随计算机技术发展,各种数控技术广泛用于钣金件加工过程,数控冲技术是重要一环,数控冲编程优劣对数控冲床使用、生产效率提升、板材利用率提高、钣金件质量等均有至关重要影响,本文以CAD/CAM系统软件ProCAM为平台介绍数控冲编程 。
ProCAM是处于Windows之下的二维冲加工系统,它借由图形化界面来界定工艺路线,在零件全部加工路线被予以给定后,便能够展开后置处理,进而生成NC加工程序以及刀具文件。
一、CAD中作零件图
开启ProCAM2D这款软件,便径直进入了CAD系统。于CAD里,率先绘制出要进行编程的零件图形,此乃CAD/CAM中软件编程的首个步骤。针对已存在的零件设计所展开的图形,仅仅需把图形文件的类型以及格式转变为CAD/CAM系统能够接纳的文件类型以及1:1的比例,便能够直接予以调用,进而进入到下一步的CAM系统里进行铺模。
对于规则零件,像电气安装板等,CAD/CAM能够同时切换开展,也就是一边画图一边铺模,甚至有的不用在CAD里画图,就能够直接在CAM中凭借孔的中心坐标图形化定义模具的位置来铺模。在CAD当中画好图形之后,不要开展CAD图形排样,排样最好是在CAM里铺好模具之后把CAM模型当作整体来就行排样处理。
往后,按下CAM按钮,基于此系统会自CAD当中迈入CAM系统。当迈入CAM之际,得依据实际所应用的数控机床,去挑选后处理器(也就是控制系统),这一状况相当关键,严禁选错。
二、CAM中铺模、排样
这一步,在CAD/CAM编程进程里属于重点。数控冲编程之时,关键之处在于铺模,何谓铺模呢,就是去挑选适宜的模具,再以图形化的形式来确定恰当的冲裁工艺路线。铺模存在手动铺模这种方式,还有自动铺模这种方式,以及手动与自动相互结合进行铺模的这种方式,而这也就是一般所说的手动编程,还有自动编程,以及半自动编程。
我们在铺模之前,会先依据零件的尺寸精度,以及规格的大小还有铗钳的位置等等来进行确定,到底是要冲裁零件的整个内外轮廓呢,还是仅仅只冲部分的内外轮廓,又或者是不冲外轮廓。等到熟练之后,这一点很快就能确定下来了。其次呢,要建立模具库Tool Library,把常用的模具以及其装载相关联的方式设置成标准模具文件Tool Files,就像Punch Tools转塔模具清单文件那样,然后保存起来,如此在实际工作的过程当中就能够省去重复去定义常用模具的那些步骤。假设将处理器名称跟*.ptf后缀一块儿保存模具文件的话,当进入CAM系统把相应的后处理控制系统给打开之际,这个标准模具库会自动开启,这样就能直接去调用模具了。当然了,也能够每加工一个零件就在转塔里把模具定义好。
1. 手动编程
程式设计人员调用恰当的模具,手动顺着CAD图形的内部以及外部轮廓把模具冲裁路径进行插入,在CAM里系统准许手动插入单独的冲点、线状的、弧形的、圆形的以及窗口模具路径等等 。
手动编程的关键要点是,要去明确模具是沿着工件轮廓线的内侧边走,还是沿外侧边走,这里面实则就是存在着模具偏置补偿这一关键棘手问题,也就是Tool Componsation问题 。敲定偏移量,把它明确为( Offset ),借由裁冲方向去界定模具插进实体时的 Right 边,或者是 Left 边,又或者是 Center,进而开展 Right offset 操作,以及做 Left offset 处理,还有 Center offset 这一动作,另外还有 End Compensation(终点补偿),以及 No Compensation(无补偿),再就是 Reference Compensation(参照补偿)等等 。
冲裁铺模之际,得依据冲裁工艺性以及工件刚性强度,去增添冲工艺孔,抉择相宜冲裁顺序,像先冲内部而后冲外部、先冲小孔再冲大孔之类。冲裁复杂且较大板材之时,要调用较多模具,鉴于实际模具数量、规格大小、机床转塔旋转工位存在限制,我们最好于铺模之前做好整体全面考量,以防铺模中途生出麻烦。针对加工超长板材,需对冲裁的工件重新定位,手动铺模时应顾及重新定位的位置。
2. 自动编程
CAM系统环境下,冲模适配命令(Toolfit)被调用,转塔文件和模具库文件被系统搜索,合适模具被自动调用,冲加工顺序被自动计算,然后CAM实体据此进行自动铺模,各类工件加工事宜得以完成。在此过程中,Inside Toolfit(对内冲模适配)与Outside Toolfit(对外冲模适配)的恰当选择十分关键,系统借此判断哪些实体构成工件外部边,哪些实体构成工件内部边,进而确定哪些边需进行加工。
