數(shù)控沖裁加工自動(dòng)編程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、沖裁加工廣泛應(yīng)用于金屬薄板件的加工。論文根據(jù)敏捷制造的先進(jìn)制造技術(shù)理念，以制造單元—沖裁加工為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)二維數(shù)控沖裁薄板工件的工藝過(guò)程和加工特點(diǎn)分析，基于AutoCAD圖形信息，研發(fā)了一套適合沖裁加工制造單元的數(shù)控沖床自動(dòng)編程軟件系統(tǒng)(Punch-CAM)。本系統(tǒng)的開發(fā)有助于通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)沖床的數(shù)字化改造，實(shí)施多品種、小批量產(chǎn)品的敏捷制造，從而為薄板工件沖裁加工的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化制造奠定了一定基礎(chǔ)。通過(guò)自動(dòng)編程和動(dòng)態(tài)仿真的實(shí)現(xiàn)，大大提高

2、了數(shù)控編程的效率，降低了編程難度和勞動(dòng)量；提高了生產(chǎn)效率和安全性，避免了加工中的誤操作，完全避免了編程中的誤操作；有助于生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化。論文通過(guò)對(duì)工件常有的幾何特征和現(xiàn)有手動(dòng)編程的特點(diǎn)分析，在自動(dòng)編程系統(tǒng)開發(fā)中，進(jìn)行了參數(shù)化處理、幾何要素分類、排序等規(guī)劃；在加工工藝環(huán)節(jié)，對(duì)所選沖床設(shè)備噸位、喉頸深度、輸入的模具幾何特征參數(shù)進(jìn)行了選定，最后完成了沖裁件的自動(dòng)編程系統(tǒng)的開發(fā)。具體的主要工作如下： 圍繞傳統(tǒng)沖床的數(shù)字化改造，建立了

3、實(shí)現(xiàn)敏捷沖裁加工制造單元的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型。 建立了自動(dòng)獲取零件圖形的幾何信息的理論方法。論文通過(guò)分析工程中現(xiàn)有的所有版本AutoCAD商用繪圖軟件，結(jié)合加工工件的特征，確定以反映二維幾何信息的DXF圖形交換文件作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入格式，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)與AutoCAD的接口程序，產(chǎn)生了有利于后置處理的圖形數(shù)據(jù)交換文件，通過(guò)圖形數(shù)據(jù)交換文件，實(shí)現(xiàn)了CAD與CAM的數(shù)據(jù)信息共享。 建立了與工件幾何要素和工藝過(guò)程緊密相關(guān)的數(shù)控沖裁加工代碼

4、的生成理論模型。論文通過(guò)對(duì)圖形數(shù)據(jù)的讀取和處理，根據(jù)加工工藝參數(shù)的輸入，生成刀位軌跡，按照數(shù)控代碼的格式要求，自動(dòng)生成了數(shù)控沖裁加工的代碼。該軟件是在Windows環(huán)境下，能夠?qū)崿F(xiàn)繪圖驗(yàn)證、加工順序優(yōu)化、自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)通用的ISO數(shù)控沖床加工代碼、加工過(guò)程刀具軌跡仿真、代碼傳輸?shù)裙δ?。以目前先進(jìn)的開放式數(shù)控系統(tǒng)為連接主體，配以高性能步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控沖裁加工。論文也對(duì)數(shù)控沖裁加工中的制造誤差進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。