一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法技术

本发明专利技术公开了一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，包括：按照预设坐标数据加工弯管，测量弯曲后管路的点云数据；在三维设计软件中测量管路设计模型的理论XYZ坐标数据；将弯曲后管路的点云数据导入三维设计软件，通过三维设计软件中逆向创建弯曲后管路的起点、终点、相邻两直线段轴线的交点，测量得到实际XYZ坐标数据；将理论XYZ坐标数据、实际XYZ坐标数据转化为加工指令YBC数据；计算理论加工指令YBC数据与实际加工指令YBC数据之间差值，得到补偿修正参数。能提高管路加工效率，短时间内可准确、高效地完成弯管调试工作，弯管过程趋于简单化，更易于操作，同时也减少过程中的物料损耗。物料损耗。物料损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法


[0001]本专利技术属于弯管成型工艺
，涉及一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法。

技术介绍

[0002]目前在管路加工领域，管路的弯曲加工后存在回弹及拉伸变形现象，这会导致管路弯曲角度变小，轴线变长和弯曲半径变大的情况，这些严重影响了弯管加工的精度和效率。人们通常会根据经验总结出回弹及拉伸数据供生产参考使用，但影响弯管回弹及拉伸的因素很多且复杂，经验数据误差往往会比较大，弯管成型精度不理想。虽然数控弯管设备调整好后的工艺参数已经确定，但随着模具更换，弯管模具加紧力的变化，以及批次间管路材质的轻微差异等等，均会影响到管路的成型加工，实际弯管工况更为复杂。因此，数控弯管机在弯管作业时不能直接使用管形数据加工，弯管加工偏差大、精度低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，解决了现有技术中存在的弯管加工偏差大、精度低的问题。
[0004]本专利技术所采用的技术方案是，一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，包括以下步骤：
[0005]步骤1、按照预设坐标数据加工弯管，测量弯曲后管路的点云数据；
[0006]步骤2、在三维设计软件中测量管路设计模型的理论XYZ坐标数据；
[0007]步骤3、将弯曲后管路的点云数据导入三维设计软件，通过三维设计软件中逆向创建弯曲后管路的起点、终点、相邻两直线段轴线的交点，测量得到实际XYZ坐标数据；
[0008]步骤4、将理论XYZ坐标数据、实际XYZ坐标数据转化为加工指令YBC数据；
[0009]步骤5、计算理论加工指令YBC数据与实际加工指令YBC数据之间差值，得到补偿修正参数。
[0010]本专利技术的特点还在于：
[0011]步骤4具体为：在三维设计软件中将理论XYZ坐标数据、实际XYZ坐标数据导出到Excel文档，通过预先在Excel文档设置的算法转换得到加工指令YBC数据。
[0012]步骤4中加工指令YBC数据包括送料长度、弯曲角度、空间转角。
[0013]步骤4中Excel文档设置的算法如下：
[0014]步骤A、假设弯曲后管路的坐标点分别为P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),P3(x3,y3,z3),P4(x4,y4,z4)，弯曲半径为R，根据弯曲后管路的交点坐标值计算相邻两坐标点P1P2、P2P3、P3P4间的长度，即矢量P
i
P
j
的长度：
[0015][0016]则矢量P1P2、P2P3、P3P4的方向余弦：
[0017]式中i＝1，2，3；
[0018]矢量P1P2与矢量P2P3的夹角余弦cosDOB1＝cosα1cosα2+cosβ1cosβ2+cosγ1cosγ2，
[0019]弯曲角度DOB1＝arcos(cosα1cosα2+cosβ1cosβ2+cosγ1cosγ2)；
[0020]同理，矢量P2P3与矢量P3P4的弯曲角度为：
[0021]DOB2＝arcos(cosα2cosα3+cosβ2cosβ3+cosγ2cosγ3)；
[0022]步骤B、根据弯曲角度得到弯曲后管路的首、末段直线送料长度中间段弯曲圆弧送料长度
[0023]步骤C、采用规格化办法，计算矢量P1P2与矢量P2P3构成的平面法线P2V1的方向余弦为：
[0024][0025][0026][0027]其中，
[0028]cosα
1x
＝cosβ1cosγ2‑
cosβ2cosγ1；
[0029]cosβ
1x
＝cosα2cosγ1‑
cosα1cosγ2；
[0030]cosγ
1x
＝cosα1cosβ2‑
cosα2cosβ1；
[0031]同理求出矢量P2P3与矢量P3P4构成的平面法线P3V2的方向余弦：
[0032]cosα
2d
,cosβ
2d
,cosγ
2d
；
[0033]则空间转角大小为：
[0034]|POB1|＝arcos(cosα
1d
cosα
2d
+cosβ
1d
