[发明专利]一种全自动卷板机数控系统的建模方法

权利要求书

1.一种卷板机数控系统的建模方法，其特征在于步骤如下：

一、先计算出在卷圆时r情况下的压力和位移，对代加工工件的圆内半径、压力及位移的定量关系的描述，通过下面式子进行描述：

r′=1-Koξs/10E1+K1ξs×2×r10ESr---(1),]]>

计算出回弹前内半径，

M=16×b×S2×(K1+Ko×S2r′)×ξs---(2),]]>

sinα=t2r′+S2+D22---(3),]]>

将回弹前内半径输入后，计算出该钢板的弯矩，

tgα=sinα1-(sinα)×(sinα)---(4),]]>

Pa=2M(r′+S/2)tgα---(5),]]>

代入后就可计算出上辊压力Pa，

(r+d+D22)2=(L2)2+(H+r+(D1/2+D2/2)×(D1/2+D2/2)-(L/2)×(L/2)-D1/2)2---(6),]]>

其他已知，可求出上辊位移H；

式中：K1＝1.5，r’为钢板回弹前内半径，单位mm，r为钢板内半径，单位mm，ξs为屈服极限N/mm ²，Ko为强化系数，E取19800-20600kg/mm²，r为回弹后内半径，单位mm，S为板厚，单位mm，M为材料变形弯矩，单位为N.mm，b为板宽，单位mm，L为下辊中心距，单位mm，α为钢板与中心线夹角，d为钢板厚度，单位mm，r为卷圆内径，单位mm，H为卷成r圆时上辊位移，单位mm，L为两下辊中心距，单位mm，D1为上辊直径，单位mm，D2为下辊直径，单位mm；

二、对应卷板机卷板半径次数进行定量描述，通过下式：

r_k＝r×(n-k)×1.1                (7)，

三辊卷板半径次数定义，

式中：r为最后成型时内半径，n为卷板总次数，k为每次数k≤n，k≥1；

三、计算出预弯时的上辊位移量H和水平位移量X：

XT=T2×(1-D12+d+D22r′+d2+D22)---(8),]]>

B＝(1.5-2.5)d                (9)，

X=XT-(1-D12×r′-d)×B---(10),]]>

计算水平位移量X，

AG=(r′+d/2+D2/2)2-(L2)2---(11),]]>

AD＝XT/(tg(β+α)/2)         (12)，

α＝acsin(B/r’)             (13)，

β=α+2×acsin(Xr′-d2-D12)---(14),]]>

CG1=(D12+D22)2-(L2)2---(15),]]>

H＝AG-AD-CG1                 (16)，

计算预弯到位后的上辊位移量H，此时卷圆位移h＝H+5mm

Pa=Mr′+d2×(1tgα+1tgβ)---(17),]]>

计算出预弯时上辊压力Pa，

式中：B为预弯直边系数，d为钢板厚度，r’为工件成型回弹前半径，T为两下辊中心距，D1为上辊直径，D2为下辊直径，X为水平位移，H为预弯上辊位移；

根据上述的建模计算方法，就可计算预弯时水平位移量，上辊位移量和上辊压力值。