1. 研究目的与意义
1、选题背景
随着工业的迅猛发展，人类对#8220;机器换人#8221;的需求不断攀升，引发了人工智能的大发展。对于机床行业亦是如此，机床作为装备制造业的工作母机，如何保证机床的效率及提高精度越来越成为当下研究人员努力的方向。针对于目前机床测试的需要，我开始设计关于通快trubend1000be系列折弯机机械补偿的电气调试工艺，通过标准化的调试工艺使机床维持稳定的工作效率及折弯精度。
2、选题意义
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2. 课题关键问题和重难点
关键问题
1.分析机械补偿的工作原理
2.通过测试寻求最佳的调试方法。
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3. 国内外研究现状（文献综述）
| | 1、课题背景 图3.1 TruBend1000BE系列机床 通快机床在世界享有很高的声誉，机床的效率、高精度已经是通快的一个招牌，而下模补偿是保证机床工作精度的重要条件之一。当折弯机开始折弯时，折弯机的横梁和工作台需承受一个负载，负载就会导致工作台和横梁有一定的变形，为了达到折弯的精确和反复不变的成型效果，这时，我们需要给折弯机系统加上一个挠度补偿。在没有挠度补偿的情况下，工件在沿整个工作台折弯弯曲时，其中心可能会产生某种形式的变形。特别是对长度超过2.4米，折弯机压力超过80吨的数控折弯机，为了保持整个工作整体折弯角度的一致性，我们需要给折弯机加装这种挠度补偿。 TruBend1000BE系列采用机械补偿，抵消机床滑块的变形。通过对相关电气的调试工艺设计，从而确保了加工结合面的精度，提高折弯机工作精度。保证机床的品质。 2、国内外发展现状 目前，在国内市场上销售的板料折弯机基本上是使用传统的液压补偿装置，因为补偿油缸间存在安装间距，所以存在补偿盲区，而在我国制造业飞速发展的今天，钣金折弯加工精度要求也在不断提高，液压补偿也就不再适用在精密钣金加工行业。 现有技术中的折弯机补偿油缸基于前后支撑板安装，工作时靠油压驱动，使工作台立板发生变形，以此达到补偿滑板变形的目的，工作台立板属于折弯机机架的一部分，长时间承受动态变形载荷，对设备的整体精度稳定性影响较大；而且补偿油缸间存在安装间距，使补偿曲线存在盲点。 补偿油缸控制油路与主油路并联于液压系统，随折弯机而工作，工作频率高，若液压油内有杂物，会造成比例液压阀卡死，直接影响加工精度，且存在油管破裂、补偿油缸密封圈老化、接头松动导致液压油泄露的隐患，能耗高且污染环境，故障维修也较为繁琐。 而国外主流高端折弯机普遍采用机械补偿系统。机械补偿是由两排加凸装置组成，一排是固定的，另一排可移动，中间的楔块比油缸活塞下方的楔块具有更高的斜率，并且坡度角随着床身向两边逐渐减小。开始工作后，可移动楔块创建一条曲线，其高点位于床的中心，低点位于床的任一端，在油缸活塞下方，工作台之上创建样条曲线，补偿系统就这样根据床身工作台和横梁的形变和自动的进行补偿。 图3.2 楔型块原理图 在机械补偿系统中，工作台承受的负载大小取决于机床吨位要求。有些数控机械补偿系统精度可以设定达到#177;0.01mm和重复误差在#177;0.005mm的范围。机械补偿装置可实现沿整个机床长度进行补偿，也即是说在全工作台长度上的任意位置可进行加凸操作进行挠度补偿。它还可以处理较高吨位和较短床身长度的挠度补偿。另外随着机械补偿系统的发展，机械补偿系统已有完整的标准，可单独制作选配了。可以被数控系统编辑操作。一个普通折弯机可以很方便的加装机械补偿装置，以提高其性能，还可以加装到较小吨位的入门级折弯机上让操作工更好的使用。 3、参考文献 [1]徐灏.机械设计手册第5卷[M].北京:机械工业出版社. [2]杨兴瑶.电动机调速原理及系统[M].水力电力出版社 [3]Robert J Schiling.Fundament#195;ls[M]. 