数控弯管机三维计算机辅助设计

机械制作的计算机辅助设计与制造技术计算机辅助设计与制造技术（Computer Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是指利用计算机技术进行产品设计和制造过程的一种现代化技术。

在机械制造领域，CAD/CAM技术起到了举足轻重的作用，它可以提高产品设计的准确性和效率，优化制造工艺流程，降低成本，提升竞争力。

一、CAD/CAM技术概述CAD/CAM技术以计算机为中心，辅助设计和制造产品。

它集成了计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）两大部分，通过计算机软件和硬件的相互配合，实现从产品设计到制造的全过程自动化。

1. CAD技术CAD技术是指利用计算机进行产品设计的过程。

传统的产品设计需要手绘图纸，而CAD技术使得设计师可以利用计算机绘制出更加精确、直观的产品模型。

CAD软件提供了丰富的工具和功能，可以进行三维建模、装配设计、运动仿真等操作，减少了试错成本和设计周期。

2. CAM技术CAM技术是指基于CAD模型，利用计算机进行产品制造的过程。

CAM软件可以根据CAD模型，自动生成数控编程代码，实现产品加工的自动化。

CAM技术包括数控加工、激光切割、3D打印等多种制造方式，可以根据产品的不同需求选择合适的制造方法。

二、CAD/CAM技术在机械制造中的应用CAD/CAM技术在机械制造中的应用广泛，涵盖了产品设计、加工制造、装配检验等多个环节。

1. 产品设计利用CAD软件进行产品设计可以大大缩短设计周期，提高设计准确性。

设计师可以通过CAD软件对产品进行三维建模，实时查看产品外观和内部结构，进行运动仿真和强度分析，优化设计方案。

2. 加工制造CAM软件可以根据CAD模型生成数控编程代码，并自动控制加工设备进行生产。

CAM技术实现了从设计到制造的无缝对接，大大提高了生产效率和质量稳定性。

此外，CAM软件还可以进行工艺规划、工艺优化和产品工艺调度，从而提高加工效率。

机械工程设计中三维CAD技术的应用
随着科技的发展，三维CAD技术在机械工程设计中的应用越来越广泛。

三维CAD（三维计算机辅助设计）技术是一种利用计算机建立和显示三维物体模型的技术，它能够帮助工程师进行设计、分析和仿真，提高工程设计的效率和质量。

本文将从以下几个方面介绍三维CAD技术在机械工程设计中的应用。

三维CAD技术可以帮助工程师进行设计。

利用三维CAD软件，设计师可以将设计想法通过三维模型直观地表达出来。

相比于传统的手绘图纸，三维模型能够更准确地表示产品的外观和结构，避免了在设计过程中模糊的地方。

三维CAD软件还提供了丰富的设计工具和功能，能够帮助设计师更方便地绘制复杂的零部件和装配体，提高了设计师的设计效率。

三维CAD技术可以帮助工程师进行分析。

在机械工程设计中，工程师需要对设计方案进行分析，以验证其可行性和合理性。

利用三维CAD软件，工程师可以对设计模型进行各种运动和力学分析，如有限元分析、碰撞检测和动力学仿真等。

通过这些分析，工程师可以发现设计中的潜在问题并进行改进，从而提高产品的质量和性能。

三维CAD技术还可以帮助工程师进行文档管理和协作。

在机械工程设计中，设计团队通常需要协作完成设计任务。

利用三维CAD软件，设计团队可以将设计模型和相关文档集中管理，实现协同工作。

工程师可以通过软件进行设计文件的版本控制和共享，避免了因传统的纸质文档交流带来的困扰和误解。

基于台达数控系统的三维弯管机应用案例摘要：本文通过概念设计和功能设计描述了基于台达数控系统的三维弯管机解决方案级别设计技术。

对于数控三维弯管机原理、功能、界面、工艺等均有涉及。

关键词：中达电通数控系统台达伺服三维弯管1 引言在工业经济快速发展的上世纪90年代后以来，基础设施建设厂房、设备、交通设施需求急剧增加，各种金属管的需求已远远不能满足，许多金属管的形状要求也不断复杂化，从而催生了弯管机系统设计和开发。

传统的二维式的弯管机已无法满足复杂的工业需要。

三维弯管机正是在这一背景下逐渐开发成熟。

可程序设计控制器（PLC）在弯管机控制系统中的应用给复杂要求的弯管系统提供技术保证。

到现在由于国内空调，汽车等行业的兴起对于弯管机的需求由量到质的转变，所以同样催生了弯管机技术的飞跃，数控技术终于引入到了弯管机行业，数控的介入是弯管行业的一次技术革命，不管从弯管速度、精度上都是具有相当的优势。

