一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置及其加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于数控肋骨冷弯机的加工方法，其特征在于它包括以下步骤：Ａ、从肋骨加工的起始点开始用定弦长Ｓ↓［０］对待加工肋骨曲线进行分割；Ｂ、分别求出起始点到各分割点的弦长Ｌ↓［ｉ］；Ｃ、对于由弦长分割成的肋骨曲线，在定弦长的一半处求出的对应的圆弧的拱高Ｈ↓［ｉ］；Ｄ、对于每根肋骨曲线，求出一组｛Ｌｉ，Ｈｉ｝数据；Ｅ、将计算出的一组｛Ｌｉ，Ｈｉ｝作为数控肋骨冷弯机自动控制时的加工控制量，其中Ｌｉ为目标进料量，Ｈｉ为目标拱高量。本发明专利技术还公开了为实现该加工方法而采取的加工装置。本发明专利技术的优点在于它赋予逐段进给式数控肋骨冷弯机以简单、可靠的测量方法，保证肋骨自动弯曲成形的精度。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及船体建造工艺领域，特别涉及一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置及其加工方法。
技术介绍
现有的船体肋骨冷弯机对船体肋骨进行加工时，通常采用弦线测量法，是采用一根钢丝同时测量冷弯机工作时进料长度Li和弯曲时弦线夹角θi。由于实际肋骨弯曲中，肋骨进行弹性、塑性变形时最敏感处，就是弯曲成形圆弧的拱高处，但恰恰弦线测量是不能测量该段变形，因此弯曲过程中经常发生过弯现象，而一旦发生过弯就会影响线型的成形质量和成形精度，并且降低生产效率。随着机电一体化技术和测量技术的不断发展，需要探索和研发新的更先进的实时测量方案和测量机构，从而提高弯曲精度和效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，能够提高弯曲精度和效率。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，它包括主油缸，与主油缸连接的控制器，其特征在于它包括平行排列的三个加工夹头，两边两个加工夹头固定，中间的加工夹头与主油缸连接，中间加工夹头与测量台连接，测量台上设有拱高测量装置，在测量台之外还设有弦长测量装置，拱高测量装置与弦长测量装置均与控制器连接。其中，拱高测量装置包括设在测量台上的联杆轴，联杆轴与三个平行排列的拱高测量机构连接，每个拱高测量机构有一个测量探头。每个拱高测量机构包括与联杆轴连接的丝杆，电机与丝杆连接，丝杆与弹簧挡块连接，弹簧挡块与弹簧连接，弹簧与探测探头连接，探测探头与光栅探头连接，测量台上设有与光栅探头相配合的光栅，光栅探头与控制器连接。弦长测量装置包括与主导轨滑动连接的平移车，与平移车滑动连接的滑板小车，平移车与设在主导轨上的第一长度编码器连接，滑板小车与设在平移车上的第二长度编码器连接，第一长度编码器和第二长度编码器均与控制器连接。本专利技术的另一目的是提供一种用于数控肋骨冷弯机的加工方法，能够提高弯曲精度和效率。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是一种用于数控肋骨冷弯机的加工方法，其特征在于它包括以下步骤A、从肋骨加工的起始点开始用定弦长对待加工肋骨曲线进行分割；B、分别求出起始点到各分割点的弦长Li；C、对于由定弦长分割成的肋骨曲线，在定弦长的一半处求出的对应的圆弧的拱高Hi；D、对于每根肋骨曲线，求出一组{Li，Hi}数据；E、将计算出的一组{Li，Hi}作为数控肋骨冷弯机自动控制时的加工控制量，其中Li为目标进料量，Hi为目标拱高量。其中步骤E又包括F、将待加工肋骨安装在三个加工夹头上，使得三个拱高测量机构的测量探头与加工肋骨接触，并使得加工肋骨的一头置于滑板小车上，其中第一和第二测量探头的距离为定弦长的一半，第二和第三测量探头的距离为定弦长的一半；G、在进料时，根据第一长度编码器和第二长度编码器测得的值计算弦长L，将L与目标进料值Li比较，以控制进料量；H、当进料量为Li时，停止进料，主油缸控制中间加工夹头对肋骨进行弯曲，同时根据三个光栅探头测得的值计算拱高H、当拱高H达到目标值Hi后，主油缸就停止弯曲。本专利技术的优点在于它为200t，250t，300t，400t，600t，700t三支点肋骨冷弯机的自动控制提供了方法，赋予逐段进给式数控肋骨冷弯机以简单、可靠的测量方法，保证肋骨自动弯曲成形的精度，从而在保证高精度的前提下谋求肋骨冷弯加工的高质量和高速度。附图说明图1根据本专利技术，计算肋骨曲线坐标原点的图解示意2为本专利技术中的塑性变形区的图解示意3为加工控制量Li和Hi的图解示意4为本专利技术中的加工装置结构示意5为本专利技术中的测量装置原理图具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步的描述。在附图4中，各数字符号表示1-第一长度编码器，2-主导轨，3-端架，4-第二长度编码器，5-平移车，6-滑板小车，7-肋骨夹头，8-肋骨，9-第一加工夹头，10-第二加工夹头，11-第三加工夹头，12-检测探头，13-检测定位舌杆，14-弹簧，15-弹簧定位杆，16-弹簧挡块，17-光栅，18-螺母，19-丝杆，20-电机，21-测量台，22-光栅探头，23-联杆轴。