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(duì)產(chǎn)品的精確預(yù)測(cè)的優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)應(yīng)用越來(lái)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(shí)通過(guò)改變加工軌跡和更換沖頭來(lái)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(jī)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(pán)上安裝58 種沖頭,變換沖頭只需旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)即可。由此可見(jiàn),數(shù)控加工的主要工作量主要是編制加工代碼的問(wèn)題。

1 　編程分析

1. 1 　據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì),手工編程時(shí),一個(gè)零件的編程時(shí)間與數(shù)控機(jī)床實(shí)際加工時(shí)間之比約為30∶1 ,而數(shù)控機(jī)床不能開(kāi)動(dòng)的原因中有20 %～30 %是由于加工程序一時(shí)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(gè)零件處理圖紙、計(jì)算各種坐標(biāo)數(shù)據(jù)、手工編程至少需要一天的時(shí)間,而實(shí)際的加工時(shí)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(tái),可以自動(dòng)生成數(shù)控代碼。但是對(duì)于像AMADA 之類(lèi)的數(shù)控沖床,只有簡(jiǎn)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(xiě),甚至在編寫(xiě)前還要做一系列的坐標(biāo)計(jì)算。不但編程效率低而且容易出錯(cuò)。

如我所1995 年隨機(jī)床的軟件為AMADA - 1E簡(jiǎn)單手工編程軟件。

其運(yùn)行模式如圖1 所示。

由于處于一種人工繪制展開(kāi)圖、計(jì)算各項(xiàng)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(xún)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(kù),將會(huì)出現(xiàn)大量不必要的重復(fù)勞動(dòng)。

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(jìn)一步提高加工效率,縮短加工周期、提高加工精度,使先進(jìn)的設(shè)備能更好的服務(wù)于科研生產(chǎn),經(jīng)過(guò)對(duì)市場(chǎng)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(jí)為AMADA - 2D 編程系統(tǒng)。

其運(yùn)行模式如圖2 所示。

它有以下優(yōu)點(diǎn): (1) 可以通過(guò)繪制展開(kāi)圖,自動(dòng)生成加工程序; (2) 由于避免了重復(fù)繪制零件展開(kāi)圖、人工計(jì)算各項(xiàng)加工數(shù)據(jù)、手工編寫(xiě)加工程序,編程效率大為提高; (3) 文件管理系統(tǒng)比較強(qiáng)大,便于貯存、管理、查詢(xún)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(dòng)。

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(jìn)步,但其仍有許多缺陷,不能很好地滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

2. 1. 1 　AMADA - 2D 編程系統(tǒng)為一單機(jī)版編程系統(tǒng),在有多名技術(shù)人員的情況下,形成一個(gè)“串行”編程系統(tǒng),仍在很大程度上限制編程效率。

2. 1. 2 　對(duì)于AMADA - 2D 編程系統(tǒng)來(lái)說(shuō),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(kāi)圖。

根據(jù)測(cè)試,繪制2D 平面展開(kāi)圖的時(shí)間要占整個(gè)編程時(shí)間的3/ 4 之多。而對(duì)其CAM 后置處理,相對(duì)占用的時(shí)間要短的多。

AMADA - 2D 編程系統(tǒng)終究是一個(gè)編程軟件,其所具有的CAD 繪圖功能是極其有限,而且對(duì)于一般的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是不熟悉的。

 　　2. 2 　為了解決AMADA - 2D 編程系統(tǒng)的不足,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的編程實(shí)踐,我發(fā)現(xiàn)AMADA - 2D 編程系統(tǒng)能夠通過(guò)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(tái),其具有用戶(hù)界面友好,繪圖功能強(qiáng)大和易于掌握的特點(diǎn),深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛(ài)。

由于CAD 本身精度可以達(dá)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(jī)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(kāi)圖,而且可以充分利用工藝及設(shè)計(jì)的CAD 圖形,如圖3 所示。由于展開(kāi)圖的生成來(lái)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。