轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床以其快速、高精度的柔性沖切加工系統(tǒng)和數(shù)控編程仿真技術(shù)對產(chǎn)品的精確預(yù)測的優(yōu)點,近年來應(yīng)用越來越廣泛。其特別適合于多品種、高精度、復(fù)雜零件中小批量生產(chǎn)。
轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床是多工位的,加工板材時通過改變加工軌跡和更換沖頭來加工各種形狀的孔。它主要應(yīng)用于加工設(shè)備面板、電器元件安裝板以及機柜上的各種大小不同、形狀各異的孔加工。 比如我所現(xiàn)有的日本AMADA 公司的PEGA-345 數(shù)控沖床,可以在轉(zhuǎn)盤上安裝58 種沖頭,變換沖頭只需旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤即可。由此可見,數(shù)控加工的主要工作量主要是編制加工代碼的問題。
1 編程分析
1. 1 據(jù)國外統(tǒng)計,手工編程時,一個零件的編程時間與數(shù)控機床實際加工時間之比約為30∶1 ,而數(shù)控機床不能開動的原因中有20 %～30 %是由于加工程序一時編制不出的原因。例如我所某產(chǎn)品的導(dǎo)熱板,有18 種之多,每個零件處理圖紙、計算各種坐標(biāo)數(shù)據(jù)、手工編程至少需要一天的時間,而實際的加工時間只需要3 min～5 min。
1. 2 數(shù)控銑床、加工中心等都有比較完善的CAD/CAM 系統(tǒng)作為平臺,可以自動生成數(shù)控代碼。但是對于像AMADA 之類的數(shù)控沖床,只有簡單的數(shù)控編碼程序支持,而且大都是建立在MS - DOS 系統(tǒng)基礎(chǔ)上的,其代碼主要靠技術(shù)人員手工一步步編寫,甚至在編寫前還要做一系列的坐標(biāo)計算。不但編程效率低而且容易出錯。
如我所1995 年隨機床的軟件為AMADA - 1E簡單手工編程軟件。
其運行模式如圖1 所示。
由于處于一種人工繪制展開圖、計算各項數(shù)據(jù)、手工輸入狀態(tài),因而編程效率非常低;另外,文件管理系統(tǒng)有限,不便于貯存、管理、查詢程序文件。
特別是我所軍民品生產(chǎn)任務(wù)工作量大,品種繁多,如果不建立產(chǎn)品的程序文件數(shù)據(jù)庫,將會出現(xiàn)大量不必要的重復(fù)勞動。
1. 3 這種局面的存在嚴(yán)重地制約了我所軍民品生產(chǎn)任務(wù)的需要,為進一步提高加工效率,縮短加工周期、提高加工精度,使先進的設(shè)備能更好的服務(wù)于科研生產(chǎn),經(jīng)過對市場上的數(shù)控沖床編程軟件充分地調(diào)研、分析、論證,我所于2002 年將AMADA - 1E編程系統(tǒng)升級為AMADA - 2D 編程系統(tǒng)。
其運行模式如圖2 所示。
它有以下優(yōu)點: (1) 可以通過繪制展開圖,自動生成加工程序; (2) 由于避免了重復(fù)繪制零件展開圖、人工計算各項加工數(shù)據(jù)、手工編寫加工程序,編程效率大為提高; (3) 文件管理系統(tǒng)比較強大,便于貯存、管理、查詢程序文件。特別適合我所軍品生產(chǎn)任務(wù)工作量大、品種繁多的情況,避免了重復(fù)勞動。
2 輔助編程分析
2. 1 雖然AMADA - 2D 編程系統(tǒng)比起AMADA -1E 軟件有了很大的進步,但其仍有許多缺陷,不能很好地滿足實際生產(chǎn)的需要。
2. 1. 1 AMADA - 2D 編程系統(tǒng)為一單機版編程系統(tǒng),在有多名技術(shù)人員的情況下,形成一個“串行”編程系統(tǒng),仍在很大程度上限制編程效率。
2. 1. 2 對于AMADA - 2D 編程系統(tǒng)來說,編制程序的最主要的工作是如何很好地生成二維CAD 平面展開圖。
根據(jù)測試,繪制2D 平面展開圖的時間要占整個編程時間的3/ 4 之多。而對其CAM 后置處理,相對占用的時間要短的多。
AMADA - 2D 編程系統(tǒng)終究是一個編程軟件,其所具有的CAD 繪圖功能是極其有限,而且對于一般的工程技術(shù)人員來說是不熟悉的。
2. 2 為了解決AMADA - 2D 編程系統(tǒng)的不足,經(jīng)過長期的編程實踐,我發(fā)現(xiàn)AMADA - 2D 編程系統(tǒng)能夠通過DXF(Drawing Exchange File) 格式同其它應(yīng)用軟件交換數(shù)據(jù)。
而AU TOCAD 作為一種CAD 軟件平臺,其具有用戶界面友好,繪圖功能強大和易于掌握的特點,深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛。
由于CAD 本身精度可以達到0. 000 1 mm ,高精度的CAD 圖形從而保證了零件的高精度。我將AUTOCAD 與AMADA - 2D 編程系統(tǒng)的有機結(jié)合,搭建了如圖3 所示的編程系統(tǒng),大大地提高了編程效率及程序的準(zhǔn)確性。
2. 2. 1 CAD 圖形的并行系統(tǒng)
不但編程人員可以并行地繪制CAD 展開圖,而且可以充分利用工藝及設(shè)計的CAD 圖形,如圖3 所示。由于展開圖的生成來自于多渠道,多環(huán)節(jié),形成了CAD 圖形的“并行”系統(tǒng),使得編程效率及正確性大為提高。
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