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CNC折弯机机械结构设计分析 本文关键词：结构设计，折弯机，分析，机械，CNC
CNC折弯机机械结构设计分析 本文简介：摘要:折弯机是板料折弯的专用装备，其操作简单、工艺通用性好，在板金加工行业中得到广泛应用。折弯机的发展经历了机械式折弯、液压驱动式折弯、以及电机驱动式折弯，目前正在向CNC柔性折弯方向快速发展。本文基于组件模块化的思想，对CNC柔性折弯机的机械机构进行研究。关键词:CNC折弯机;模块化;机械结构;板
CNC折弯机机械结构设计分析 本文内容：
摘要:折弯机是板料折弯的专用装备，其操作简单、工艺通用性好，在板金加工行业中得到广泛应用。折弯机的发展经历了机械式折弯、液压驱动式折弯、以及电机驱动式折弯，目前正在向CNC柔性折弯方向快速发展。本文基于组件模块化的思想，对CNC柔性折弯机的机械机构进行研究。
关键词:CNC折弯机;模块化;机械结构;板金加工
1前言
数控系统(NumericalControlSystem,NC)的发展经历了从早期的硬件数控系统(HardNC)到后期的计算机数控系统(ComputerizedNumericalControlSystem,CNC)。硬件数控是由硬件电路构成，计算机数控系统是由计算机代替硬件电路元件<<}0常用的CNC有三种实现途径}Z}:}1)PC机+数控专用模板;(2)PC机+可编程多轴运动控制器;(3)纯PC全软件式。其中，PC机可以根据需求更换为可编程触控屏等。纯PC全软件式因其极高的性价比和极强的通用性，代表了数控系统的发展方向。饭金折弯加工是饭金成型加工工艺中的重要环节，具有节约原材料、效率高等优点，在家电家具、汽车工业、机械电子、仪表仪器等领域得到广泛应用13]0折弯机是根据工艺需求，将板材折弯成各种形状零件的重要设备。折弯机的发展历程主要经历了四个阶段:传统机械式折弯机、液压驱动式折弯机、电机直接驱动式折弯机，以及CNC柔性折弯机[[4]0目前，采用电液伺服加光栅控制的数控折弯机占据绝大部分市场。但其和所有的液压系统一样，存在液压缸响应慢、柔性化程度低、维护成本高、液压油污染等问题，无法满足绿色化、定制化、多样化的需求。CNC折弯机为解决此类问题提供有效途径，其通过伺服电机直接驱动滑块，而不再应用液压缸驱动!51。通过将基于伺服电机直接驱动滑块工作的数控系统技术引人折弯机，可在基本不提高成本的基础卜，改变电液数控折弯机的缺点，同时很大程度地提高系统的整体性能。
2CNC折弯机模块层级划分
组件是被用于特定功能并能用来为特定目的组成更复杂的实体[6]。模块化设计是绿色设计的方法之一，其通过对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础卜，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的种类的定制产品，以满足市场的不同需求17〕0基于模块化的思想，以功能为导向，本文将CNC折弯机划分为三个层级的模块。其中，一级模块A为CNC折弯机的支撑主架，包括支撑底座A1、移动架1A2、侧板A3、移动架2A4，以及移动架3A5;二级模块B为模条刀具，包括卜模条B1、下模条B2、小模条B3，以及刀具B4;三级模块为气动模块C及伺服模块D。气动模块包括r模条气缸C1及小模条气缸C2;伺服模块包括移动架1驱动D1，移动架2驱动D2，移动架3驱动D3，以及刀具驱动D4。图1展示了CNC折弯机的模块层级图。各个模块的相对位置关系及装配关系可以从图1中清晰看出:移动架1作为主要支撑结构，由支撑底座进行支撑，移动架1驱动模块进行驱动，其做水平方向运动。移动架1卜放置有下模条、移动架2和移动架3。移动架2卜放置有侧板和刀具，并由移动架2驱动模块进行驱动，移动架2做水平方向运动。移动架3负责小模条的运动，做竖直方向运动。卜模条放置在侧板卜，刀具放置在移动架2卜，二者均做竖直方向运动。通过与移动架1和移动架2水平方向的运动进行联动，折弯机可以实现不同方向、不同形状的折弯。通过更换模条及刀具模块，可以实现对不同饭金的折弯，增加折弯机柔性化程度。以一级模块A为例，设计其机械结构如图2所示。
3折弯机构设计
折弯机构包括卜模条、小模条、小模条及刀具4个部分。其中卜模条和下模条一方面作为压紧机构，另一方面提供了折弯所需的半径。小模条的作用与下模条的作用相同，一方面与卜模条组成压紧机构，另一方面提供多一个折弯半径，使得折弯机在一道工序中可以实现多种半径的折弯，以提高生产效率。刀具根据预设的路径进行运动，对饭金实施折弯。刀具设计成双刀头形式，使其可以实现对板材竖直向卜和竖直向下两个方向的折弯，扩展折弯机功能。设计的折弯机构如图3所示。
4结论
本文基于模块化设计思想，对CNC折弯机的机械结构进行研究。首先研究CNC实现途径，结合折弯机发展现状，确定了以电机直接驱动方式进行折弯机机械机构设计的基本思路。在此基础卜，结合模块化设计思想，以功能为导向，对折弯机进行层级划分。将CNC折弯机分解为A,B,C和D三个层级，并对每个层级所包含模块及各模块之间相互关系进行详细说明。以一级模块为例，展示了所设计的机械结构。对于折弯机构，本文设计的小模条配合双刀头形式，使得折弯机在一道工序中可实现多种半径的折弯，充分发挥模条刀具性能，提高生产效率。
作者：吴贻波 单位：安徽省爱力特家电成套装备有限公司
CNC折弯机机械结构设计分析 来源：网络整理
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