ProCAM下的數(shù)控沖編程
| 隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，各種數(shù)控技術(shù)被廣泛應(yīng)用于鈑金件加工過程，其中數(shù)控沖技術(shù)就是重要的一環(huán)，而數(shù)控沖編程的好壞對數(shù)控沖床的使用、生產(chǎn)效率和板材利用率的提高、鈑金件的質(zhì)量等都有著至關(guān)重要的影響，本文以CAD/CAM系統(tǒng)軟件ProCAM為平臺介紹數(shù)控沖編程。 ProCAM是基于Windows下的二維沖加工系統(tǒng)，它用圖形化界面定義工藝路線，當零件所有加工路線被給定后，就可進行后置處理了，進而生成NC加工程序和刀具文件。 一、CAD中作零件圖 打開ProCAM2D軟件，就直接進入了CAD系統(tǒng)。在CAD中，先畫出要編程的零件圖形，這是CAD/CAM中軟件編程的第一步。對于已有的零件設(shè)計展開圖形，只需將圖形文件類型和格式轉(zhuǎn)換成CAD/CAM系統(tǒng)可接受的文件類型和1:1的比例，即可直接調(diào)用，進入下一步CAM系統(tǒng)中鋪模。 對于規(guī)則零件，如電氣安裝板等，CAD/CAM可同時切換進行，即邊畫圖邊鋪模，甚至有些不用在CAD中作圖，便可直接在CAM中用孔的中心坐標圖形化定義模具位置進行鋪模。CAD中畫好圖形后，不要進行CAD圖形排樣，排樣最好是在CAM中鋪好模具后將CAM模型作為整體進行排樣處理。 接下來，按CAM按鈕，系統(tǒng)便從CAD中進入CAM系統(tǒng)。進入CAM時，需要根據(jù)實際使用的數(shù)控機床，選擇后處理器（或稱控制系統(tǒng)），這一點至關(guān)重要，不能選錯。 二、CAM中鋪模、排樣 這一步，是CAD/CAM編程過程中的重點。數(shù)控沖編程，關(guān)鍵在于鋪模，即選擇適當?shù)哪＞?，圖形化地確定適當?shù)臎_裁工藝路線。鋪模有手動鋪模、自動鋪模及手動和自動相結(jié)合鋪模三種方式，也就是通常所說的手動編程、自動編程和半自動編程。 鋪模之前，我們首先根據(jù)零件的尺寸精度、規(guī)格大小及鋏鉗位置等來確定，是沖裁零件的整個內(nèi)外輪廓，還是只沖部分內(nèi)外輪廓，或不沖外輪廓。熟練后，這一點很快就可以確定了。其次，建立模具庫Tool Library，將常用的模具及其裝載方式設(shè)置成標準模具文件Tool Files（如Punch Tools轉(zhuǎn)塔模具清單文件）并保存起來，在實際工作中可省去重復(fù)定義常用模具的步驟。如以處理器名稱附上*.ptf 后綴保存模具文件，進入CAM系統(tǒng)打開相應(yīng)的后處理控制系統(tǒng)時，該標準模具庫自動打開，即可直接調(diào)用模具。當然，也可以每加工一個零件直接在轉(zhuǎn)塔中定義模具。 1. 手動編程 編程員調(diào)用適當模具，手工沿CAD圖形內(nèi)外輪廓插入模具沖裁路徑，CAM中系統(tǒng)允許手工插入單沖點、線形、弧形、圓形及窗口模具路徑等。 手動編程的關(guān)鍵是，確定模具沿工件輪廓線的內(nèi)側(cè)還是外側(cè)走，即模具偏置補償(Tool Componsation)問題。確定偏移量( Offset )，通過沖裁方向定義模具插入實體的Right邊、Left邊還是Center，進行Right offset、Left offset、Center offset和End Compensation(終點補償)、No Compensation(無補償)、Reference Compensation(參照補償)等。 在沖裁鋪模時，要考慮沖裁工藝性和工件剛性強度來加沖工藝孔和選擇恰當沖裁順序，如先沖內(nèi)部后沖外部、先沖小孔后沖大孔等。在沖裁復(fù)雜較大板材時，要調(diào)用較多模具，鑒于實際模具數(shù)量、規(guī)格大小、機床轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)工位的限制，我們最好在鋪模前做好整體全局考慮，以免鋪模中途出現(xiàn)麻煩。對于加工超長板材，需重新定位沖裁的工件，手動鋪模時應(yīng)考慮重新定位的位置。 2. 自動編程 進入CAM系統(tǒng)后，調(diào)用沖模適配命令(Toolfit)，系統(tǒng)可對轉(zhuǎn)塔文件和模具庫文件進行搜索，自動調(diào)用適當模具，自動計算沖加工順序，然后插入CAM實體進行自動鋪模來完成加工各種工件。