鈑金加工計算機(jī)輔助工藝系統(tǒng)

1 鈑金CAPP 研究的目的及意義

    鈑金零件多為設(shè)備或部件的面板，所以鈑金零件的加工質(zhì)量將直接關(guān)系到產(chǎn)品設(shè)備的外觀和質(zhì)量，為了保證鈑金零件的質(zhì)量就必須采用高質(zhì)量、高效率的加工工藝、方法和加工設(shè)備。隨著信息工業(yè)的迅速發(fā)展，鈑金零件的設(shè)計、加工也在進(jìn)行深刻變革。目前，國內(nèi)鈑金加工設(shè)備己大量使用數(shù)控沖床、數(shù)控剪床及數(shù)控折彎等先進(jìn)設(shè)備。

    但作為連接鈑金零件設(shè)計與制造的鈑金工藝設(shè)計在很大程度上還要依靠工藝設(shè)計人員手工完成。如鈑金車間工藝人員在進(jìn)行鈑金件工藝規(guī)劃時主要的工作是計算鈑金件的展開件外型尺寸根據(jù)展開尺寸確定下料尺寸。而運用Solidworks 軟件的展開命令可精確得到展開的外型尺寸無需計算。由于個人經(jīng)驗的局限性，手工勞動的多樣性和低效率，很難實現(xiàn)鈑金工藝過程的優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化，很難滿足新產(chǎn)品更新?lián)Q代周期日益縮短的要求。這無疑會導(dǎo)致設(shè)計工作量大、重復(fù)勞動多、加工周期長、成本高、工藝設(shè)計一致性難以保證等問題，不能適應(yīng)現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的需求。同時，再加上人們對于鈑金零件塑性變形的機(jī)理尚未完全掌握，工藝設(shè)計人員在進(jìn)行鈑金工藝設(shè)計時，往往只能根據(jù)自身的經(jīng)驗或一些公認(rèn)經(jīng)驗公式進(jìn)行，因此鈑金工藝設(shè)計對于工藝設(shè)計人員的經(jīng)驗具有較強(qiáng)的依賴性。而這些知識經(jīng)驗的積累則是一個漫長的過程，這些因素導(dǎo)致鈑金工藝設(shè)計水平卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其設(shè)計和制造水平，成為制約鈑金生產(chǎn)效率提高的“瓶頸”。

    如何實現(xiàn)鈑金工藝設(shè)計的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化和實用化，成為我們要解決的迫切任務(wù)。

    2 鈑金件計算機(jī)輔助工藝解決的問題

    （1）鈑金件模型的建立及信息描述。鈑金件模型的建立及信息描述是后續(xù)工作的前提和基礎(chǔ)。

    （2）鈑金件模型信息的提取。當(dāng)打開某一鈑金模型時能從模型中得到工藝過程所需的信息，如：零件名稱、材料規(guī)格、材料代號、零件圖號等。

    （3）鈑金工藝知識庫的建立。涉及到加工工藝流程信息、加工設(shè)備信息、量夾具信息、加工操作人員信息等等。

    （4）各系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)交換問題。

    （5）工藝結(jié)果的輸出。自動生成既能面向普通設(shè)備又能面向數(shù)控設(shè)備的鈑金件工藝卡片。

    3 鈑金件計算機(jī)輔助工藝研究內(nèi)容

    （1）應(yīng)用Solidworks軟件對鈑金件進(jìn)行幾何造型。Solidworks軟件具有針對鈑金設(shè)計的模塊，包括鈑金要素生成、折彎、EXCEL 表修改、折彎和非折彎特征選擇、鈑金零件二維展開等功能。

    （2）利用Microsoft Office 中的Access 軟件建立鈑金工藝數(shù)據(jù)庫。

    （3）利用VB 軟件進(jìn)行軟件開發(fā)。設(shè)計鈑金CAPP 軟件各模塊，在VB 環(huán)境下創(chuàng)建、讀取、修改數(shù)據(jù)庫。

    （4）VB 編程實現(xiàn)信息提取。

    （5）工藝結(jié)果的輸出。工藝結(jié)果輸出部分的設(shè)計主要是工藝流程的生成及工藝卡片文檔的形成輸出兩部分。根據(jù)鈑金加工的特點將鈑金零件的一般加工工藝流程進(jìn)行整理并建成工藝數(shù)據(jù)庫，同時建立一個包含所有零件信息和工藝信息的Word 模板。再用VB 建立模塊把提取的零件信息和庫里的工藝信息進(jìn)行匯總組合形成一個完整的鈑金件加工工藝規(guī)程并再次存入數(shù)據(jù)庫。VB 編程把生成好的工藝流程及零件信息輸出到Word 模板中形成工藝卡片的電子文檔。

    4 鈑金件計算機(jī)輔助工藝總體設(shè)計

    （1）利用Solidworks 軟件對鈑金件進(jìn)行建模。

    （2）利用VB 編程完成對Solidworks 鈑金模型的信息提取。

    （3）利用Access 建立鈑金零件信息庫和鈑金加工工藝信息庫。

    （4）利用VB 初建鈑金CAPP 系統(tǒng)軟件各界面并完成和數(shù)據(jù)庫的連接。

    （5）利用Microsoft Office Word 2003 建立鈑金件加工工序模板。

    （6）VB 編程完成數(shù)據(jù)庫、提取的Solidworks 鈑金模型信息、鈑金件加工工藝Word 模板的集成輸出鈑金加工工藝工序卡片，如圖1所示。

    圖1 鈑金CAPP 總體設(shè)計流程圖