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濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 摘 要 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越多高新技術(shù)被用于鈑金工業(yè)，其中數(shù)控技術(shù)就是重要的一環(huán)，它是一項典型的、應(yīng)用最廣泛的機(jī)電光一體化綜合技術(shù)，而數(shù)控編程又是非常重要的，編程的好壞對數(shù)控沖床的使用，生產(chǎn)效率和鈑材利用率的提高，鈑金件的質(zhì)量等都有至關(guān)重要的影響， 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)對產(chǎn)品的精確預(yù)測的優(yōu)點，近年來應(yīng)用越來越廣泛。其特別適合于多品種、高精度、復(fù)雜零件中小批量生產(chǎn)。 鈑金工藝分析是程序編制的前提，一個好的工藝確定了一個好的程序，更為數(shù)控機(jī)床效率更高的工作創(chuàng)造了好的條件，采用功能強(qiáng)大的Autocad繪圖軟件對圖紙展開，更加便捷，精確，Amada-2D編程軟件在不斷改進(jìn)中更加快捷，準(zhǔn)確無誤。在此看來，數(shù)控技術(shù)更加完善，方便。生產(chǎn)效率更高。鈑金工業(yè)將有一個快速的發(fā)展。 關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù) 編程 工藝 效率 前 言 21世紀(jì)的制造業(yè)，正從以機(jī)器為特征的傳統(tǒng)技術(shù)時代，向著以信息為特征的技術(shù)時代邁進(jìn)，即用信息技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。經(jīng)濟(jì)全球化和世界市場一體化加速發(fā)展，不斷加劇了制造商之間的競爭，提出了快速反應(yīng)市場的要求，與之相適應(yīng)，制造業(yè)對柔性自動化技術(shù)及裝備的要求更加迫切而強(qiáng)烈。同時，微電子技術(shù)和信息通信技術(shù)的快速發(fā)展，為柔性自動化提供了重要的技術(shù)支撐，工業(yè)裝備的數(shù)控化、自動化、柔性化呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。 ?在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。 三年來，我們通過不斷的學(xué)習(xí)來充實我們的頭腦，實踐讓我們的動手能力更強(qiáng)，這次設(shè)計，是學(xué)校對我們系統(tǒng)，全面的考核，是我們步入社會，參加工作的基點。 我的課題是控制面板的加工，系統(tǒng)是西門子840D，數(shù)控沖床是江蘇揚力MP10-30，編程軟件是PROCAM，它的功能更優(yōu)越，強(qiáng)大，從頭到尾到要以正確的工藝為前提，然后傳到機(jī)床中，加工。 因為水平有限，在設(shè)計中可能會出現(xiàn)錯誤，敬請老師指正。 第一章 轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床介紹 在我國，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺為基礎(chǔ)的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)， 走在了世界前列 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)對產(chǎn)品的精確預(yù)測的優(yōu)點，近年來應(yīng)用越來越廣泛。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，加工板材時通過改變加工軌跡和更換沖頭來加工各種形狀的孔。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)盤上安裝58 種沖頭，變換沖頭只需旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤即可。由此可見，數(shù)控加工的主要工作量主要是編制加工代碼的問題。 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種數(shù)控技術(shù)被廣泛用于鈑金加工過程，其中數(shù)控技術(shù)就是重要的一環(huán)，而數(shù)控編程的好壞對數(shù)控沖床的使用，生產(chǎn)效率和鈑材利用率的提高，鈑金件的質(zhì)量等都有至關(guān)重要的影響，procam是基于windows下的二維沖加工系統(tǒng)，它是圖形化界面定義工藝路線，當(dāng)板材所以 加工路線被給定后，就可進(jìn)行后置處理了，進(jìn)而生成nc加工程序和模具文件 此次設(shè)計數(shù)控設(shè)備是江蘇揚力集團(tuán)型號為MP10-30沖床，系統(tǒng)是西門子840D，配套設(shè)備有刃模機(jī)一臺。 