弯管机主要技术参数技术指标数据技术指标数据弯管直径最大弯曲角度弯曲半径弯管速度弯曲最大壁厚液压系统工作压力机械系统设计新研制的弯管机的机械系统主要由双液压缸组合件弯管机主机部分夹紧组合体弯管部件以及卷扬机等几部分组成。

双液压缸组合件根据弯管的原理并经过分析比较，选用双液压缸组合件作为弯管机的主动力源。

弯管机的驱动力矩由双活塞液压缸来提供。

由于新型弯管机的弯管能力较般设备有很大提高，所需的驱动力矩也大幅度增加，工作压力需要的液压缸装置。

弯管时，压力油进入主驱动油缸左腔并推动油缸活塞，从而推动管子，使管子顺着夹紧模前进。

弯管机主机部分弯管机主机部分安装有弯管模，转盘和弯管机主轴等重要部件。

弯管机的主轴在弯管时不转动，下段套上弯管下套后埋入地下，通过混凝土固定。

主轴下套上开有进油口，可通过进油减少摩擦。

弯管模通过销与转盘相连，钢丝绳带动转盘转动的同时也带动了弯管模的转动。

从而实现管子的弯曲。

夹紧组合体管子的夹紧是通过夹紧油缸和夹紧丝杆来实现的。

夹紧油缸和夹紧丝杆通过顶块夹紧弯管模，使其与主机部分的弯管模相配合，完成管子的夹紧。

其中，夹紧油缸通过液压缸来实现夹紧，而夹紧丝杆是手动夹紧，起微调的作用。

弯管部件弯管部件是通过弯管主轴来固定，随着主机部分的弯管模转动而转动，同过与弯管机主机部分的弯管模配合来实现弯管。

第章弯管机数控系统的选择引言数控弯管机是基于矢量弯管原理，按程序通过数字控制系统来弯曲用户所需的任意空间立体管件的现代重要的先进弯曲加工设备，其执行机构主要包括夹紧弯曲机构和管材送进旋转机构随着微机技术的迅速发展，现在的数控弯管机般都采用微机控制，故也称为系列的弯管机。

由于计算机可完全由软件来确定数字信息的处理过程，从而具有真正的柔性，使数控系统的性能大大提高。

弯管机常用控制系统的分类液压伺服控制系统液压伺服控制系统是种自动控制系统。

这种系统输出的信号位移速度加速度或力能自动地快速准确地复现输入信号的变化规律，所以也称这种系统为随动系统。

与此同时，它还能起到信号放大和能量转换的作用，因此也是种功率的放大装置。

液压伺服系统不管多么复杂，都是由以下基本元件组成。

输入指令元件给出输入指令信号，加于系统的输入端反馈测量元件检测系统输出量，给出与输入指令信号相同量纲形式的反馈信号比较元件把输入的控制信号和反馈信号作代数比较，给出偏差信号，有时比较元件并不单独存在，而与指令元件，反馈测量元件或放大元件在起由同结构元件来完成。

也有由几个结构元件完成种功能，如由齿条齿轮侧速发电机，伺服放大器几种结构元件构成反馈测量功能元件放大转换控制元件把偏差信号放大转换成液压信号压力流量，并控制执行元件的动作执行元件产生对控制对象的控制作用，在液压伺服系统中，执行元件程序及功能角度处理子程序开始后，首先读取回弹量和补偿量的值，然后从的输出启动液压系统，从输出停止液压系统，开始弯曲加工，与此同时调用转换子程序以及保存转换结果。

当达到角度的设定值时，从的输出停止液压系统，从输出启动液压系统。

部分程序如下输出输出输出调用转换程序调用延时子程序因为管材的弯曲加工都有定的回弹量，所以在此调用延时子程序，延时分钟，然后进行转换并保存结果。

用设定值减去转换的结果便得到即管材的回弹量，判断是否在精度的要求之内，如果是程序将结束如果不是，将生成新的回弹量和补偿量如流程图所示，并将此结果保存。

最后返回程序开始。

般情况下，每种管材有种对应的回弹量和补偿量，经过第次弯曲之后，系统将自动记忆他们的值，只要控制精度不变，在以后的弯曲加工中都基本可以实现次弯曲成型。

在现在的企业生产中基本都是靠老师傅的经验来控制角度的，设计这样的数控系统避免了人工弯曲测量时造成的误差，给企业带来了效益。

图角度处理子程序键盘扫描程序在计算机中每个键都对应个处理子程序，得到闭合键的键码后，就可以根据键码，转相应的键处理子程序，进行字符数据的输入或命令的处理。

这样就可以实现该键所设定的功能。

在本系统中，要在键盘输入回弹量补偿量和设定的弯曲角度值。

设口地址为，口地址为，口地址为，口地址为。

则判定有无闭合键的子程序为，供键盘扫描程序中调用，程序段如下指向口地址送指向口地址读口取反，无键按下则全屏蔽高半字节执行子程序的出口参数是有闭合键则≠，无闭合键则。

