[发明专利]一种钣金圆弧折弯方法

权利要求书

1.一种钣金圆弧折弯方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)前期工作准备：将上、下折弯刀X轴和Z轴运行到第一刀折弯位置处，并将上压刀、压爪机构、靠尺机构均复位到初始位置处；

2)折弯前送料动作：将工件放置在工作台面上预留位置，通过靠尺机构运行卡住工件，通过压爪机构下压固定工件，之后靠尺机构下降脱离卡位，通过上下压爪夹取工件往压刀位置处移动，送到第一刀折弯位置处；

3)运用以直代曲的微积分原理，将需折弯成型的大圆弧细分为可加工的若干个连续的小段圆弧，当曲线的每小段分的足够小时，就可以认为直线长度等于曲线长度，把对圆弧R折弯分解一小段一小段的直线段折弯组合而成；

4)在操作界面中设置好折完整段圆弧所需折弯次数N及折弯半径R，设置的N值越大，每段小圆弧弧长越接近弦长，折弯后的圆弧精度越大，取弦长2～3mm来等分圆弧；之后系统将自动计算每段圆弧的折弯角度，折弯刀以圆弧的方式进行折弯，直到将圆弧整体折弯成型。

2.根据权利要求1所述的一种钣金圆弧折弯方法，其特征在于：所述步骤4)具体折弯过程如下：从第一刀折弯的位置开始，Z轴方向上、下折弯刀上移或下移到指定距离，X轴方向前移指定距离，根据系统自动计算的圆弧的折弯角度，将第一段小圆弧折完；折弯刀Z轴、X轴方向后退至第二刀折弯准备的位置，W轴上压刀上抬，释放工件，U轴再将工件前移送到圆弧折弯第二刀的位置，W轴上压刀下压，压住工件，折弯刀重复上一个折弯动作，第二段小圆弧折完；如此重复每个小圆弧折弯步骤，一直到设置的折弯次数结束，直到所有被分解的圆弧段都被折完，即可将圆弧整体折弯成型。

3.根据权利要求1所述的一种钣金圆弧折弯方法，其特征在于：每段圆弧的实际折弯角度的计算公式如下：

FL＝COS((180-A/N)/2)*2*R

S_-1＝0

b₀＝180-c*0/2

S₀＝S_-1*COS(c/2)+FL*COS(c*0/2)

a₀＝(180-b₀-(ASIN((SIN(180-b₀)*S₀)/FR))*180.0000000/PI)+CT*2/2；

从折第一刀折弯开始，首先计算第1段圆弧实际折弯角度a₁，具体公式如下：

b₁＝180-c*1/2

S₁＝S₀*COS(c/2)+FL*COS(c*1/2)

a₁＝(180-b₁-(ASIN((SIN(180-b₁)*S₁)/FR))*180.0000000/PI)+CT*3/2；

然后按照圆弧实际折弯角度a₁进行折弯，Z轴方向上下折弯刀上移或下移指定距离，X轴方向前移指定距离，第一段小圆弧折完；折弯刀Z轴、X轴方向后退至第二刀折弯准备的位置，W轴上压刀上抬，释放工件，U轴再将工件前移送到圆弧折弯第二刀的位置，W轴上压刀下压，压住工件，为折第二刀折弯做准备；

折第二刀折弯时，计算第2段圆弧实际折弯角度a₂，具体公式如下：

b₂＝180-c*2/2

S₂＝S₁*COS(c/2)+FL*COS(c*2/2)

a₂＝(180-b₂-(ASIN((SIN(180-b₂)*S₂)/FR))*180.0000000/PI)+CT*4/2；

折弯刀重复上一个折弯动作，按照圆弧实际折弯角度a₂进行折弯，第二段小圆弧折完；

……

折第n刀折弯时，计算第n段圆弧实际折弯角度a_n，具体公式如下：

b_n＝180-c*n/2

S_n＝S_n-1*COS(c/2)+FL*COS(c*n/2)

a_n＝(180-b_n-(ASIN((SIN(180-b_n)*S_n)/R))*180.0000000/PI)+CT*(n+2)/2；

当S＞＝FR时，后续每刀a值一样；

按照圆弧实际折弯角度an重复每个小圆弧折弯步骤，一直到设置的折弯次数结束，直到所有被分解的小圆弧都被折完；

折弯圆弧为：

第0刀送件FL，折弯划过角度为a₀

第1刀送件FL，折弯划过角度为a₁

第2刀送件FL，折弯划过角度为a₂

第3刀送件FL，折弯划过角度为a₃

第4刀送件FL，折弯划过角度为a₄

……

第N刀送件FL，折弯划过角度为a_n

其中，

R为折弯圆弧半径；

A为折弯圆弧角度；

N为折弯圆弧切分为N刀；

a为每刀实际折弯角度数列；

c为折弯角度；b为每刀铁片折弯点钝角数列；

S为每刀铁片折弯点与圆点距离数列；

FR为折弯半径

FL为折弯每步步长

PI为表示圆的周长与直径比值的数学常数。

4.根据权利要求1所述的一种钣金圆弧折弯方法，其特征在于：所述步骤2)具体操作如下：将工件放置在工作台面的预留位置，U轴组件中U1轴靠尺上升，工件位于Y1、Y2、U1三靠尺之间，之后Y1、Y2、U1三靠尺运行到卡位位置处，卡住工件，W1轴压爪下压，固定工件，且工件折弯边位置处正对上、下压刀，折弯线与刀尖位置平行，之后Y1、Y2、U1靠尺退回到工件卡位预留的间距位置处，三靠尺同时下降，U轴电机启动，U轴组件通过上、下压爪夹取工件往压刀位置移动，送到第一刀折弯的位置处。