詳細(xì)技術(shù)參數(shù)如下 名稱 單位 型號MP10-30 公稱力 KN 300 加工板材尺寸（含一次再定位） MM 11250*400 工作最大質(zhì)量 KG 156 板材最大移動速度 M/MIN 106 工作最大厚度 MM 6.35 一次沖孔最大直徑 MM 直徑88.9 模位數(shù) 個 34 加工精度 MM 正負(fù)0.1 沖孔頻率 HPM 450/600 床身結(jié)構(gòu) 閉式 控制軸數(shù) 個 4 旋轉(zhuǎn)工位一次沖孔最大直徑 MM 直徑50.8 空氣壓力 MPA 0.6 重復(fù)定位精度 MM 0.02 夾鉗 氣動式 機(jī)器重量 TON 19.5 機(jī)器外形尺寸 MM 5840*2700*2200 第二章 沖壓件工藝過程設(shè)計 2.1 概述 不論沖壓件的幾何形狀和尺寸大小如何,其生產(chǎn)過程一般都是從原材料剪切下料開始，經(jīng)過各種沖壓工序和其他必要的輔助工序（如退火，酸洗，表面處理等）加工出圖紙所要求的零件。對于某些組合沖壓件或精度要求較高的沖壓件，還需要經(jīng)過切削，焊接或鉚接等加工，才能完成。沖壓件工藝過程的制定和模具設(shè)計是冷沖壓課程設(shè)計的主要內(nèi)容。進(jìn)行沖壓設(shè)計就是根據(jù)已有的生產(chǎn)條件，綜合考慮影響生產(chǎn)過程順利進(jìn)行的各方面因素，合理安排零件的生產(chǎn)工序，最優(yōu)地選用，確定各工藝參數(shù)的大小和變化范圍，設(shè)計模具，選用設(shè)備等，以使零件的整個生產(chǎn)過程達(dá)到優(yōu)質(zhì)，高產(chǎn)，低耗，安全的目的。 2.2工藝過程設(shè)計的基本內(nèi)容 沖壓工藝規(guī)程是模具設(shè)計的依據(jù)，而良好的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，又是實現(xiàn)工藝過程的可靠保證，若沖壓工藝有改動，往往會造成模具的返工，甚至報廢。沖制同樣的零件，通常可以采用幾種不同方法。工藝過程設(shè)計的中心就是依據(jù)技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)上合理，生產(chǎn)上高效，使用上安全可靠的原則，使零件的生產(chǎn)在保證符合零件的各項技術(shù)要求的前提下，達(dá)到最佳的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。 沖壓件工藝過程設(shè)計的主要內(nèi)容和步驟是： 一 分析零件圖(沖壓件圖) 產(chǎn)品零件圖是分析和制定沖壓工藝方案的重要依據(jù)，設(shè)計沖壓工藝過程要從分析產(chǎn)品的零件圖人手。分析零件圖包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩個方面： （1） 沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性分析 沖壓加工方法是一種先進(jìn)的工藝方法，因其生產(chǎn)率高，材料利用率高，操作簡單等一系列優(yōu)點而廣泛使用。由于模具費用高，生產(chǎn)批量的大小對沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性起著決定性作用，批量越大，沖壓加工的單件成本就越低，批量小時，沖壓加工的優(yōu)越性就不明顯，這時采用其他方法制作該零件可能有更好的經(jīng)濟(jì)效果。例如在零件上加工孔，批量小時采用鉆孔比沖孔要經(jīng)濟(jì)；有些旋轉(zhuǎn)體零件，采用旋壓比拉深會有更好的經(jīng)濟(jì)效果。所以，要根據(jù)沖壓件的生產(chǎn)綱領(lǐng)，分析產(chǎn)品成本，闡明采用沖壓生產(chǎn)可以取得的經(jīng)濟(jì)效益。 （2） 沖壓件的工藝性分析 沖壓件的工藝性是指該零件在沖壓加工中的難易程度。在技術(shù)方面，主要分析該零件的形狀特點，尺寸大小，精度要求和材料性能等因素是否符合沖壓工藝的要求。良好的工藝性應(yīng)保證材料消耗少，工序數(shù)目少，模具結(jié)構(gòu)簡單，且壽命長，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，操作簡單，方便等。在一般情況下，對沖壓件工藝性影響最大的是沖壓件結(jié)構(gòu)尺寸和精度要求，如果發(fā)現(xiàn)零件工藝性不好，則應(yīng)在不影響產(chǎn)品使用要求的前提下，向設(shè)計部門提出修改意見，對零件圖作出適合沖壓工藝性的修改。 另外，分析零件圖還要明確沖壓該零件的難點所在，對于零件圖上的極限尺寸，設(shè)計基準(zhǔn)以及變薄量，翹曲，回彈，毛刺大小和方向要求等要特別注意，因為這些因素對所需工序的性質(zhì)，數(shù)量和順序的確定，對工件定位方法，模具制造精度和模具結(jié)構(gòu)形式的選擇，都有較大影響。 