'obotics:Analysisand Control.New Jersey:Prentice Hall,1990:1-90 [4]Shun Xu.Analysis of Electronic Circuit Interferencein Electrical Debugging Based on Computer-aided Software [J]. Journal ofPhysics: Conference SeriesVolume 1648, Issue 3. 2020. PP 032045- [5] 孙献铖.数控机床电气设计与调试[M] ．沈阳机床股份有限公司,辽宁沈阳,110142 [6] 伺服控制系统与PLC、变频器、触摸屏应用技术[M]. 1st, 沈阳: 杨博, 2021. [7] Zhang Wei. Research on Electrical ControlSystem of CNC Machine Tool Based on Vector Control [J].Journal ofPhysics: Conference SeriesVolume 1982, Issue 1. 2021. [8] 武锐. 折弯机机械补偿及结构优化技术研究[D]．扬州：扬州大学硕士学位论文，2013． [9] Li Heng. Investigation on Improving Accuracy of Bending Workpiece with Crowning Compensation Method[D]. 合肥: 合肥工业大学, 2012. [10] GB 7713-87, 科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式[S]. | |
4. 研究方案
1、构思机械补偿电气调试的主要功能如何实现。
（1） 对于机械补偿电气调试，最主要的是要明确调试需求，经过一段时间的现场了解，我需要
理解机械补偿系统的工作原理，记录机械补偿的机械结构及相关元器件，对各部件技术规格进行记录和分析。
图4.1机械补偿结构图
（2）明确工作原理与测试需求后，开始规划完成机械补偿电气调试的主要流程，首先是掌握机械补偿的机械结构。第二，学习TruBend1000BE系列机械补偿的电路图及PLC设计。第三，完成机械补偿电气调试标准工艺的建立。第四，设计机械补偿电气调试视频工艺的拍摄，剪辑。
图4.2 机械补偿相关电路
2、标准调试方法设计。
机械补偿电气调试步骤包括导参数、找零点、标定三个部分。
（1）导参数：需要根据不同的配置及相应技术要求，将正确的程序参数导入机床系统。导参数的步骤并不复杂，但确是整个机械补偿电气调试能够正确进行的重要保证。
（2）找零点：机械补偿选用三角斜楔构造，两个角度为α的直角三角形斜楔块，上楔块x方向移动被固定，只能进行y方向的移动。当下楔块沿-x方向移动△x间隔时，上楔块由于下楔块效果向上移动h间隔。找零点即找到h为0的点，记录此时电压，以此作为参考点。
（3）标定：现有机械补偿构造，在折弯机作业台全长安置有上、下两块垫板，上下垫板经过碟形绷簧和螺栓与作业台相连接，上、下垫板由多段不一样斜率的斜楔构成，经过电机驱动料楔使它们相对移动，构成一组方位加凸的抱负曲线。用这种办法，作台与滑块之问的挠度补偿可依据折弯力的变化而增减。调试时通过增加电压来增加折弯力，每隔一段电压记录标定一次，直至△h为最大可调节范围。
将以上三个步骤通过理论研究与测试，定义出最佳的调试方法。
3、机械补偿电气调试视频工艺
视频工艺即将确认好的调试方法通过视频的方式，使调试过程更加直白易懂展现，方便产线员工培训。视频工艺的制作需要拍摄设备、视频剪辑工具即Teamviewer软件的使用。通过Teamviewer软件将控制面板上的操作流程记录下来，用视频拍摄工具将非控制面板上的调试步骤记录，最终通过pr视频剪辑软件结合。
5. 工作计划
第1周收集资料，完成开题报告。
第2周学习机械补偿原理，整理液压系统的机械原理图和电气原理图。
第3周开始课题的方案设计，分析机械补偿的工作原理、电气原理图及plc控制。
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