台达作为行业的领军者率先利用产品的优势以及中达电通的整合技术销售给行业带了更强的生命力。

2 概念设计2.1系统概述基于台达数控系统的三维弯管机架构设计如图1所示。

自动三维弯管机控制系统主要由中达通用型数控系统H4C-3、ASD-A 400W、200W和2KW伺服驱动器组成。

400W伺服用于驱动小车进行送料即长度进给，200W伺服用于旋转角度控制，2KW伺服用于弯头的弯曲角度控制，外加一系列电磁阀配合机台外部辅助动作。

利用中达电通的数控系统画面自由规划，PLC程序的编写，以及丰富的MACRO指令，全闭环高响应的电控配置已经达到了行业的高水平应用。

2.2 系统特点中达电通数控系统功能特色，为数控弯管机系统的开发提供了开放平台：（1）内含INTERNAL PLC 功能。

（2）用 320×240 的 LCD 可自行规划显示的画面内容。

并提供动态点及反白功能，让画面更灵活。

（3）使用者可使用变量 10000 组，做加、减、乘、除、AND、OR...等数学运算，灵活的设计加工程序。

数控弯管机三维计算机辅助设计随着制造业的飞速发展，对于管件加工的需求日益增长。

数控弯管机作为管件加工的关键设备，其设计和制造的精度与效率对于生产具有重要意义。

近年来，随着计算机技术的进步，数控弯管机三维计算机辅助设计（3D CAD）得到了广泛应用。

本文将探讨数控弯管机三维计算机辅助设计的背景和意义，概念阐述，应用场景，设计流程，技术优势以及市场前景。

数控弯管机是一种用于弯曲金属管件的机械设备，可根据预设的参数和程序自动完成管件加工。

三维计算机辅助设计是一种利用计算机技术进行产品设计和模拟的方法，通过三维模型的表现形式，可以更加直观地分析和优化设计。

数控弯管机三维计算机辅助设计是将这两种技术结合起来，通过计算机辅助设计软件，对数控弯管机的设计和制造进行优化和提高。

数控弯管机三维计算机辅助设计在以下场景中具有广泛的应用：复杂管件设计：对于结构复杂、精度要求高的管件设计，三维计算机辅助设计可以更好地进行模拟和优化。

生产效率提升：通过优化设计，可提高数控弯管机的生产效率，降低生产成本。

产品质量控制：在设计阶段进行模拟验证，可以减少生产中的错误，提高产品质量。

数控弯管机三维计算机辅助设计的设计流程如下：需求分析：明确设计需求和目标，收集相关资料和数据。

设计草绘：利用CAD软件进行初步设计，形成三维模型草图。

尺寸标注：根据实际生产需求，对草图进行尺寸标注和细节完善。

模拟验证：通过软件进行模拟加工，验证设计的可行性和合理性。

优化改进：根据模拟结果进行设计优化，提高生产效率和产品质量。

数控弯管机三维计算机辅助设计具有以下技术优势：精度更高：通过三维建模和模拟，可以更好地控制尺寸精度和形状误差，提高生产的质量和效率。

效率更高：在设计阶段进行模拟和验证，可以减少试制和调试的时间和成本，提高研发效率。

可视化程度高：三维模型更加直观，便于分析和优化设计，提高设计质量。

随着制造业的发展和计算机技术的进步，数控弯管机三维计算机辅助设计的市场前景广阔。

自己在经过一段时间的摸索后，总结出使用型号为SB50—TSR全自动单轴弯管机，弯制DN10~DN20的制动管的一套方法。

此制动管的弯管尺寸精度为±0.1mm,角度精度为±0.1°,最大弯管角度为270°。

夹管、送管、转管、弯管全部由计算机系统控制。

使用计算机的编程是关键。

弯管数据的编程方法，有手工编程和计算机辅助编程。

一、手工编程。

对于弯管形状不太复杂的弯管（如图1），所弯管的程序不多，用手工编程就显得比较简便，迅速。

如一个，或两个90°弯，而且在一个平面上，以现生产的NX70制动管为例。

弯管的主要程序有Y（送管）、B（转管）、C（弯管）及其它辅助程序组成，如：加工数量、送料距离、送料后退距离、倒模长度等。

如有下图这根管，送管Y为管子尺寸长度减半径206-100=106，519-（100+100）=319，转管B因此管在一个平面所以B为0。

弯管C 为两个90°所以Y、B、C为Y B C106 0 90319 0 90将Y、B、C输入计算机它的下料尺寸为1225，送料距离为用1225-100=1125mm.。