2.3 確定沖壓件的總體工藝過程 在綜合方析，研究零件成形性的基礎(chǔ)上，以材料的極限變形參數(shù)，各種變形性質(zhì)的復(fù)合程度及趨向性，當(dāng)前的生產(chǎn)條件和零件的產(chǎn)量質(zhì)量要求為依據(jù)，提出各種可能的零件成形總體工藝方案。根據(jù)技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理的原則對各種方案進(jìn)行對比，分析，從而選出最佳工藝方案（包括成形工序和各輔助工序的性質(zhì)，內(nèi)容，復(fù)合程度，工序順序等），并盡可能進(jìn)行優(yōu)化。 （1） 選擇沖壓基本工序 剪裁，落料，沖孔，切邊，彎曲，拉深，翻邊等是常見的沖壓工序，各工序有其不同的性質(zhì)，特點和用途。有些可以從產(chǎn)品零件圖上直觀地看出沖壓該零件所需工序的性質(zhì)。例如平板件上的各種型孔只需要沖孔，落料或剪切工序；開口筒形件則需拉深工序。有些零件的工序性質(zhì)，必須經(jīng)過分析和計算 才能確定 （2） 確定沖壓次數(shù)和沖壓順序 沖壓次數(shù)是指同一性質(zhì)的工序重復(fù)進(jìn)行的次數(shù)。對于拉深件，可根據(jù)它的形狀和尺寸，以及板料許可的變形程度，計算出拉深次數(shù)。其它如彎曲件，翻邊件等的沖壓次數(shù)也是根據(jù)具體形狀和尺寸以及極限變形程度來決定。 沖壓順序的安排應(yīng)有利于發(fā)揮材料的塑性以減少工序數(shù)量。主要根據(jù)工序的變形特點和質(zhì)量要求來安排，確定沖壓順序的一般原則如下： 1. 對于有孔或有缺口的平板件，如選用簡單模時，一般先落料，再沖孔或切口，使用連續(xù)模時，則應(yīng)先沖孔或切口，后落料。 2. 對于帶孔的彎曲件，孔邊與彎曲區(qū)的間距較大，可先沖孔，后彎曲。如孔邊在彎曲區(qū)附近或孔與基準(zhǔn)面有較高要求時，必須先彎曲后沖孔。 3. 對于帶孔的拉深件，一般都是先拉深后沖孔，但是孔的位置在零件底部，且孔徑尺寸要求不高時，也可先在毛坯上沖孔，后拉深。 4. 多角彎曲件，應(yīng)從材料變形和彎曲時材料移動兩方面考慮安排先后順序，一般情況下先彎外角，后彎內(nèi)角。 5. 對于形狀復(fù)雜的拉深件，為便于材料變形和流動，應(yīng)先成形內(nèi)部形狀，再拉深外部形狀。 6. 整形或校平工序，應(yīng)在沖壓件基本成形以后進(jìn)行。 （3）. 工序的組合方式 一個沖壓件往往需要經(jīng)過多道工序才能完成，因此，編制工藝方案時，必須考慮是采用簡單模一個個工序沖壓呢？還是將工序組合起來，用復(fù)合模或連續(xù)模生產(chǎn)。通常，模具的選用主要取決于沖壓件的生產(chǎn)批量，尺寸大小和精度要求等因素。生產(chǎn)批量大，沖壓工序應(yīng)盡可能地組合在一起，采用復(fù)合模或連續(xù)模沖壓；小批量生產(chǎn)，常選用單工序簡單模。但對于尺寸過小的沖壓件，考慮到單工序模上料不方便和生產(chǎn)率低，也常選用復(fù)合模或連續(xù)模生產(chǎn)；若選用自動送料，一般用連續(xù)模沖壓；為避免多次沖壓的定位誤差，常選用復(fù)合模生產(chǎn)，當(dāng)用幾個簡單模制造費用比復(fù)合模高，而生產(chǎn)批量又不大時，也可考慮用將工序組合起來，選用復(fù)合模生產(chǎn)。 工序的組合方式，可選用復(fù)合模或連續(xù)模。一般來說，復(fù)合模的沖壓精度比連續(xù)模高，結(jié)構(gòu)緊湊，模具輪廓面積比連續(xù)模小；但是，連續(xù)模的生產(chǎn)率較高，操作比較安全，容易實現(xiàn)單機(jī)自動化生產(chǎn)，若裝上自動送料裝置，可適用小件的自動沖壓。常見的復(fù)合模和連續(xù)模的工序組合方式，可按表2-1選用。 （4）. 輔助工序 對于某些組合沖壓件或有特殊要求的沖壓件，在分析了基本工序，沖壓次數(shù)，順序及工序的組合方式后，尚須考慮非沖壓輔助工序，如鉆孔，鉸孔，車削等機(jī)械加工，焊接,鉚合,熱處理，表面處理，清理和去毛刺等工序。如多次拉深工序之間，為消除加工硬化，要進(jìn)行退火處理；為除銹要酸洗等。這些輔助工序可根據(jù)沖壓件結(jié)構(gòu)特點和使用要求選用，安排在各沖壓工序之間進(jìn)行，也可安排在沖壓工序前或后完成。 第三章 圖紙及說明 該加工件長2200mm，MP10-30數(shù)控沖加工范圍是2000mm，1250mm所以超出了機(jī)床的范圍需要重定位，圖中有4個M4的拉伸孔，考慮到毛刺，需要二次裝夾，因此需要有兩個程序，在加工中，我們需要將兩個程序和二為一， 在現(xiàn)有模具中，沒有直徑為14.5mm，35mm的模具，我們采用直徑為7mm的模具，三個矩形，我們用的是矩形模，有B工位，也有C工位，M4的拉伸孔需要用直徑為1.4mm的模具打預(yù)沖孔，然后用拉伸模，剩余的均有合適的模具， ? 第四章 procam數(shù)控沖壓加工編程 --??PROCAM軟件介紹 CAD/CAM軟件是美國TekSoft公司自1981年開發(fā)的。 