复合伺服驱动压边力控制方法及执行机构设计.pdfVIP

中国机械工程第 23卷第 11期 2012年 6月上半月 复合伺服驱动压边力控制方法及执行机构设计 杨 莉 秦泗吉 杜广杰 燕山大学，秦皇岛，066004 摘要：基于伺服 电机的可控性和六杆机构的变传动比及增力特性 ，提 出了一种复合伺服驱动压边力 控制方法。在分析数控伺服驱动压边力控制原理 的基础上，根据慢速加载、快速返程的工艺要求，设计 了压边力执行机构，并对其进行 了系统仿真。采用复合伺服驱动压边力控制方法，使压边装置在产生较 大压边力的情况下，仅需较小的电机功率，就可以满足压边过程 中的压边力和行程的工艺要求。 关键词 ：数控 ；复合伺服驱动 ；压边力控制 ；六杆机构 中图分类号 ：TG385．9；TG659 DOI：10．3969／j．issn．1004—132X．2012．11．021 A CompositeControlTechniqueofBHFDrivenbyServoMotorandDesignfortheActuator YangLi Qinsiji DuGuangjie YanshanUniversity，Qinhuangdao，Hebei，066004 Abstract：Basedonservomotorcontro1andvariabletransmissionratioofasix—barmechanism ，a compositetechniqueforBHF controlledbyservomotorandmulti—barlinkageswasproposed．The principlesoftheBHF controlwereanalyzed andtheBHF actuatorwasdesignedaccording tosome technologyrequirementssuchasslow loadingandfastreturnduringthedeepdrawingprocess．Onlya smallelectricalpowercanmeetahigherBHF byintegratedservomotorwithsix— barlinkages． Keywords：computernumericalcontrol(CNC)；composite servo— driving；blank holderforce (BHF)control：six— bar1inkage 0 引言 仿真结果表明，所设计 的压边力控制系统可以满 在板料拉深成形过程 中，压边力的作用是为 足压边力控制的工艺要求 。 了防止变形区金属的起皱失稳。压边力过小不足 1 复合伺 服驱 动压边 力 控制 的方 法及 以抑止板坯的起皱 ，但其过大又会使传力区的金 原理 属超过承载能力而引起破坏。压边力是影响拉深 过程的重要工艺参数 ，因而控制压边力是控制拉 根据拉深工艺对压边力的要求，文献[4]提出 深成形过程的重要手段 j。 了以数控伺服电机作为驱动元件实现压边的方 为适应新材料 (如轻质合金)、新工艺板材 (如 法。这种压边力控制方法可以使压边力按预先设 拼焊板)对成形工艺中压边力控制技术 的要求，目 定的压边力行程 曲线变化 ]，精确地实现拉深过 前，此领域 的主要研发方 向为 ：①控制过程精确 程的压边力控制要求，对提高成形极限和保证成 化 、智能化和柔性化 ；②节能和环保；③工艺参数 形制件的质量具有积极意义。 对成形过程影响规律的精确描述。 压边过程是一个变速运动过程 ，需要慢