由于实际肋骨弯曲中，肋骨进行弹性、塑性变形时最敏感处，就是弯曲成形圆弧的拱高处，因此为了保证肋骨自动弯曲成形的精度，需要采用拱高测量法来进行加工。本专利技术的一种用于数控肋骨冷弯机的加工方法，其特征在于它包括以下步骤A、从肋骨加工的起始点开始用定弦长S0对待加工肋骨曲线进行分割；B、分别求出起始点到各分割点的弦长Li；C、对于由S0，分割成的肋骨曲线，在定弦长的 处求出的对应的圆弧的拱高Hi；D、对于每根肋骨曲线，求出一组{Li，Hi}数据；E、将计算出的一组{Li，Hi}作为数控肋骨冷弯机自动控制时的加工控制量，其中Li为目标进料量，Hi为目标拱高量。为了实现这一加工方法，本专利技术提供了一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，它包括主油缸，与主油缸连接的控制器，其特征在于它包括平行排列的三个加工夹头9，10，11，两边两个加工夹头9，11固定，中间的加工夹头10与主油缸连接，中间加工夹头10与测量台21连接，测量台上设有拱高测量装置，在测量台之外还设有弦长测量装置，拱高测量装置与弦长测量装置均与控制器连接。其中，拱高测量装置包括设在测量台上的联杆轴23，联杆轴与三个平行排列的拱高测量机构连接，每个拱高测量机构有一个测量探头12。每个拱高测量机构包括与联杆轴23连接的丝杆19，电机10与丝杆19连接，丝杆19与弹簧挡块16连接，弹簧挡块16与弹簧14连接，弹簧14与探测探头12连接，探测探头12与光栅探头22连接，测量台21上设有与光栅探头22相配合的光栅17，光栅探头与控制器连接。弦长测量装置包括与主导轨2滑动连接的平移车5，与平移车5滑动连接的滑板小车6，平移车5与设在主导轨2上的第一长度编码器1连接，滑板小车6与设在平移车5上的第二长度编码器4连接，第一长度编码器1和第二长度编码器4均与控制器连接。图1中示出了根据本专利技术的加工方法，计算肋骨曲线f(x)的绝对坐标原点的图解示意图。过肋骨曲线f(x)的起始点P1，用定弦长S0，为半径划弧求取与肋骨曲线f(x)的交点P2，过弦 之中点作垂线求得P1~P2弧长拱高H，并与弧长交于K，以K为圆心，以H为半径作小圆，过f(x)起点P1作该小圆之切线，在切线上截取L1与切线交点为绝对坐标原点P0。其中L1长度为拱高测量装置原点与弦长测量装置原点的相对距离，由机器安装完毕后实际测量而定。拱高测量装置原点是第一测量探头的位置，弦长测量装置原点是指滑板小车与肋骨的连接点。定弦长S0的大小取决于肋骨冷弯机吨位大小，最小弯曲半径大小而决定，如图2所示。当三支点A、B、C肋骨冷弯机，其支点AC、BC之间弯矩为L，弯曲半径为R时塑性变形区D，可按公式D=L-J1+2r′K1K0+J]]>计算求之。其中L为AC之间的距离和BC之间的距离J为C点顶弯柱与型材接触长度r′=r1+2(K1+K02r)δsEr]]>δs——材料的屈服极限E——材料的弹性模量K0——材料的相对强化系数K1——型钢的形状系数r=RH]]>H为型材腹板尺寸R为加工段弯曲回弹后曲率半径S0的大小应≥D塑性变形区，也可根据实际试验结果作适当调整。图3示出了加工控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，它包括主油缸，与主油缸连接的控制器，其特征在于它包括平行排列的三个加工夹头，两边两个加工夹头固定，中间的加工夹头与主油缸连接，中间加工夹头与测量台连接，测量台上设有拱高测量装置，在测量台之外还设有弦长测量装置，拱高测量装置与弦长测量装置均与控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，它包括主油缸，与主油缸连接的控制器，其特征在于它包括平行排列的三个加工夹头，两边两个加工夹头固定，中间的加工夹头与主油缸连接，中间加工夹头与测量台连接，测量台上设有拱高测量装置，在测量台之外还设有弦长测量装置，拱高测量装置与弦长测量装置均与控制器连接。2.如权利要求1所述的一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，其特征在于拱高测量装置包括设在测量台上的联杆轴，联杆轴与三个平行排列的拱高测量机构连接，每个拱高测量机构有一个测量探头。3.如权利要求2所述的一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，其特征在于每个拱高测量机构包括与联杆轴连接的丝杆，电机与丝杆连接，丝杆与弹簧挡块连接，弹簧挡块与弹簧连接，弹簧与探测探头连接，探测探头与光栅探头连接，测量台上设有与光栅探头相配合的光栅，光栅探头与控制器连接。4.如权利要求1至3中任一项所述的一种用于数控肋骨冷弯机的加工装置，其特征在于弦长测量装置包括与主导轨滑动连接的平移车，与平移车滑动连接的滑板小车，平移车与设在主导轨上的第一长度编码器连接，滑板小车与设在平移车上的第二长度编码器连接，第一长度编码器和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：金永昌，钟明辉，陈强，姚建春，杜敏捷，吴向阳，任丽霞，袁海燕，
申请(专利权)人：上海船舶工艺研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]