公司起步于為數(shù)控鈑金設(shè)備制造廠家AMADA公司開發(fā)配套于AMADA數(shù)控鈑金加工設(shè)備的專用應(yīng)用軟件 (即PunchI/ PunchIII)。經(jīng)過幾十年的逐步發(fā)展及不斷完善，形成通用的CAD/CAM軟件。適用于數(shù)控沖加工、等離子/激光切割、數(shù)控銑削加工、車削加工、EDM加工等眾多加工方式的完全集成化數(shù)控自動編程軟件。如今TekSoft公司已成為美國十大CAD/CAM 軟件公司之一，ProCAM軟件易學(xué)易用，功能強(qiáng)大，高效快捷的特點為制造業(yè)普遍接受。目前已成為中國國內(nèi)鈑金數(shù)控沖切設(shè)備制造廠商首選的設(shè)備配套CADCAM軟件。?? 其主要特點為: 簡單易學(xué)。 功能強(qiáng)大、性能價格比較好， 在美國,第一個將CAM軟件應(yīng)用于微機(jī)平臺 ， 第一個將CAM軟件應(yīng)用于WINDOWS系統(tǒng)， 中英文界面菜單可供選擇， 鈑金功能包括: PUNCH (數(shù)控沖)，PLASMA/LASER （等 離子/激光/火焰/水切割），PRONEST （排樣）。 數(shù)控沖模塊（PUNCH），??? ? 模具庫管理 可對轉(zhuǎn)塔及模具庫進(jìn)行設(shè)置，用戶可直接定義圓形、方形、腰形、矩形、三角形等九種標(biāo)準(zhǔn)形狀模具，并可根據(jù)用戶的要求定義特殊形狀的模具。同時，還可以定義上下模的相關(guān)信息，如模具間隙、公差、設(shè)置鍵槽角度等。?? 自動加工 跟據(jù)零件展開圖的形狀，系統(tǒng)依據(jù)一定的原則，自動選擇最合適的模具生成加工軌跡。用戶可根據(jù)需要選擇自動搜索轉(zhuǎn)塔，或搜索模具庫，或兩者同時搜索。?? 微連接 為節(jié)省停機(jī)取件時間，用戶可在零件上定義微連接。微連接的大小及位置可任意設(shè)定，微連接可分為線微連接及角微連接。?? 自動重復(fù)定位 重復(fù)定位可以由用戶設(shè)置，也可由系統(tǒng)自動生成。可對工件進(jìn)行多次再定位。在重定位過程中，可自動避讓夾鉗。?? 加工優(yōu)化 加工軌跡生成后，可對路徑進(jìn)行優(yōu)化。在優(yōu)化過程中，可自動避讓夾鉗并去除重復(fù)加工。優(yōu)化原則可按減少加工時間、減少換刀次數(shù)等進(jìn)行設(shè)定， 程序生成及模擬 加工軌跡生成后，加工代碼隨之自動生成。在生成加工代碼時，可以同時對加工過程進(jìn)行模擬。系統(tǒng)可以定義宏指令，以減小程序長度。也在程序中可以插入屬性，例如在加工過程中設(shè)置停留等。對于加工軌跡及順序，可以進(jìn)行編輯。??后置處理 用戶選擇相應(yīng)的機(jī)床及數(shù)控系統(tǒng)，Procam便生成該機(jī)床的數(shù)控程序。并可支持各個機(jī)床的特殊功能，如不同的自動分度工位、夾鉗、二次定位等等。 激光/等離子切割模塊（LASER/PLASMA）?? 可支持等離子切割、激光切割、火焰切割、水切割等多種切割方式，并且支持沖/等離子/激光切割復(fù)合機(jī)。提供各種智能切入、切出方式及多種轉(zhuǎn)角切割策略，并且PROCAM也可支持復(fù)雜的沖/等離子/激光切割復(fù)合機(jī)。 排樣模塊（PRONEST）?? 自動排樣模塊按照最節(jié)省材料，優(yōu)化生產(chǎn)原則排樣?？稍谌我夥较蚺欧?，以便能最大程度節(jié)省鈑料，提高材料利用率。排樣時，軟件根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，迅速給出排樣結(jié)果。加工軌跡可在排樣前或排樣后加入。 4.1 編程分析 4.1.1 據(jù)國外統(tǒng)計，手工編程時，一個零件的編程時間與數(shù)控機(jī)床實際加工時間之比約為30∶1 ，而數(shù)控機(jī)床不能開動的原因中有20 %～30 %是由于加工程序一時編制不出的原因。例如我所某產(chǎn)品的導(dǎo)熱板，有18 種之多，每個零件處理圖紙、計算各種坐標(biāo)數(shù)據(jù)、手工編程至少需要一天的時間，而實際的加工時間只需要3 min～5 min。 4.1.2 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，可以自動生成數(shù)控代碼。但是對于像AMADA 之類的數(shù)控沖床，只有簡單的數(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，甚至在編寫前還要做一系列的坐標(biāo)計算。不但編程效率低而且容易出錯。 由于處于一種人工繪制展開圖、計算各項數(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、查詢程序文件。 特別是我國軍民品生產(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，將會出現(xiàn)大量不必要的重復(fù)勞動。 