本系统中键盘和显示器同时存在，因此把键盘扫描程序和显示程序配合起来使用，既把显示程序作为键盘扫描的延时子程序，实现软件去抖动。

这样可以省去个专门的延时程序。

因此键盘扫描程序如下检查是否有键闭合非则转移显示次有键闭合二次延时软件去抖动延时再检查有键闭合否有键闭合转经去抖动确认无键闭合，延时后转结论本课题设计的任务是利用单片机编程对弯管机弯管进行自动控制。

能弯曲管材的规格最大可以达到，填补了我们国家在这方面的空白。

本毕业设计主要是针对数控部分作了全面的设计。

根据弯管机的实际工作原理，通过当前几种热门的控制系统的比较，选择单片机对弯管机进行数控设计，能使弯管机实现自动化生产，并且产品符合精度的要求。

选择角度传感集成芯片作为系统采集电路的角度传感器。

通过选择显示扩展芯片模数转换芯片译码器程序存储器显示器等完成系统的硬件设计。

根据弯管机的弯管要求编程，通过转换子程序处理子程序显示子程序角度处理子程序延时程序等完成弯管机数控系统的的软件设计。

参考文献华中理工大学肖景容武汉工学院姜奎华冲压工艺学，机械工业出版社金国明，弯管芯棒的选取和使用锻压技术，陈毓勋，板材与型材弯曲回弹控制原理与方法，国防工业出版社，张新华鲁志康赵建跃，应用于油循环系统例，机械制造，王迎旭，单片机原理与应用，机械工业出版社，黄春峰，弯曲弹性回弹及其工艺技术控制方法，模具技术王珍，新型半自动液压弯管机的研制，青岛建筑工程学院硕士论文，苏德胜，刘先刚，吕卫祥等游梁式抽油机节能机理综述石油机械机械工程手册电机工程手册编委会机械工程手册，王同海管材塑性加工技术机械工业出版社，机械工程手册电机工程手册编委会机械工程手册，姜继海，宋锦春，高常识液压与气压传动高等教育出版社，液压传动设计手册上海科学技术出版社，唐金松简明机械设计手册上海科学技术出版社，张世连半自动液压弯管机机械工人，雷天觉液压工程手册北京机械工业出版社王昆等机械设计课程设计北京高等教育出版社雷天觉液压工程手册北京机械工业出版社张利平液压站设计与使用北京海军出版社，马义津，廖肾贤新型冷弯管机国外工程机械，阂忠春型液压机液压系统改造设备管理与维修，机械工程师手册机械工业出版社液压工程手册机械工程出版社，致谢我的论文是在导师胡竞湘教授和黄簏升悉心指导下完成的，在论文的完成过程中，胡老师和黄老师给予了我很多启发性的建议和指导，并且最后详细地审阅了全文，在此向胡老师和黄老师表示最衷心的感谢。

在近半年的毕业设计过程中，胡老师和黄老师渊博的知识严谨的治学态度和精辟的科学见解都给我留下了深刻的印象，成为我今后学习和工作的主要动力。

胡老师和黄老师教给我的不仅是科学知识，他还教给了我做人的道理，所有这些都为我今后的人生道路奠定了坚实的基础，使我受益终生。

同时感谢机械系老师们四年来的教诲。

我所在的班级是个温暖的集体，本人论文的完成得到了同学们的帮助。

在此我要向他们说谢谢你们。

最后，我还要向我的父母表示最真诚的感谢和祝福，是他们的热血和汗水哺育了我的成长，是他们的精神鼓舞了我使我能够披荆斩棘勇往直前。

附硬件结构图附程序清单主程序状态命命令口地址数据口地址左过输入，八位字符，外部译码扫描速率清除显示设置堆栈指针定时器写入工作方式字写入计数初值开放中断开放中断调用初始化程序将角度信号进行转换角度显示处理角度处理子程序时间处理显示角度子程序转换子程序入口地址启动转换设计数次数延时部分用单元来计数判延时结束没读取转换结果转换结果送数据处理子程序数据处理子程序取数