引言 “机电一体化”是机械技术、微电子技术相互交叉、融合（有机结合）的产物。到目前为止，较为人们所接受的“机电一体化”的函义是日本机械振兴协会经济研究所提出的解释：“机电一体化乃是在机械的主功能，动力功能，信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称”。这个说法体现了机电一体化“产品”与“技术”的内容和特征。数控机床是工厂自动化中最典型的机电一体化系统（产品）之一，它在实际生产中的应用对实现柔性制造和柔性自动化具有重大的意义，随着社会的不断发展和人类文明的不断进步，科学技术的发展进入了一个崭新的时代，机械产品的性能和质量不断提高，产品的更新换代也不断加快，特别是一些涉及到节省原辅材料、精简加工工艺所需要的无切削加工的管材类产品。因此对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速适应产品零件的变化，数控管材加工机床正是适应时代的发展需要而产生的，随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控管材加工机床在性能、可靠性、速度、成本等方面得到了很大的提高。 2课题的来源及现实意义 金属管材加工行业中，管端成形机是常用的机器。主要用于汽车高精度配管、空调管、航空高精度油管、造船、化工、体育器材、金属家具、摩托车、旅游休闲用品等行业管材加工。随着社会的不断发展，市场竞争日益激烈，为满足宝马、奥迪等汽车空调管件的高精度管端成形加工要求，需要一种自动化、高精度、能实现复杂外形的管端成形柔性加工机床。为了满足市场需求，构思一种自动化管端成形机，该项目通过对伺服马达，比例液压等机械、电子、液压、气动的综合运用，极大提高了设备的加工精度和自动化程度，实现一次装夹完成多工序加工，减少多种设备多次装夹累计误差对产品质量的影响，同时也减少了因多设备加工带来的多模具装夹，多检验工序的资源浪费，节省人力，提高效率，加快高端管件国产化和管件加工快速成形机械国产化，从而推动汽车、空调等工业的发展。 3设计任务与总体方案的确定 3．1设计任务 随着汽车、空调等工业的发展，对管端成形的精度要求越来越高，特别是涉及到多工序的管端成形，包括旋沟和倒角。普通的二工位、三工位管端成形机已满足不了高精度的要求。多道工序如果放在两台或三台机床上做的话，其定位则是关键的问题，会给调试工作带来很大的麻烦，要求水平相当高的专业人员来调试，而如果把所有工序放到一台机器上来做的话，则可省去机床调试的麻烦，简单的操作，便可做出高精度的产品。为了适应市场需求，设计多工位管端成形换模机构，用于数控全自动的液压管端成形机，征对空调、汽车配管等高精度、复杂外形的管端成形柔性加工。 3．2总体设计方案的确定 此多工位管端成形换模机构要求扩、缩工位与旋沟、倒角工位相结合，考虑到各工位间距离尽量短降低换模时间、提高工效，在工位分布上提出来两种方案： 方案一是将各工位分布成上下两排（图3.1）。Y轴方向（水平）换模由伺服电机驱动，经过滚珠丝杠螺母副，用密封的滚动体直线导轨导向，将电机的转动转化为各工位的水平移动，由光栅尺检测精确定位；Z轴方向（上下）换模由油缸直接推动，用密封的滚动体直线导轨导向，并用气缸插、拨垫块辅助精确定位；旋沟与倒角由液压马达驱动，经过气缸推动拨叉拨动双联齿轮与旋沟齿轮、倒角齿轮的啮合实现动力的切换。