本發(fā)明屬于金屬復(fù)雜構(gòu)件先進制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種異形截面空心構(gòu)件六軸自由彎曲成形裝備及工藝解析方法。

背景技術(shù)：

矩形截面或者異形截面空心構(gòu)件主要作為承力構(gòu)件用于航空、航天或者汽車領(lǐng)域，如汽車的排氣系統(tǒng)異形管件、汽車副車架、儀表盤支架、車身框架和空心軸類件、復(fù)雜管件等。該類零件的傳統(tǒng)成形方法主要包括：內(nèi)高壓成形、拉彎、壓彎、滾彎等。在采用內(nèi)高壓成形的方法成形上述零件時，由于需要開模，反復(fù)的試模，修模等過程，因此造成生產(chǎn)效率較低，且費用高昂。而在應(yīng)用拉彎、壓彎、滾彎等方法成形上述零件時，一方面所能成形出的零件空間幾何構(gòu)型較簡單，難以滿足復(fù)雜三維軸線空間零件的成形要求，另一方面，成形出的零件容易產(chǎn)生截面扁平化的缺陷，成形質(zhì)量難以控制。因此，目前在成形異形截面空心構(gòu)件時，大多基于人工試錯法，耗費了極大的人力物力。

五軸自由彎曲成形設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)圓形截面管材的空間自由彎曲成形，但是由于其自由度的限制，無法實現(xiàn)異形截面空心構(gòu)件的自由彎曲成形。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

由于異形截面空心構(gòu)件與管材、棒材、線材在截面形狀上存在的不同，從而導(dǎo)致適用于管材、棒材、線材的三軸及五軸自由彎曲成形設(shè)備無法實現(xiàn)異形截面空心構(gòu)件的高精度自由彎曲成形。

一種異形截面金屬空心構(gòu)件六軸自由彎曲成形裝備，包括：X軸運動系統(tǒng)、Y軸運動系統(tǒng)、Z軸送料系統(tǒng)、彎曲模繞Y軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、彎曲模繞Z軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、彎曲模繞自身軸線俯仰擺動系統(tǒng)；

X軸運動系統(tǒng),包括X軸電機(9)、X軸運動機構(gòu)(7)；X軸電機(9)的作用在于驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)沿X軸方向直線運動，進而帶動彎曲模(1)在X軸方向產(chǎn)生偏心距；

Y軸運動系統(tǒng)，包括Y軸電機(5)、Y軸運動機構(gòu)(6)；Y軸電機(5)的作用在于驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)在Y軸方向直線運動，進而帶動彎曲模(1)在Y軸方向產(chǎn)生偏心距；

Z軸送料系統(tǒng)，包括Z軸電機(12)、導(dǎo)向機構(gòu)(10)、送料機構(gòu)(11)；Z軸電機(12)的作用在于驅(qū)動送料機構(gòu)(11)沿Z軸方向送料；

彎曲模繞Y軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，包括Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)；Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)的作用在于驅(qū)動彎曲模(1)繞Y軸轉(zhuǎn)動一定的角度；

彎曲模繞Z軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，包括繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)；繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)的作用在于驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)繞Z軸轉(zhuǎn)動，進而帶動彎曲模(1)繞Z軸轉(zhuǎn)動；

彎曲模繞自身軸線俯仰擺動系統(tǒng)，包括彎曲模擺動電機(2)；彎曲模擺動電機(2)的作用在于帶動彎曲模(1)繞其和X軸平行的軸線做俯仰擺動。

所述的裝備，X軸運動機構(gòu)(7)及Y軸運動機構(gòu)(6)各自的運動范圍不超過所彎曲的空心構(gòu)件截面方向的最大長度；Z軸送料機構(gòu)(11)的運動范圍為所彎曲的空心構(gòu)件的長度；彎曲模(1)在Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)的驅(qū)動作用下繞Y軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動角度為-90°—90°；繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)在繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)的驅(qū)動作用下，繞Z軸的轉(zhuǎn)動角度為-90°—90°；彎曲模(1)繞自身軸線擺動的角度為-90°—90°。