4.1.3 這種局面的存在嚴(yán)重地制約了軍民品生產(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)過對市場上的數(shù)控沖床編程軟件充分地調(diào)研、分析、論證， 2002 年將AMADA-1E編程系統(tǒng)升級為AMADA-2D編程系統(tǒng)。 它有以下優(yōu)點: (1) 可以通過繪制展開圖，自動生成加工程序; (2) 由于避免了重復(fù)繪制零件展開圖、人工計算各項加工數(shù)據(jù)、手工編寫加工程序，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。 4.2 輔助編程分析 4.2.1 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，不能很好地滿足實際生產(chǎn)的需要。 4.2.1.1 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“串行”編程系統(tǒng)，仍在很大程度上限制編程效率。 4.2.1.2 對于AMADA-2D編程系統(tǒng)來說，編制程序的最主要的工作是如何很好地生成二維CAD平面展開圖。 根據(jù)測試，繪制2D平面展開圖的時間要占整個編程時間的3/ 4 之多。而對其CAM 后置處理，相對占用的時間要短的多。 AMADA-2D編程系統(tǒng)終究是一個編程軟件，其所具有的CAD繪圖功能是極其有限，而且對于一般的工程技術(shù)人員來說是不熟悉的。 4.2.2 為了解決AMADA-2D編程系統(tǒng)的不足，經(jīng)過長期的編程實踐，我發(fā)現(xiàn)AMADA-2D編程系統(tǒng)能夠通過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，其具有用戶界面友好，繪圖功能強(qiáng)大和易于掌握的特點，深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛。 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，大大地提高了編程效率及程序的準(zhǔn)確性。 ]4.2.2.1 CAD圖形的并行系統(tǒng) 不但編程人員可以并行地繪制CAD展開圖，而且可以充分利用工藝及設(shè)計的CAD圖形，由于展開圖的生成來自于多渠道，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。 4.2.2.2 充分應(yīng)用AU TOCAD強(qiáng)大的繪圖功能 利用AUTOCAD強(qiáng)大的繪圖功能，可以針對特殊小型零件人工排樣，極大地節(jié)約材料及加工時間。雖然AMDAD- 2D編程系統(tǒng)具有排版功能，但是對于特殊的零件，所具有的排樣功能并不能滿足實地的需求。如能與AUTOCAD系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合，利用AUTOCAD的一系列剪切、復(fù)制、對稱、陣列的操作，就能很方便地實現(xiàn)AMDAD- 2D無法實現(xiàn)的功能。 ]4.2.2.3 充分利用設(shè)計的CAD圖形文件 以某產(chǎn)品的導(dǎo)熱板為例：用以前的手工編程的模式，編寫一個加工程序的時間約為一天，而且容易出錯，如采用AMADA-2D編程系統(tǒng)，由編程人員按加工定位圖，重新生成CAD圖形，繪制圖形的時間約為1 h～2 h ，而生成程序的時間約為30min ，效率不高，且很難保證加工的準(zhǔn)確性。如果能將設(shè)計的CAD圖形與AMADA-2D編程系統(tǒng)充分地結(jié)合，借助設(shè)計的CAD圖形，只需1 h ，就可以完成程序的編制，達(dá)到事半功倍的效果。 4.2.2.4 利用AUTOCAD繪制盒體類零件的展開圖 盒體類零件的數(shù)控編程，最重要的工作是如何快速、準(zhǔn)確地生成二維的平面展開圖。 在上述的環(huán)節(jié)中，一方面，由于在開目CAPP 中很難嚴(yán)格地按比例繪制零件圖形及展開圖，工藝人員一般所提供的僅僅是零件的展開示意圖，而用于數(shù)控編程的CAD展開圖則必須是嚴(yán)格的、按比例繪制的CAD圖形。另一方面，由于開目CAPP 與AUTOCAD不能實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)共享及圖形交換，不僅存在著工藝人員及數(shù)控編程人員的大量的、不必要的重復(fù)勞動，而且各環(huán)節(jié)并沒有很好的相互檢查的過程，使得出錯的幾率也成倍地增加。 充分地利用我所現(xiàn)有的辦公自動化，使設(shè)計、工藝以及數(shù)控編程人員能夠真正地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。