自动编程的重点在于,设定InforBar信息栏里正确的冲模适配参数,以及冲压参数,比如能够使用的冲模尺寸,其最小或最大准许值,最优冲模宽度,最佳扁平度和最佳圆度,较优冲模尺寸,或者最大过切参数,最小拱起值,节距等,当然呢,可以使用缺省值,不过这不一定是最优化的。
在自动适配这个阶段,干涉检查,也就是Interference Checking这项操作,以及冲模步进,也就是Step Tools这个指令,它们同样具备相当的重要性。干涉检查,具体所指的是,系统针对模具适配实体展开检查工作,目的在于查看是否存在过切的情况。要是存在过切现象呢,就会选用其他的模具。要是没有找到适用于此的合适模具,那么系统就不会针对干涉部位开展冲模适配的操作。而冲模步进命令呢,当针对工件的每一个实体一步步地进行冲模适配操作的时候,会展示出用于该实体的几种冲模以及冲模轨迹选项,从而方便编程人员从中挑选出最佳的冲模适配方案。
3. 半自动编程
因为自动铺模存在着局限性,还有其他一些缘由,致使自动铺模有时极难获取最佳冲模适配,我们能够将手动铺模与自动铺模统筹运用,借此完成工件CAM模型的图形化定义,达成半自动编程。
在冲加工进程当中,要是咱们不想添加过量的M00暂停指令去取走工件或者余料的话,此处存在一个相当关键的技巧,那就是插入微联接,微联接包含角微连接以及单边微连接这两种,角微连接用于界定两边相连接处,也就是尖角部位的微连接,单边微连接则定义实体比如三边中点的微联接,鉴于微联接仅仅能够在端点之处插入,因而能够在CAD图形绘制完成之后,在想要附加单边微连接的地方打断CAD中的图素,进而插入微连接。微连接的类型,以及其尺寸,能够在CAD系统当中,借助形状函数(Shape)来进行定义,之后运用Insert Point命令,于想要设置微连接的直线端点那里,插入恰当的Micro Joint(微连接)。
4. CAM模型的排样
我们能够借助系统包含的镜像、对称、矩阵排列及拷贝等功能,来开展CAM模型的排样、工件套工件处理(也就是俗称的套料处理),针对那些较小且在冲加工里必须增设夹位的零件,目的在于提升生产效率以及原材料利用率,进而减少没必要的材料浪费。排样冲裁形式能够采用像图1至图3所展示的几种方式表现。
套料和排样处理完毕之后,能够去开展系统的Set Information设置,这其中涵盖板材的规格尺寸以及夹钳位置等方面。要是工件(工件组)于板材之上的定位并非正确,那么可以运用Move命令,进而把工件移至板材的恰当位置处。夹位的确定能够在铺模的时候予以进行,通过图形化的方式去定义其位置,以此即时、直观且准确地知悉夹钳死区的情况。
三、 刀具轨迹优化处理
对于手动编程的单个加工零件,此零件没有排样、套料,在手动铺模时,能够针对模具路径处理进行人工优化、重定位以及次序化等操作,其它诸如自动、半自动编程和排料、套料后的冲裁加工,均需开展模具冲裁轨迹优化处理,其中涵盖优化、次序化或重定位等方面。
1. 优化处理
为减少冲压时间,或是让冲点间距离最短且换刀次数最少,优化处理所做的是优化CAM加工轨迹次序。有众多优化具体涵盖,栅格优化,也就是Grid optimization,单个视窗优化,即Single window,除双优化,也就是Remove Doubles,避开夹钳快速移动优化,以及冲模分类调整等。
2. 次序化
刀具冲压加工次序的调整就称作次序化,它涵盖了、重定义次序( Reorder )与前移/后退( Before/After )等方面。
3. 重定位
重定位,是针对那超出机床工作区范围的板材来重行定位,目的在于能够对该板材实施更多的冲压加工操作,。
四、 零件的后处理(Post Process)
刀具轨迹经优化处理完毕之后,就能够开展自动化的后续处理了。后处理器会把CAM模型里模具冲裁的顺序以及操作信息创造成NC程序代码,按下RUN去运行,系统会生成两个文件:NC程序文件,连带Setup Sheet (设置板材)文件,这二者都是文本文件,能够采用Windows所提供的文本编辑器来展开读写、编辑以及打印操作。