所述的裝備，彎曲模的內(nèi)腔形狀隨所彎曲的異形截面空心構(gòu)件的不同而不同，通過更換彎曲模，該設(shè)備能滿足方管、異形截面型材等截面為異形的空心構(gòu)件的彎曲成形。

所述的裝備，適用于紫銅，黃銅，鋁合金，不銹鋼，碳鋼等多種金屬材料異形截面空心構(gòu)件的彎曲成形。

根據(jù)任一所述裝備進行異形截面金屬空心構(gòu)件3D自由彎曲的工藝解析方法，包括以下步驟：首先得到所要彎曲的空心構(gòu)件的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系曲線，然后將復(fù)雜截面空心彎曲構(gòu)件按照直段和彎曲段進行分段，然后得到分段后不同段的彎曲半徑、彎曲角等尺寸參數(shù)，接著從偏心距和彎曲半徑曲線上讀取不同彎曲半徑下的偏心距大小，并將得到的尺寸參數(shù)及不同彎曲段的偏心距大小轉(zhuǎn)化成彎曲工藝參數(shù)，發(fā)送給六軸自由彎曲成形設(shè)備，執(zhí)行彎曲成形過程。

所述的工藝解析方法，1)針對所要彎曲的異形截面空心構(gòu)件，以10mm/s的速度水平送料，啟動設(shè)備X軸電機，使彎曲模在X軸方向上產(chǎn)生偏心距1mm。持續(xù)送料，得到偏心距為1mm時該空心構(gòu)件的彎曲半徑。重復(fù)試驗，得到偏心距分別為2mm、3mm、4mm…時該空心構(gòu)件的彎曲半徑，進而得到針對該空心構(gòu)件的一系列的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系點。

2)將步驟1)所得到的一系列的點進行擬合，得到針對該空心構(gòu)件的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系曲線。

3)將所要彎曲的異形截面金屬空心構(gòu)件的三維幾何模型進行分段，包括直段和彎曲段；

4)測量得到彎曲段的彎曲半徑R、彎曲角度θ、彎曲方向與X軸正方向夾角等尺寸參數(shù)，并且從步驟2)所得的關(guān)系曲線上讀取出彎曲半徑為R時的偏心距數(shù)值a。

5)設(shè)在彎曲的整個過程中，送料機構(gòu)(11)保持勻速v送料。通過以下方法將每一段中的幾何尺寸參數(shù)包括：直段長度L、彎曲段彎曲半徑R、彎曲角度θ、彎曲方向與X軸正方向夾角等轉(zhuǎn)換成每一小段區(qū)間內(nèi)實際彎曲工藝參數(shù)：

首先判斷構(gòu)件彎曲方向與X軸正方向之間夾角的大小，若值大小位于(π/4、3π/4)和(5π/4、7π/4)之間，則：

第一直段成形方法為：送料機構(gòu)(11)以速度v勻速送料，其余運動機構(gòu)保持固定不動；

該段持續(xù)時間為：

連接第一直段的彎曲段的成形包括兩個階段：

第一階段：

送料機構(gòu)(11)保持速度v勻速送料；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)不啟動；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動至與X軸正方向夾角為的方向；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，

彎曲模擺動電機(2)驅(qū)動彎曲模(1)繞自身軸線以角速度w作勻速擺動；

其中

第一階段持續(xù)時間為：

第二階段：

等各運動系統(tǒng)達到指定位置后，送料機構(gòu)(11)以速度v繼續(xù)勻速送料；其余運動機構(gòu)保持固定不動

持續(xù)送料時間：

與彎曲段連接的第二直段：送料機構(gòu)(11)以速度V勻速送料；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動復(fù)位；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，

彎曲模擺動電機(2)驅(qū)動彎曲模(1)繞自身軸線以角速度w作勻速擺動，

其中持續(xù)時間

設(shè)定彎曲模(1)至導(dǎo)向機構(gòu)(11)前端距離為A，t為時間變量，幾何尺寸參數(shù)包括：直段長度L、彎曲段彎曲半徑R、彎曲角度θ；彎曲工藝參數(shù)包括：彎曲方向與X軸正方向夾角彎曲模x向運動速度u_x、彎曲模y向運動速度u_y、管材軸向送進速度u_z、彎曲模繞自身軸線轉(zhuǎn)動角速度w、彎曲模繞Z軸轉(zhuǎn)動角度、成形每一小段所需時間Δt。