不但對編程效率會有一個很大的提高，而且各個環(huán)節(jié)的相互檢查，也能夠使設(shè)計、工藝以及編程人員的錯誤能夠及時地發(fā)現(xiàn)和糾正， 總之，只有將AMADA-2D編程系統(tǒng)與AUTOCAD充分有效地結(jié)合，利用AUTOCAD先進(jìn)強(qiáng)大的CAD平臺，發(fā)揮AMADA-2D編程系統(tǒng)先進(jìn)合理的CAM 功能，才能夠快速、準(zhǔn)確的編制數(shù)控加工程序，先進(jìn)的設(shè)備才能更好地發(fā)揮作用，更好地服務(wù)于科研生產(chǎn)。 4.3模具 4.3.1、保證最佳的模具間隙 模具間隙是指沖頭進(jìn)入下模中，兩側(cè)的間隙之和。它與板厚、材質(zhì)以及沖壓工藝有關(guān)，選用合適的模具間隙，能夠保證良好的沖孔質(zhì)量，減少毛刺和塌陷，保持板料平整，有效防止帶料，延長模具壽命。 通過檢查沖壓廢料的情況，可以判定模具間隙是否合適。如果間隙過大，廢料會出現(xiàn)粗糙起伏的斷裂面和較小的光亮面。間隙越大，斷裂面與光亮面形成的角度就越大，沖孔時會形成卷邊和斷裂，甚至出現(xiàn)一個薄緣突起。反之，如果間隙過小，廢料會出現(xiàn)小角度斷裂面和較大的光亮面。 當(dāng)進(jìn)行開槽、步?jīng)_、剪切等局部沖壓時，側(cè)向力將使沖頭偏轉(zhuǎn)而造成單邊間隙過小，有時刃邊偏移過大會刮傷下模，造成上下模的快速磨損。模具以最佳間隙沖壓時，廢料的斷裂面和光亮面具有相同的角度，并相互重合，這樣可使沖裁力最小，沖孔的毛刺也很小。 模具的最佳間隙，請參照表1： 表1模具的最佳間隙 間隙選擇 材料 最小 最好 最大 紫銅 8 12 16 黃銅 6 11 16 低碳鋼 10 15 20 鋁 5 10 15 不銹鋼 15 20 25 X%*材料的厚度=磨具間隙 4.3.2適時刃磨可有效延長模具的使用壽命 如果工件出現(xiàn)過大的毛刺或沖壓時產(chǎn)生異常噪音，可能是模具鈍化了。檢查沖頭及下模，當(dāng)其刃邊磨損產(chǎn)生半徑約0.10mm的圓弧時，就要刃磨了。 實踐表明，經(jīng)常進(jìn)行微量的刃磨而不是等到非磨不可時再刃磨，不僅會保持良好的工件質(zhì)量，減小沖裁力，而且可使模具壽命延長一倍以上。每次磨削量為0.03~0.05mm，重復(fù)磨削直至沖頭鋒利，最大磨削量一般為0.1~0.3mm。2) 使用燒結(jié)氧化鋁砂輪，硬度D~J，磨粒大小46~60，最好選適用于高速鋼磨削的砂輪。3) 當(dāng)磨削力大或模具接近砂輪時，加冷卻液可防止模具過熱而， 應(yīng)開裂或退火，按照制造商要求選用優(yōu)質(zhì)多用途冷卻液。 4) 砂輪向下進(jìn)刀量0.03~0.08 mm，橫向進(jìn)給量0.13~0.25 mm，橫向進(jìn)給速率2.5~3.8m/min。5) 刃磨后，用油石打磨刃口，去除毛刺，并磨出半徑 0.03~0.05 mm的圓角， 6） 沖頭去磁處理并噴上潤滑油，防止生銹。 4.3.3消除和減少粘料的方法 ] 由于沖壓時的壓力和熱量，會將板料的細(xì)小顆粒粘結(jié)于沖頭表面，導(dǎo)致沖孔質(zhì)量差。去除粘料可用細(xì)油石打磨，打磨方向應(yīng)與沖頭運動的方向相同，這樣光后會避免進(jìn)一步粘料的產(chǎn)生。不要用粗紗布等打磨，以免沖頭表面更粗糙，更容易出現(xiàn)粘料， 合理的模具間隙、良好的沖壓工藝，以及必要的板料潤滑，都會減少粘料的產(chǎn)生。防止過熱，一般采用潤滑的方式，這樣會減少摩擦。如果無法潤滑或出現(xiàn)廢料回彈，可采取以下方法： 交替使用多個相同尺寸的沖頭輪流沖壓，可使其在被重復(fù)使用之前有較長的冷卻時間。 將過熱模具停歇使用。通過編程控制換模，中斷其長時間重復(fù)工作，或降低其沖壓頻率。 4.3.4沖很多孔時防止板料變形的措施 如果在一張板上沖很多孔，由于沖切應(yīng)力的累積板材就不能保持平整。每次沖孔時，孔周邊的材料會向下變形，造成板料上表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，而下表面則出現(xiàn)壓應(yīng)力。對于少量的沖孔，其影響并不明顯，但當(dāng)沖孔數(shù)量增加時，拉、壓應(yīng)力在某處累積，直至材料變形。 消除此類變形的一個方法是：先每隔一個孔沖切，然后返回沖切剩余的孔。這樣雖然也會產(chǎn)生應(yīng)力，但卻緩解了在同一方向順序沖壓時的應(yīng)力累積，也會使前后兩組孔的應(yīng)力相互抵消，從而防止板料的變形。 4.3.5盡量避免沖切過窄條料 當(dāng)模具用于沖切寬度小于板材厚度的板料時，會因側(cè)向力作用而使沖頭彎曲變形，令一側(cè)的間隙過小或磨損加劇，嚴(yán)重時會刮傷下模，使上下模同時損壞。 建議不要步?jīng)_寬度小于2.5倍板材厚度的窄條板料。剪切過窄條料時，板料會傾向彎入下模開口中，而不是被完全剪掉，甚至?xí)ㄈ霙_模的側(cè)面。如果無法避免上述情況，建議使用退料板對沖頭有支撐作用的全導(dǎo)向模具。 4.3.6沖頭的表面硬化及其適用范圍 雖然熱處理和表面涂層可改善沖頭表面特性，但并不是解決沖壓問題和延長模具壽命的一般方法。一般地說，涂層提高了沖頭表面硬度并使側(cè)面的潤滑性得到改善，但在大噸位、硬質(zhì)材料沖壓時，這些優(yōu)點在大約1000次沖壓后就消失了。 