這里關(guān)鍵是選擇恰當?shù)腎nside Toolfit (對內(nèi)沖模適配)和Outside Toolfit (對外沖模適配)，讓系統(tǒng)能判別哪些實體組成工件的外部邊，而哪些實體組成工件的內(nèi)部邊，以便讓系統(tǒng)確定哪些邊要加工。 自動編程重點是，設(shè)定正確的InforBar信息欄中的沖模適配參數(shù)及Punch parameters (沖壓參數(shù))，如可使用沖模尺寸的最小或******準許值、最優(yōu)沖模寬度、******扁平度和******圓度、較優(yōu)沖模尺寸、或******過切參數(shù)、最小拱起值、Pitch ( 節(jié)距)等，當然可用缺省( default )值，但不一定是最優(yōu)化的。 自動適配時，干涉檢查(Interference Checking)和沖模步進(Step Tools)也很重要。干涉檢查，是指系統(tǒng)對模具適配實體進行檢查，看是否有過切。如有過切，將選用其他模具。如未找到合適模具，系統(tǒng)不對干涉部位進行沖模適配。沖模步進命令，對工件的每一實體一步步地沖模適配時，顯示用于該實體的幾種沖模和沖模軌跡選項，以便編程人員選擇******沖模適配。 3. 半自動編程 由于自動鋪模的局限性和其他一些理由，自動鋪模有時很難得到******沖模適配，我們可以結(jié)合運用手動鋪模和自動鋪模來完成工件CAM模型的圖形化定義，實現(xiàn)半自動編程。 在沖加工過程中，如果我們不想插入過多的M00暫停指令來取走工件或余料的話，這里有一個很重要的技巧——插入微聯(lián)接。微聯(lián)接有角微連接和單邊微連接兩種。角微連接用于定義兩邊連接處，即尖角處的微連接；單邊微連接定義實體(邊)單側(cè)的微聯(lián)接。由于微聯(lián)接僅能夠在端點處插入，所以可在CAD圖形作好后，在欲附加單邊微連接處打斷CAD中圖素，插入微連接。微連接的類型和尺寸可在CAD系統(tǒng)中用形狀函數(shù)(Shape)定義，然后使用Insert Point 命令在想設(shè)微連接的直線端點處插入合適的Micro Joint(微連接)。 4. CAM模型的排樣 為了提高生產(chǎn)效率和原材料利用率，減少不必要的材料浪費，對較小和沖加工中必須增設(shè)夾位的零件，我們可以利用系統(tǒng)中的鏡像、對稱、矩陣排列和拷貝等功能進行CAM模型的排樣、工件套工件處理(俗稱套料處理)。 套料、排樣處理好后，可進行系統(tǒng)的Set Information設(shè)置，包括板材的規(guī)格尺寸、夾鉗位置等。如果工件(工件組)在板材上的定位不正確，可使用Move命令，將工件移至板材恰當位置。夾位確定可在鋪模時進行，圖形化定義其位置，以便即時、直觀準確地了解夾鉗死區(qū)情況。 三、 刀具軌跡優(yōu)化處理 對于手動編程的單個加工(沒有排樣、套料的) 零件，手動鋪模同時，可以人工的優(yōu)化、重定位和次序化等模具路徑處理，其他像自動、半自動編程和排料、套料后的沖裁加工，都要進行模具沖裁軌跡優(yōu)化處理。包括優(yōu)化(Optimization)、次序化(Order utility)或重定位(Reposition)等。 1. 優(yōu)化處理 優(yōu)化處理是優(yōu)化CAM加工軌跡次序以減少沖壓時間或使沖點之間的距離最短和換刀次數(shù)最少。優(yōu)化包括：柵格優(yōu)化(Grid optimization)、單個視窗優(yōu)化(Single window)、除雙優(yōu)化(Remove Doubles )、避開夾鉗快速移動優(yōu)化和沖模分類調(diào)整等。 2. 次序化 次序化是指調(diào)整刀具沖壓加工次序，包括：重定義次序( Reorder )、前移/后退( Before/After )等。 3. 重定位 重定位是對超出機床工作區(qū)的板材重新定位，以便對板材進行更多的沖壓加工。 四、 零件的后處理(Post Process) 刀具軌跡優(yōu)化處理完后，便可進行自動化的后處理。后處理器將CAM模型中模具沖裁順序和操作信息創(chuàng)建為NC程序代碼，按下RUN運行，系統(tǒng)將生成兩個文件：NC程序文件及Setup Sheet (設(shè)置板材)文件，它們都是文本文件，可以使用Windows提供的文本編輯器進行讀寫、編輯和打印操作。 |