所述的工藝解析方法，若值大小位于(-π/4、π/4)和(3π/4、5π/4)之間，則：

第一直段：送料機構(gòu)(11)以速度v勻速送料；其余運動系統(tǒng)保持固定不動

持續(xù)時間為：

連接第一直段的彎曲段的成形包括兩個階段：

第一階段：

送料機構(gòu)(11)以速度v勻速送料；

彎曲模擺動電機(2)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動至與X軸正方向夾角為的方向；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)驅(qū)動彎曲模(1)繞Y軸以角速度w作勻速擺動，其中

運動持續(xù)時間：

第二階段：

待各運動系統(tǒng)到達指定位置后，此時送料機構(gòu)(11)以速度v勻速送料；其余運動機構(gòu)保持固定不動，

第二階段持續(xù)時間：

與彎曲段連接的第二直段：送料機構(gòu)(11)以速度V勻速送料；

彎曲模擺動電機(2)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動復(fù)位；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以速度Ux沿X軸作勻速運動，其中，

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以速度Uy沿Y軸作勻速運動，其中，

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)驅(qū)動彎曲模(1)繞Y軸以角速度w作勻速運動，

其中持續(xù)運動時間

有益效果：

1、本發(fā)明提供了一種異形截面空心構(gòu)件的六軸自由彎曲成形裝備及工藝解析方法；

2、本發(fā)明能實現(xiàn)異形截面空心構(gòu)件的高尺寸精度自由彎曲成形，克服了傳統(tǒng)的空心構(gòu)件彎曲過程中存在的截面畸變，回彈等缺點，提高了異形截面空心構(gòu)件的成形質(zhì)量；

3、本發(fā)明方法簡單可行，生產(chǎn)效率高，在航空航天、核電、汽車等工程領(lǐng)域具有重要的工程應(yīng)用價值和明顯的經(jīng)濟效益。

附圖說明

圖1、異形截面空心構(gòu)件六軸自由彎曲成形裝備原理示意圖；

圖中，1-彎曲模、2-彎曲模擺動電機、3-繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)、4-Y軸轉(zhuǎn)動電機、5-Y軸電機、6-Y軸運動機構(gòu)、7-X軸運動機構(gòu)、8-繞Z軸轉(zhuǎn)動電機、9-X軸電機、10-導(dǎo)向機構(gòu)、11-送料機構(gòu)、12-Z軸電機；

圖2、方管六軸自由彎曲成形實例；

圖中，13-第一直段、14-第一彎曲段、15-第二直段；

圖3、工字型截面型材六軸自由彎曲成形實例；

圖中，16-第三直段、17-第二彎曲段、18-第四直段；

圖4、菱形截面管材六軸自由彎曲成形實例；

圖中，19-第五直段、20-第三彎曲段、21-第六直段；

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施實例，來對本發(fā)明進行具體說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種異形截面金屬空心構(gòu)件六軸自由彎曲成形裝備，包括：X軸運動系統(tǒng)、Y軸運動系統(tǒng)、Z軸送料系統(tǒng)、彎曲模繞Y軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、彎曲模繞Z軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、彎曲模繞自身軸線俯仰擺動系統(tǒng)；

X軸運動系統(tǒng),包括X軸電機(9)、X軸運動機構(gòu)(7)；X軸電機(9)的作用在于驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)沿X軸方向直線運動，進而帶動彎曲模(1)在X軸方向產(chǎn)生偏心距；

Y軸運動系統(tǒng)，包括Y軸電機(5)、Y軸運動機構(gòu)(6)；Y軸電機(5)的作用在于驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)在Y軸方向直線運動，進而帶動彎曲模(1)在Y軸方向產(chǎn)生偏心距；

