数控弯管机数控软件的改进

　　南车株洲电力机车有限公司2005年购买的数控弯管机(SB-40×4A-2s)，因软件上的缺陷，操作很不方便，弯制出来的管子质量不达标，需要人为再加工，造成制造成本增加。为了满足生产的需要，迫切需要解决数控弯管机自带程序的缺陷，提高管道弯制产品的质量，以期提高生产的效率，方便工人和工艺员的操作。本文在机车管道弯制的工艺分析基础上着重介绍了管道弯制的算法设计及新数控软件的功能及操作界面。

1 数控弯管机原程序的缺陷

　　1)数控软件存在算法缺陷，没有考虑管道实际弯制过程的反弹和延伸因素的影响，对其理论数据不能自动修正，每弯制一根管子都要先试弯再对数据进行人工修正；同时在计算下料长度时没有考虑延伸因素的影响，下料长度偏长，弯制过后需要再切割，造成人力和材料的浪费。

　　2)软件程序中，只可显示算，x，y，z数据和Y，B，C数据，不能显示修正的Y，B，C数据，而且数据查看不够直观，不能进行可弯曲性的初步判断和基本处理。

　　3)不能对管子的下料长度进行汇总分析，不能对管道弯制的数据进行储存并调用数据直接弯制，每次弯制管道都需输入数据，很不方便；同时数据文件的编辑页面与加工执行页面之间无法直接切换，无法同时工作。

2 管道弯制的算法

　　2.1 管道弯制的工艺分析

　　数控弯管机弯管过程一般都可以分为进给、旋转、弯曲三种运动过程，其中进给的距离其实就是管子的直线段的长度值，即Y值；弯曲角度是两个相邻的直线段的夹角的补角，即B值；旋转角度其实就是上一个加工面(弯曲平面)和下一个加工面(弯曲平面)的夹角，即C值。管道弯制零件图上标注的是线形尺寸和角度尺寸，需要一定的数据转换和计算，转换为各个节点(中心线的交叉点)的绝对坐标(x_i'，y_i'，zi')或相对坐标(x_i，y_i，z_i)，然后利用坐标数据信息计算出管道弯制数据(Y，B，C)，即(进给，旋转，弯曲)的值。其中绝对坐标指的是各个节点相对于一个固定点(一般是首端)的坐标值，而相对坐标指的是各个节点相对于上一个节点的坐标值。

　　2.2 管道设计数据的采集

　　首先需要知道各个节点的相对坐标缸x_i，y_i，z_i (i=1-n)或者绝对坐标x_i，y_i，z_i (i=0-n)；管子的总段数，l(或者拐角的个数)；管子的弯曲半径尺。其中绝对坐标和相对坐标的相互转换关系为：