cosβ
2d
+cosγ
1d
cosγ
2d
)；
[0035]步骤D、计算矢量P2V1和矢量P3V2的矢量积V
xd
的方向余弦cosα
xd
，cosβ
xd
，cosγ
xd
，并规格化，判断该矢量与矢量P2P3的数量积：
[0036]d0＝cosα
xd
cosα2+cosβ
xd
cosβ2+cosγ
xd
cosγ2；
[0037]若d0≥0，空间转角为正向旋转，d0＜0，空间转角为反向旋转。
[0038]步骤5具体为：将步骤4得到的理论加工指令YBC数据、实际加工指令YBC数据，导入到不同型号数控弯管设备对应的预先设计的Excel工作表内，得到设计模型理论和弯管加工实际间的差值，即弯管回弹及拉伸变形补偿修正参数。
[0039]本专利技术的有益效果是：
[0040]本专利技术的一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，结合应用三维设计软件及其二次开发、VB编程、Excel等，通过管路扫描逆向创建、XYZ点坐标自动导出和数控弯管YBC指令转换，计算得到弯管补偿修正参数，解决了依据以往经验弯管加工偏差大、精度低的问
题；能提高管路加工效率，减少操作人员对于经验的依赖，为弯管加工提供了强有力的数据支撑，短时间内可准确、高效地完成弯管调试工作，弯管过程趋于简单化，更易于操作，同时也减少过程中的物料损耗。
附图说明
[0041]图1是本专利技术一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法的流程图；
[0042]图2是本专利技术一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法中实施例的坐标数据导出界面示意图；
[0043]图3是本专利技术一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法中实施例的补偿修正参数示意图。
具体实施方式
[0044]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0045]一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0046]步骤1、按照预设坐标数据加工弯管，测量弯曲后管路的点云数据；
[0047]步骤2、在三维设计软件中测量管路设计模型的理论XYZ坐标数据；
[0048]步骤3、将弯曲后管路的点云数据导入三维设计软件，通过三维设计软件中逆向创建弯曲后管路的起点、终点、相邻两直线段轴线的交点，测量得到实际XYZ坐标数据；
[0049]步骤4、将理论XYZ坐标数据、实际XYZ坐标数据转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、按照预设坐标数据加工弯管，测量弯曲后管路的点云数据；步骤2、在三维设计软件中测量管路设计模型的理论XYZ坐标数据；步骤3、将弯曲后管路的点云数据导入三维设计软件，通过三维设计软件中逆向创建弯曲后管路的起点、终点、相邻两直线段轴线的交点，测量得到实际XYZ坐标数据；步骤4、将所述理论XYZ坐标数据、实际XYZ坐标数据转化为加工指令YBC数据；步骤5、计算理论加工指令YBC数据与实际加工指令YBC数据之间差值，得到补偿修正参数。2.根据权利要求1所述的一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，其特征在于，步骤4具体为：在三维设计软件中将所述理论XYZ坐标数据、实际XYZ坐标数据导出到Excel文档，通过预先在Excel文档设置的算法转换得到加工指令YBC数据。3.根据权利要求1所述的一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，其特征在于，步骤4中所述加工指令YBC数据包括送料长度、弯曲角度、空间转角。4.根据权利要求3所述的一种数控弯管回弹及拉伸变形补偿修正方法，其特征在于，步骤4中Excel文档设置的算法如下：步骤A、假设弯曲后管路的坐标点分别为P1(x1,y1,z1),P2(x2,y2,z2),P3(x3,y3,z3),P4(x4,y4,z4)，弯曲半径为R，根据所述弯曲后管路的交点坐标值计算相邻两坐标点P1P2、P2P3、P3P4间的长度，即矢量P
i
P
j
的长度：则矢量P1P2、P2P3、P3P4的方向余弦：式中i＝1，2，3；矢量P1P2与矢量P2P3的夹角余弦cosDOB1＝cosα1cosα2+cosβ1cosβ2+cosγ1cosγ2，弯曲角度DOB1＝arcos(cosα1cosα2+cosβ1cosβ2+cosγ1cosγ2)；同理，矢量P2P3与矢量P3P4的弯曲角度为：DOB2＝arcos(cosα2cosα3+cosβ2cosβ3+cosγ2cosγ3)；步骤B、根据所述弯曲角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，张小宁，
申请(专利权)人：陕西泰德汽车空调有限公司，
类型：发明
国别省市：