Z軸送料系統(tǒng)，包括Z軸電機(12)、導(dǎo)向機構(gòu)(10)、送料機構(gòu)(11)；Z軸電機(12)的作用在于驅(qū)動送料機構(gòu)(11)沿Z軸方向送料；

彎曲模繞Y軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，包括Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)；Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)的作用在于驅(qū)動彎曲模(1)繞Y軸轉(zhuǎn)動一定的角度；

彎曲模繞Z軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)，包括繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)、繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)；繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)的作用在于驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)繞Z軸轉(zhuǎn)動，進而帶動彎曲模(1)繞Z軸轉(zhuǎn)動；

彎曲模繞自身軸線俯仰擺動系統(tǒng)，包括彎曲模擺動電機(2)；彎曲模擺動電機(2)的作用在于帶動彎曲模(1)繞自身和X軸平行的軸線做俯仰擺動。

X軸運動機構(gòu)(7)及Y軸運動機構(gòu)(6)各自的運動范圍不超過所彎曲的空心構(gòu)件截面方向的最大長度；Z軸送料機構(gòu)(11)的運動范圍為所彎曲的空心構(gòu)件的長度；彎曲模(1)在Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)的驅(qū)動作用下繞Y軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動角度為-90°—90°；繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)在繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)的驅(qū)動作用下，繞Z軸的轉(zhuǎn)動角度為-90°—90°；彎曲模(1)繞自身軸線擺動的角度為-90°—90°；

該設(shè)備配備的彎曲模內(nèi)腔形狀隨所彎曲的異形截面空心構(gòu)件的不同而不同。通過更換彎曲模，該設(shè)備能滿足方管、異形截面型材等截面為異形的空心構(gòu)件的彎曲成形；

通過六軸協(xié)同運動的配合，該成形裝備能實現(xiàn)異形截面空心構(gòu)件的大角度彎曲、螺旋形彎曲、復(fù)雜空間軸線彎曲等多種復(fù)雜形式的彎曲成形；

該設(shè)備適用于紫銅，黃銅，鋁合金，不銹鋼，碳鋼等多種材料金屬空心構(gòu)件的彎曲成形；

在該設(shè)備實際使用時的步驟如下：

1)針對所要彎曲的異形截面空心構(gòu)件，首先以10mm/s的速度水平送料，啟動設(shè)備X軸電機(9)，使彎曲模(1)在X軸方向上產(chǎn)生偏心距1mm。持續(xù)送料，得到偏心距為1mm時該空心構(gòu)件的彎曲半徑。重復(fù)試驗，得到偏心距分別為2mm、3mm、4mm…時該空心構(gòu)件的彎曲半徑，進而得到針對該空心構(gòu)件的一系列的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系點。

2)然后將步驟1)所得到的一系列的點進行擬合，得到針對該特定空心構(gòu)件的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系曲線。

3)接著，將所要彎曲的異形截面金屬空心構(gòu)件的三維幾何模型進行分段，包括直段和彎曲段，得到彎曲段的彎曲半徑R、彎曲角度θ、彎曲方向與X軸正方向夾角等尺寸參數(shù)，并且從步驟2)所得的關(guān)系曲線上讀取出彎曲半徑為R時的偏心距數(shù)值a的大小。設(shè)在彎曲的整個過程中，送料機構(gòu)(11)保持勻速v送料。將每一段中的幾何尺寸參數(shù)包括：直段長度L、彎曲段彎曲半徑R、彎曲角度θ、彎曲方向與X軸正方向夾角等轉(zhuǎn)換成每一小段區(qū)間內(nèi)實際彎曲工藝參數(shù)，發(fā)送給六軸自由彎曲成形設(shè)備，執(zhí)行實際彎曲過程。

以下結(jié)合方管、工字型截面型材、菱形截面管材的具體實施實例，對本發(fā)明進行詳細說明。

實施例1

步驟1)、參考圖2，針對所要彎曲的方管，以10mm/s的速度水平送料，啟動設(shè)備X軸電機(9)，使彎曲模(1)在X軸方向上產(chǎn)生偏心距1mm。持續(xù)送料，得到偏心距為1mm時該方管的彎曲半徑。重復(fù)試驗，得到偏心距分別為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm…時該方管的彎曲半徑，進而得到針對該方管的一系列的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系點；

