管道一體化數控加工控制方案設計論文

　　一、管道一體化數控加工工藝

　�。ㄒ唬┕艿篱_(kāi)料加工工藝。

　　管件的開(kāi)料加工是一種定尺切割加工方法。開(kāi)料加工的方式主要有機械式開(kāi)料加工、液壓式開(kāi)料加工以及電氣式開(kāi)料加工。機械式開(kāi)料加工是通過(guò)輪帶傳動(dòng)進(jìn)行開(kāi)料加工的方式，但由于其加工工藝粗糙，已經(jīng)不被現代的管件市場(chǎng)所接受。液壓式開(kāi)料加工是以液壓缸驅動(dòng)連桿，連桿與活塞相連接，連桿與活塞同時(shí)運動(dòng)帶動(dòng)刀具對工件進(jìn)行切割�，F在采用最多的開(kāi)料加工方式是電氣式開(kāi)料加工，以異步電機作為驅動(dòng)系統，將切割刀具連接到異步電機的轉軸上，由異步電機轉動(dòng)帶動(dòng)刀具旋轉，再通過(guò)其他機構的輔助，實(shí)現對加工管件的切割[1]。

　�。ǘ�）管道管端成型工藝。

　　將成型模具置于關(guān)鍵的端口，根據需要對端口進(jìn)行加工，改變其形狀是管端成型工藝的原理。管端成型工藝方法主要有機械沖壓式、管端偏心回轉式和NC工作機驅動(dòng)成型模具式等幾種。機械沖壓式成型通過(guò)對管端沖壓而使端口形狀發(fā)生改變的成型方法。管端偏心回轉式成型主要用于管端成型加工的初始階段。NC工作機驅動(dòng)成型模具式成型是應用半球形成型模具在管件沿軸心進(jìn)行轉動(dòng)時(shí)進(jìn)行移動(dòng)，進(jìn)行管件端口加工來(lái)改變端口形狀。

　�。ㄈ�）管道彎管成型工藝。

　　彎管成型工藝是借助彎曲模具對管件進(jìn)行一定角度的彎曲，對同一管件進(jìn)行多次彎曲后而形成一定的形狀，是管道一體化數控成型的核心工藝。目前，三維彎曲成型是應用最廣泛的管件成型工藝，其加工方式是管件在模具的作用下發(fā)生一定程度的彎曲，輾壓式加工和拉式加工是最主要的兩種加工方式。輾壓式加工是事先將管件和模具裝置固定，利用輥輪圍繞彎曲模具的滾動(dòng)進(jìn)行管件彎曲加工。而拉式加工是靠彎曲模具拖動(dòng)管件進(jìn)行彎曲[2]。

　�。ㄋ模┬读瞎に�。

　　在管件成型加工完成后，將產(chǎn)品從設備上人工卸下，然后進(jìn)行分料懸掛彎管件，是管道開(kāi)料加工工藝中的卸料工序。為了提高卸料的效率，開(kāi)始采用機械手卸料，其原理是在伺服電機的驅動(dòng)下，通過(guò)滾珠絲桿將完成工件平穩地卸下取出。憑借其精確的自動(dòng)卸料功能，機械手卸料得到了更多的應用。

　　二、管道一體化數控加工的控制方案

　　管件數控成型加工是以開(kāi)料加工、管端成型和彎管成型等加工工藝為主，精確控制好每個(gè)加工程序的過(guò)程。該過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的數據信息，需要對其進(jìn)行準確的處理，以提高整個(gè)加工系統的工作效率。建立一套管道一體化數控加工的控制方案，能夠做到對各項加工工藝的控制和轉換。結合管道的一體化數控成型工藝，需要對整個(gè)管道數控加工的控制結構進(jìn)行設計，得出一個(gè)完備的方案。建立以伺服系統為核心部分的控制系統，將其作為整個(gè)管道一體化數控加工系統的控制核心。以管道一體化數控加工工藝作為控制對象，準確的接受指令信號，自動(dòng)完成對管件的加工。結合管件數控加工中存在的問(wèn)題，需要對伺服控制系統進(jìn)行合理的設計。伺服控制系統的主要構成包括氣動(dòng)伺服控制、電液伺服控制和機電伺服控制系統。管件一體化加工大多選擇機電伺服系統，以交流電機作為執行機構，數控成型加工控制的精確度會(huì )大幅度提高。伺服控制結構主要采用半閉環(huán)的控制方式，是針對于管件一體化加工整體機械性和傳動(dòng)精度較高特性的設計。根據管件一體化加工工藝的分析，有如下特點(diǎn)：一，控制系統應該具有可靠性高和抗干擾能力強的特點(diǎn)；二，具備自動(dòng)精確檢測的控制系統，符合管件加工工藝對精度的要求；三，操作簡(jiǎn)單，執行人員可以很容易選擇需要的管件加工方式，并能夠及時(shí)得到管件加工的工藝參數；四，系統進(jìn)行改造和升級更加簡(jiǎn)單快捷，做到實(shí)時(shí)通訊，便于參數的更改。對管道數控加工控制的一體化設計，實(shí)現了控制加工系統的數字化和智能化，大幅度節約了成本。通過(guò)對管件加工工藝條件、要求以及成本問(wèn)題綜合考慮，設計了以交流伺服控制系統為主體的控制方案。

　　結論：

　　數控加工工藝成為了管道一體化數控加工的核心內容，確定了以交流伺服控制系統為主體數控加工的控制方案設計，加速提高了數控加工工藝的完善和進(jìn)步。高速化、高精度化、加工過(guò)程復合化將成為未來(lái)管道一體化數控加工技術(shù)的發(fā)展目標。應用多媒體技術(shù)，智能化控制，是未來(lái)管道一體化數控加工技術(shù)的發(fā)展方向。管道一體化數控加工工藝將越來(lái)越多的應用于我們的生活當中。

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