变曲率型材弯曲件大量应用于制作飞机的主体机身支架中,在飞机的生产制造中占有重要地位。传统型材弯曲件的加工工艺多利用模具成型,成型工艺复杂且成本高昂,而滚弯机对型材的加工不需要模具,不限型材长度,柔性程度高,可极大程度地解决飞机零件加工制造成本高、周期长的问题。目前,传统的滚弯机多适用于等曲率型材的加工生产,且控制系统落后,加工精度差。因此本文将针对数控四轴型材滚弯机对其加工工艺进行分析研究,并对其测控系统进行设计。基于四轴滚弯机的工作原理与型材的受力情况,将型材的滚弯变形近似看作集中力位于中点的简支梁的弯曲变形,利用简化后的折线形应力应变曲线推导出了考虑塑性变形的型材的转角方程;选用工程中常用的回弹公式对目标曲率半径进行了补偿,并将补偿后的目标曲率半径作为滚弯曲率半径;最后通过滚弯机工作辊与型材的位置关系,建立了滚弯机侧轮位移与目标曲率半径的数学模型。利用ABAQUS仿真软件对数控四轴型材滚弯机的滚弯过程进行数值模拟,验证了滚弯机侧轮位移与目标曲率半径的数学模型,分析了型材在滚弯过程中应力、应变的变化规律。根据四轴型材滚弯机的设计要求并利用仿真过程中发现的问题改进了滚弯机工作辊的布局设计,完成了对用于传动的蜗轮蜗杆与丝杠和用于驱动的伺服电机的选型工作,并进行了针对T形截面型材对滚轮的工装设计。基于“三点成圆”原理设计了曲率半径测量仪,可进行型材曲率半径的在线实时测量与数据反馈。设计了包括逻辑原理与电气原理在内的滚弯机控制系统的方案。