步驟2)、將步驟1)所得到的一系列的點進行擬合，得到針對該特定方管的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系曲線。

步驟3)、將如圖2所示方管的三維幾何模型進行分段，包括直段和彎曲段；

步驟4)、獲得該方管的第一個直段長度為200mm，彎曲段彎曲半徑100mm、彎曲角度60°、彎曲方向與X軸正方向夾角為0°，從步驟2)所得到的曲線上得到彎曲半徑為100mm時，彎曲模偏心距為20mm；

步驟5)、通過以下方法將每一段中的幾何尺寸參數(shù)包括：直段長度200mm、圓弧段彎曲半徑100mm、彎曲角度60°、彎曲方向與X軸正方向夾角為0°等轉(zhuǎn)換成每一小段區(qū)間內(nèi)實際彎曲工藝參數(shù)：

設(shè)置在彎曲過程中管材為勻速送料，送料機構(gòu)勻速送料的速度為10mm/s；

判斷構(gòu)件彎曲方向與X軸正方向之間夾角的大小(本實施例為0°)，得值大小位于(-π/4、π/4)和(3π/4、5π/4)之間，可得如下工藝參數(shù)：

第一直段13：送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料；其余運動系統(tǒng)保持固定不動：

第一彎曲段14成形過程包括第一階段和第二階段：

第一階段：

送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料；

彎曲模擺動電機(2)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動至彎曲模(1)與X軸正方向夾角為0°的方向；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速u_x沿X軸運動，其中，u_x＝10mm/s；

Y軸電機(5)不工作；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)驅(qū)動彎曲模(1)繞Y軸以角速度w作勻速轉(zhuǎn)動，

其中

各運動系統(tǒng)持續(xù)運動時間：

第二階段：

待各運動系統(tǒng)到達指定位置后，此時送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料；其余運動系統(tǒng)保持固定不動，

第二階段持續(xù)時間：

第二直段15：送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料；

彎曲模擺動電機(2)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動復(fù)位；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以Ux沿X軸作勻速運動，其中，u_x＝-10mm/s；

Y軸電機(5)不啟動

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)驅(qū)動彎曲模(1)繞Y軸以角速度w作勻速轉(zhuǎn)動；

其中各運動持續(xù)時間

實施例2

步驟1)、參考圖3，針對所要彎曲的工字型截面型材，以10mm/s的速度水平送料，啟動設(shè)備X軸運動電機，使彎曲模在X軸方向上產(chǎn)生偏心距1mm。持續(xù)送料，得到偏心距為1mm時該工字型截面型材的彎曲半徑。重復(fù)試驗，得到偏心距分別為2mm、3mm、4mm、5mm、6mm…時該工字型截面型材的彎曲半徑，進而得到針對該工字型截面型材的一系列的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系點；

步驟2)、將步驟1)所得到的一系列的點進行擬合，得到針對該特定工字型截面型材的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系曲線。

步驟3)、將如圖3所示工字型截面型材的三維幾何模型進行分段，包括第三直段16、第四直段18和第二彎曲段17；

步驟4)、獲得其第三直段16長度為150mm，第二彎曲段彎曲半徑100mm、彎曲角度60°、彎曲方向與X軸正方向夾角為90°，從步驟2)所得到的曲線上得到彎曲半徑為100mm時，彎曲模偏心距為30mm；

步驟5)、通過以下方法將每一段中的幾何尺寸參數(shù)包括：直段長度150mm、圓弧段彎曲半徑100mm、彎曲角度60°、彎曲方向與X軸正方向夾角90°等轉(zhuǎn)換成每一小段區(qū)間內(nèi)實際彎曲工藝參數(shù)：

設(shè)置在彎曲過程中管材為勻速送料，送料機構(gòu)勻速送料的速度為10mm/s；

判斷構(gòu)件彎曲方向與X軸正方向之間夾角的大小范圍，本實施例為90°，得值大小位于(π/4、3π/4)和(5π/4、7π/4)之間：

第三直段16：送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料，其余運動系統(tǒng)保持固定不動；

