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压边力是板料成形中的重要控制参数,压边力控制技术是近年来板料成形领域的研究热点之一。伺服驱动技术在金属切削加工制造业已得到了成功应用,其应用于成形领域也是必然趋势。本文针对伺服电机驱动的复合伺服压边力控制系统进行了仿真分析和实验研究,对解决板料拉深成形过程中的变压边力控制问题,实现成形过程的柔性化和自动化等方面有重要的实际意义。对倒装模具结构的伺服驱动压边机构进行了多刚体动力学和刚柔耦合动力学仿真,通过仿真结果可以看出,刚柔耦合系统模型更加切合实际加工工况,验证了该模型的结构设计是合理的。仿真分析表明,该伺服驱动压边机构能够实现在板料拉深成形过程中变压边力的控制。根据开放式数控系统的特点以及对数控系统的功能分析,采用“PC+运动控制卡”的开放式结构,设计了伺服驱动压边力数控系统的硬件系统。硬件系统主要包括计算机和运动控制卡、伺服电机和驱动器、传感器、以及控制电路等。采用模块化思想设计了系统软件,利用VC++6.0设计了友好的人机交互界面,上、下位机之间采用标准PCI总线通讯,运动控制卡接受来自上位机的应用程序命令,按照设定的运动模式,完成相应的实时运动规划并向驱动器发出相应的运动指令。设计开发了直线插补的译码解释功能模块,对数控系统的PID参数进行了调试,最后完成了恒定压边力和变压边力加载实验。结果表明,采用功率为2kW的伺服电机,压边力控制系统可能达到的最大压边力不小于200kN。因此,利用数控伺服驱动方式实现变压边力控制的方法是可行的。