針對以下情況可使用表面硬化的沖頭： 沖軟或粘性的材料（如鋁）； 沖薄的研磨性材料（如玻璃環(huán)氧片）； 沖薄的硬質(zhì)材料（如不銹鋼）； 頻繁地步?jīng)_； 非正常潤滑的情況。 表面硬化通常采用鍍鈦、滲氮等方法，其表面硬化層為厚度12~60μm的分子結(jié)構(gòu)，它是沖頭基體的一部份，而并非僅是涂層。 表面硬化的模具可按通常的方式刃磨。通過表面硬化會降低模具在沖不銹鋼板時的磨損，但并不能延長其使用壽命，而適當(dāng)潤滑、及時刃磨以及按規(guī)程操作等，卻是有效的方法。 4.3.7沖床模位對中性不好時的檢修 如果沖床模位的對中性不好，造成模具快速鈍化，工件加工質(zhì)量差，可就以下幾點檢修： 檢查機(jī)床的水平情況，必要時重新調(diào)整； 檢查并潤滑轉(zhuǎn)盤上的?？准皩?dǎo)向鍵，如有損傷及時修復(fù)； 清潔轉(zhuǎn)盤的下模座，以便下模準(zhǔn)確安裝，并檢查其鍵或鍵槽的磨損情況，必要時更換； 使用專用芯棒校準(zhǔn)模具工位，如有偏差及時調(diào)整。 4.4操作簡要 待程序傳到機(jī)床后，加工之前要檢查一下模具，由于材料是低碳鋼，板厚是1.2mm有計算公式得1.2*15%=0.18，所以加工有控制面板的間隙是0.15，然后看著模具文件檢查轉(zhuǎn)塔上模具是否已安裝，角度是否正確，檢查后看是否需要移動夾鉗，移過之后一定要檢測它，裝上工件先空運行一下，看是否和計算機(jī)模擬的相同，之后解除鎖定沖壓，加工后卸下工件檢查尺寸，無誤的就可連續(xù)加工，有偏差的要找到原因，之后修改連續(xù)加工 4.5程序 %_N_MPF_1_MPF MPF 文件名 ;$PATH=/_N_MPF_DIR N5 R121=0 R125=0 R126=0 N10 R141=R104R142=R105 R141 R142 夾鉗檢測位置 N15 R144=2200 R145=528.86R145=4 R144 R145 R146分別是板材的長，寬，厚 N20 L101 L101 子程序 N25 G01M20 G01 直線插補(bǔ) M20 不沖壓 N30 F=R119 轉(zhuǎn)塔運行速度最快 N35 LT(10) LT 子程序 查找模具 10 模具號 直徑8 N40 G90X1750Y204.43M25 G90 絕對值增量 M25 沖壓 N45 X1925Y211.93 N50 X1925Y316.93 N55 G01M20 N60 LT(22) N65 X1754.564Y205.007M25 N70 G03X1754.564Y203.853I-4.564J-577SPN=24 I． J 分別是X。Y方向倒影 SPN個數(shù) N75 G01X1342.5Y341.935 N80 X1342.5Y376.907 N85 X1307.5Y376.907 N90 X1307.5Y341.935 N95 X110Y509.76 N100X30Y509.76 N105X30Y19.1 N110X110Y19.1 N115X118.262Y209.786M20 N120X977.784Y124.074 N125G01M20 N130LT(12) 12 直徑為8.5的模具 N135X960Y19.1M25 N140X960Y509.76 N145G01M20 N150LT(04) 4 直徑為7的模具 N155X1196Y309.93M25 N160X1196Y218.93 N165X1363Y218.93 N170X1363Y309.93 N175X1530Y309.93 N180X1530Y218.93 N185G01M20 N190LT(25) N195X1325Y359.43M25 N200G01M20 N205LT(28) N210X1244.5Y198.43M25 N215X1247.5Y198.43 N220X1247.5Y192.144 N225X1244.5Y192.144 N230X1244.5Y185.859 N235X1247.5Y185.859 N240X1247.5Y179.573 N245X1244.5Y179.573 N250X1244.5Y173.287 N255X1247.5Y173.287 N260X1247.5Y167.001 N265X1244.5Y167.001 N270X1244.5Y160.716 N275X1247.5Y160.716 N280X1247.5Y154.43 N285X1244.5Y154.43 N290G01M20 N295LT(29) 矩形模10*25 N300X1194Y288.43M25 N305X1214.059Y288.43 N310X1234.118Y288.43 N315X1254.176Y288.43 N320X1274.235Y288.43 N325X1294.294Y288.43 N330X1314.353Y288.43 N355X1334.412Y288.43 N340X1354.471Y288.43 N345X1374.529 N350X1394.588 N355X1414.647 N360X1434.706 N365X1454.765 N370X1474.824 N375X1494.882 N380X1514.941 N385X1535 N390X1535Y272.43 N395X1514.941 N400X1494.882 