因夹管长度为50~1000取100即可，送料后退距离为603-100=503，再将其它辅助数据输入计算机，即可开始弯管。

管子形状复杂的，可借助计算机进行辅助计算编程。

但这种编程直观性差，过程复杂，不易掌握，也不易检查，而且计算出的数据和实际管形有小小误差。

所以在平台上，按1：1的比例画出放样图进行对照，以便修整数据。

如下图，经计算机计算Y、B、C为Y B C510 -90 90150 0 37227 180 37输入计算机弯管后，对照为样图，并不一致，经三维管形检测发现并不完全符合图纸要求，后修正数据Y、B、C为Y B C510 -90 90150 0 36225 180 36他的差别很小，但完全符合设计要求。

经修改后的产品则完全符合设计要求，用此方法可提高工作效率，保证产品质量。

计算机辅助设计与制造实践案例解析计算机辅助设计与制造（Computer-Aided Design and Manufacturing，简称CAD/CAM）是一种利用计算机软件和硬件技术辅助进行产品设计与制造的方法。

它的出现极大地提高了生产效率和产品质量，广泛应用于各个行业。

本文将通过实践案例来解析CAD/CAM在实际应用中的优势和挑战。

案例一：汽车零部件设计与制造一家汽车零部件制造商面临市场竞争压力，急需提高产品设计和制造的效率。

采用传统的手工绘图和手工加工方式已经无法满足快速发展的市场需求。

为此，他们决定引入CAD/CAM技术来进行产品设计和制造。

首先，设计师利用CAD软件进行汽车零部件的三维建模。

通过CAD软件提供的各种功能，如实体建模、曲线建模和装配等，设计师可以快速创建产品的几何模型。

与传统手工绘图相比，CAD软件可以大大提高设计效率，减少错误和重复工作。

接下来，制造团队利用CAM软件将设计好的三维模型转化为机器指令，控制数控机床进行零部件的加工。

CAM软件可以根据设计要求自动生成加工路径，并快速优化路径以提高加工效率。

相比手工加工，CAM技术可以更好地控制加工质量，减少加工误差，并节省材料。

通过引入CAD/CAM技术，该汽车零部件制造商成功提高了产品设计和制造的效率。

他们能够更快速地响应市场需求，更精确地控制产品质量。

此外，CAD/CAM技术还为他们提供了更多创新的可能性，使他们能够设计出更复杂、更高性能的零部件。

然而，引入CAD/CAM技术也面临一些挑战。

首先，该制造商需要培训设计师和操作者掌握CAD/CAM软件的使用技巧。

这需要投入一定的时间和资源。

其次，CAD/CAM软件需要定期更新，以适应新的设计需求和制造技术。

这对公司而言也意味着额外的成本和人力投入。

案例二：航空发动机叶片制造一家航空发动机制造商采用CAD/CAM技术对发动机叶片进行设计和制造。

航空发动机叶片的设计和制造对产品性能和安全至关重要，因此需要高度精确和可靠的工艺。

数控弯管机弯曲技术弯曲模和管件三维尺寸数据输入分析数控弯管机弯曲技术弯曲模的分析：管件在弯管机上各个弯头是渐成的。

弯曲半径有弯曲模块确定，弯曲角度有弯管机程序控制。

图3为数控弯管机的弯曲模的结构形式，主要由3个部分组成：夹紧模块、弯曲模块和压力导向模块。

弯曲模块和夹紧模块的作用是将管件夹住，然后使管件缠绕弯曲模进行弯曲。

压块的作用则是克服管件弯曲时的反向作用力。

由于弯管机本身结构上的原因，对所弯制的管件在形状尺寸上有一定的要求。

对数控弯管机而言，管件的最大外径D为2．7 mm×3．5 mm。

管料的最大长度L=2 400 mm，最大弯曲角度R=180。

，最大弯曲半径R=200 mm。

此外，为了便于管件弯曲时的夹持，还要求管件末端及每个弯头之间有足的直线段。

一般取L>(1．5—3)D。

数控弯管机弯曲技术管件三维尺寸数据输入：摩托车车架管件一般由多段不共面的弯曲圆弧组成，也就是说，其管件一般是三维立体状的。

对这种较复杂的管件，如果采用一般的几何计算，将会很繁杂。

其计算方法常用立体几何分析方法和矢量分析方法。

而数控弯管机完全省却了对管件的几何计算，弯惯机利用X,Y,Z三维坐标来表示一根管件。

这个方法就是，首先确定选取哪一点作为起点，然后把三维管件投影到X,Y,Z轴，并确定方向，求出这些点距原点的距离。