該段時間間隔為：

第二彎曲段17的成形包括兩個階段：

第一階段：

送料機構(gòu)(11)保持速度10mm/s勻速送料；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)不啟動；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動至與X軸正方向夾角為90°的方向；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，u_x＝0；

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，u_y＝10mm/s；

彎曲模擺動電機(2)驅(qū)動彎曲模(1)繞自身軸線以角速度w作勻速擺動；

其中

第一階段持續(xù)時間為：

第二階段：

等各運動系統(tǒng)達到指定位置后，送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s繼續(xù)勻速送料；其余運動系統(tǒng)保持固定不動；

持續(xù)送料時間：

第四直段18：送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動復(fù)位；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，

彎曲模擺動電機(2)驅(qū)動彎曲模(1)繞自身軸線以角速度w作勻速擺動，

其中

實施例3

步驟1)、針對所要彎曲的如圖4所示的異形截面管材，以10mm/s的速度水平送料，啟動設(shè)備X軸運動電機，使彎曲模在X軸方向上產(chǎn)生偏心距1mm。持續(xù)送料，得到偏心距為1mm時該異形截面管材的彎曲半徑。重復(fù)試驗，得到偏心距分別為2mm、3mm、4mm…時該異形截面管材的彎曲半徑，進而得到針對該異形截面管材的一系列的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系點；

步驟2)、將步驟1)所得到的一系列的點進行擬合，得到針對該特定異形截面管材的偏心距與彎曲半徑的關(guān)系曲線。

步驟3)、將如圖4所示異形截面管材的三維幾何模型進行分段，包括直段和彎曲段；

步驟4)、獲得其第一個直段長度為250mm，彎曲段彎曲半徑100mm、彎曲角度45°、彎曲方向與X軸正方向夾角為45°，從步驟2)所得到的曲線上得到彎曲半徑為100mm時，彎曲模偏心距為20mm；

步驟5)、通過以下方法將每一段中的幾何尺寸參數(shù)包括：直段長度250mm、彎曲段彎曲半徑100mm、彎曲角度45°、彎曲方向與X軸正方向夾角45°等轉(zhuǎn)換成每一小段區(qū)間內(nèi)實際彎曲工藝參數(shù)：

設(shè)置在彎曲過程中管材為勻速送料，送料機構(gòu)勻速送料的速度為10mm/s；

判斷構(gòu)件彎曲方向與X軸正方向之間夾角45°的大小，得值大小位于位于(π/4、3π/4)和(5π/4、7π/4)之間：

第五直段19：送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料，其余運動系統(tǒng)保持固定不動，

該段時間間隔為：

第三彎曲段20的成形包括兩個階段：

第一階段：

送料機構(gòu)(11)保持速度10mm/s勻速送料；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)不啟動；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動至與X軸正方向夾角為45°的方向；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，u_x＝7.07mm/s；

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，u_y＝7.07mm/s；

彎曲模擺動電機(2)驅(qū)動彎曲模(1)繞自身軸線以角速度w作勻速擺動；

其中

第一階段持續(xù)時間為：

第二階段：

等各運動系統(tǒng)達到指定位置后，送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s繼續(xù)勻速送料,其余運動系統(tǒng)保持固定不動,

持續(xù)送料時間：

第六直段21：送料機構(gòu)(11)以速度10mm/s勻速送料；

Y軸轉(zhuǎn)動電機(4)不工作；

繞Z軸轉(zhuǎn)動電機(8)驅(qū)動繞Z軸轉(zhuǎn)動機構(gòu)(3)轉(zhuǎn)動復(fù)位；

X軸電機(9)驅(qū)動X軸運動機構(gòu)(7)以勻速Ux沿X軸運動，其中，

Y軸電機(5)驅(qū)動Y軸運動機構(gòu)(6)以勻速Uy沿Y軸運動，其中，

彎曲模擺動電機(2)驅(qū)動彎曲模(1)繞自身軸線以角速度w作勻速運動，

其中

應(yīng)當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。