计算机数控系统(computernumericalcontrol、CNC)是一种由硬件和软件组成的计算机控制加工工艺，具有通用性强、可靠性高、功能丰富、机电一体化等特点，可实现控制、插补、进给等基本功能和补偿、图形编辑和显示等选择功能。目前，具有互操作性、可移植性、可二次开发性等优点的开放式数控系统是先进制造技术的重要研究领域。

1.分析电动折弯机的功能。

折弯机在钣金制造和加工中起着非常重要的作用。折弯机用于制造尺寸大、外观准确性高、相对弯曲半径大的变弯率型材，已发展成为板材弯曲成型行业的重要技术载体。因此，对折弯机控制系统的研究也在不断发展。目前，我国液压折弯机数控系统具有绝对优势，但与所有液压系统一样，具有环境污染容易、液压缸响应慢、生产效率低、结构复杂、维护成本高等缺点，自20世纪80年代以来没有重大技术改进。基于伺服电机直接驱动的折弯机数控技术是一项新兴技术。还有一个基于PC的开放式折弯机数控系统，设计了基于CPLD的位置控制卡，实现数字脉冲伺服接口和其他I/O接口功能，但材料的折弯实现由液压系统完成。

本文提出了一种基于PC机的开放式电动折弯机数控系统。采用伺服电机直接驱动滑块，并行控制滑块两端的同步控制。同时，采用专业数控软件EMC2软件结构，基于PC机、运动控制接口板卡、伺服系统硬件结构和实时Linux操作系统。实验证明，该系统具有成本低、可靠性高的优点；在材料弯曲方面，X轴和Y轴的定位精度可以很好地满足工业的实际要求。

2.电动折弯机数控系统设计。

该系统的硬件主要由五部分组成：PC机、运动控制接口板卡、伺服驱动装置、伺服电机和反馈装置。PC机实现了整个系统的管理功能。采用RTLinux作为系统软件操作平台，通过数控软件EMC2实现系统的人机操作界面和任务分配，实时显示各轴的位置数据和各种状态信息，并通过界面向运动控制板卡发送控制指令，从而驱动伺服系统实现板材的弯曲控制。

运动控制接口板卡的主控芯片采用FPGA(FieldProgrammablegatearay，现场可编程门阵列)。板卡通过PCI总线连接到PC机。一方面接收PC机发出的命令，另一方面实时反馈给PC机各轴的位置数据和系统状态信息。将光栅尺反馈的轴位置信息与给定位置信息进行比较，实现系统位置的闭环控制，然后通过伺服接口不断调整各轴的位移，从而保证弯曲控制精度的实现。伺服驱动装置和伺服电机实现X轴后档料板和Y轴滑块的驱动。伺服电机配备编码器，实现电机速度的闭环控制；光栅尺作为反馈装置，实时反馈Y轴滑块的位置数据，与运动控制接口板卡处理，形成滑块位置系统的闭环控制。

3.折弯机工作原理简介。

折弯机主要实现两个方向的自由运动，即后档水平运动（即伺服电机控制的X轴运动）和滑块垂直运动（即伺服电机控制的Y轴运动）。它使用一定的通用模具，通过控制X轴和Y轴的位置，可以折叠成各种不同形状的部件。具体实现过程为：后挡板首先移动到一定位置，限制弯曲工件的弯曲边长和弯曲位置。滑块根据所需的弯曲角度降低到下模具的一定深度，然后返回，重复上述过程，直到弯曲工件加工完成。

数控折弯机的优点在很大程度上取决于其控制精度，主要体现在滑块两端的同步问题上。基于伺服电机直接驱动的电动折弯机滑块两端的同步控制一般采用主从结构和平行结构。由于平行结构不易产生累积定位误差或谐振，系统具有较强的抗干扰能力。由于系统设计为大功率弯曲系统，滑块梁较长，为了有效防止滑块梁弯曲，提高滑块平行度，使弯曲控制精度更好，采用三支撑柱和三伺服电机驱动滑块弯曲，分别放置在滑块左端（Y1轴）、中端（Y2轴）和右端（Y3轴），其中Y1和Y2轴相互作用，Y2和Y3轴也相互作用。三台伺服电机同时获得相同的位置指令，以避免滑块的相互协调运动，从而避免滑块的下降精度。这也是数控折弯机与同于普通数控机床的区别和难点。为了确保三轴的位置误差随时控制在规定的范围内，从而实现滑块的同步移动。

4.结尾语。

电动折弯机是折弯机的发展趋势，开放式数控系统是数控系统发展的主流方向。将两者结合起来，既能克服传统液压折弯机的固有缺点，又能很好地降低系统成本，使系统具有较高的性价比。本文设计的开放式大功率电动折弯机数控系统采用PC机、运动控制接口板卡和伺服系统的结构，并行结构在Y轴上，采用==伺服电机共同驱动滑块运动，使系统更加稳定，控制精度更高，同时具有开放性、软硬件丰富、可移植性好、人机交互方便等优点。实验证明，X轴和Y轴上系统的定位精度很好地满足了工业的实际要求。另一方面，系统GUI需要进一步改进，使GUI更加简洁美观；采用性价比较高的设备，提高系统对反馈数据的运行能力，有望进一步降低系统的运行精度和处理能力。