这里所指的方向，也就是坐标值的正负。

如果方向弄反，它可能会弯出相反形状的管件。

举实例说明。

本文以摩托车某管件为例，左梁管有2个视图，如图4所示。

(1)确定X,Y,Z坐标轴方向。

(2)确定管子弯曲开始点。

把此点作为第一点N01，然后按顺序把其余弯曲点作为N02、N03⋯(3)除了管子两端，其余弯曲点都是管子中心线段的交点。

4)确定第1点的坐标值。

通常把第1点作为原点，也可以把其它点作为原点。

(5)按顺序确定其余各点坐标值。

数控弯管机的计算结果是根据管子的直线段交点得出的。

所以，如果管子的某直线段不能与其它直线段相交，必须用特殊方法来定义管子。

弯管机毕业设计论文弯管机是机械制造领域中重要的设备之一，广泛应用于管道、结构件等产品的制造过程中。

毕业设计是机械类专业学生理论实际、综合运用所学知识的重要环节。

本文旨在探讨弯管机的设计原理、结构特点及性能分析，并结合毕业设计的要求，提出一种新型弯管机的设计方案。

弯管机的主要工作原理是利用旋转运动和轴向压力将管材弯成所需形状。

根据弯管形状的不同，弯管机可分为手动弯管机、电动弯管机、液压弯管机等。

手动弯管机适用于小直径、小弯曲半径的管材，电动弯管机适用于大直径、大弯曲半径的管材，液压弯管机则适用于高强度、大直径的管材。

结合毕业设计的要求，本文提出一种新型电动弯管机设计方案。

该方案主要考虑以下几个方面：结构设计：新型弯管机采用卧式结构，主要由机架、旋转机构、压力机构、传动系统等组成。

其中，旋转机构采用伺服电机驱动，精确控制旋转角度；压力机构采用油压缸和斜楔结构，实现轴向压力的传递；传动系统采用蜗轮蜗杆减速器，提高传动效率。

控制系统设计：新型弯管机采用PLC控制系统，实现自动化控制。

控制系统主要包括伺服电机驱动器、压力传感器、位移传感器等。

通过编程控制，可以实现对管材的自动夹紧、旋转、弯曲等动作。

安全保护设计：新型弯管机设计有安全保护装置，主要包括光电传感器、接近传感器等。

当管材在弯曲过程中出现裂纹、变形等情况时，保护装置会自动停止机器运行，避免安全事故的发生。

本文通过对弯管机设计原理及结构特点的分析，提出了一种新型电动弯管机的设计方案。

该方案结合了现代机械设计理念和自动化控制技术，具有结构简单、操作方便、工作效率高等优点。

该设计方案还考虑了安全保护问题，保障了操作人员的安全。

通过本文的研究，为毕业设计提供了新的思路和方法，有助于提高机械类专业学生的理论水平和实践能力。

随着制造业的快速发展，折弯机在各种生产过程中扮演着越来越重要的角色。

折弯机作为一种重要的金属成型设备，能够将各种金属板材经过弯曲变形，加工成各种形状的零件或产品。

基于三维坐标开发的弯管加工程序
杨林;刘浩;黄运
【期刊名称】《新技术新工艺》
【年(卷),期】2022()1
【摘要】轨道交通车辆制动系统管路承载和传输压缩空气,并连接空气制动系统各部件,制动系统管路以弯管为主,弯管主要采用数控弯管机进行加工,加工时采用矢量弯管原理,需要输入直线进给量(Y轴)、空间旋转量(B轴)和平面弯曲量(C轴)。

而设计人员应用CATIA、Pro/E等三维软件设计管路过程中,无法直接测量管路的空间旋转量(B轴),只能得出弯管的三维坐标(x,y,z),无法直接应用于数控弯管机进行弯管加工,应进行工艺转化处理。

制动系统弯管数量多,尺寸规格各不相同,所需加工参数以传统的二维图样进行工艺转化,转化时间长,试制加工、安装生产中错误率较高,管材报废数量多,试制周期长。

通过提出一种弯管转化程序,可将三维坐标直接转化成数控弯管机易于识别的机器语言,极大地提高了工作效率,降低了错误率。

【总页数】4页(P34-37)
【作者】杨林;刘浩;黄运
【作者单位】中车成都机车车辆有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP319;U27
【相关文献】
1.公路放样测量三维坐标计算程序设计与开发
2.三维贴体曲线坐标变换通用方法与程序开发
3.公路三维坐标放样测量计算程序设计与开发
4.基于易语言的弯管坐标转换加工程序研究
5.三维贴体曲线坐标变换通用方法与程序开发
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