N405X1474.824 N410X1454.765 N415X1434.706 N420X1414.647 N425X1394.588 N430X1374.529 N435X1354.471 N440X1334.412 N445X1314.353 N450X1294.294 N455X1274.235 N460X1254.176 N465X1234.118 N470X1214.059 N475X1194 N480X1194Y256.43 N485X1214.059 N490X1234.118 N495X1254.176 N500X1274.235 N505X1294.294 N510X1314.353 N515X1334.412 N520X1354.471 N525X1374.529 N530X1394.588 N535X1414.647 N540X1434.706 N545X1454.765 N550X1474.824 N555X1494.882 N560X1514.941 N565X1535 N570X1535 Y240.43 N570到N655Y值相同 N575X1514.941 N580X1494.882 N585X1474.824 N590X1454.765 N595X1434.706 N600X1414.647 N605X1394.588 N610X1374.529 N615X1354.471 N620X1334.412 N625X1314.353 N630X1294.294 N635X1274.235 N640X1254.176 N645X1234.118 N650X1214.059 N655X1194 N660G01M20 N665(14) 雙D型模具7*9 N670X1180Y19.1M25 N675X1380 N680X1640 N685X1865 N690X1865Y509.76 N695X1640 N700X1380 N705X1180 N710G01M20 N715LT(01) 旋轉(zhuǎn)模6*44 F=25000 N720M68 M68 順時針旋轉(zhuǎn) N725G04F0.5 G04 暫停 F 延時0.5秒 N730C0F=R119M20 C 旋轉(zhuǎn)模角度 N735X876Y356.93F=R119M25 N740X876Y287.23SPP=34.85 SPP 步距 N745SPP=0 N750M20 N755X876Y241.63F=R119M25 N760X876Y171.93SPP=34.85 N765SPP=0 N770C0F=R119M20 N775X732Y171.93F=R119M25 N780X732Y241.63SPP=34.85 N785SPP=0 N790M20 N795X732Y287.23F=R119M25 N800X732Y356.93SPP=34.85 N805SPP=0 N810C90F=R119M20 N815X855.5Y151.43F=R119M25 N820X826.8Y151.43SPP=28.7 N825SPP=0 N830M20 N835X781.2Y151.43F=R119M25 N840X752.5Y151.43SPP=28.7 N845SPP=0 N850C90F=R119M20 N855X752.5Y377.43F=R119M25 N860X781.2Y377.43SPP=28.7 N865SPP=0 N870M20 N875X826.8Y377.43F=R119M25 N880X855.5Y377.43SPP=28.7 N885SPP=0 N890G01C0F=R149M20 N895G04F0.5 N900M69 逆時針旋轉(zhuǎn) N905F=R119 N910G01X702.761Y192.876M20 N915R120=702.761 重定位 N920L102 子程序 N925M20 N930LT(10) N935G01M20 N940X2000Y211.93M25 N945X2000Y316.93 N950G01M20 N955LT(14) N960X2065Y19.1M25 N965X2065Y509.76 N970G01M20 N975L103 N980L101 N985LT(18) 18 直徑為1.4打預(yù)沖孔 N990G90X745Y384.43M25 N995X860Y384.43 N1000X860Y144.43 N1005X745Y144.43 N1010G01M20 N1015LT(13) 13 拉伸模 N1020X860Y384.43M25 N1025X745Y384.43 N1030X745Y144.43 N1035X860Y144.43 N1040G01M20 N1045L103 子程序 N1050M02 結(jié)束 致 謝 值此畢業(yè)設(shè)計完成之際，我忠心向三年來辛勤培養(yǎng)我的濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院的老師致以崇高的敬意和深深的謝意！老師們誨人不倦的治學(xué)作風(fēng)，兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度，以及求實創(chuàng)新的科研精神，都令我受益非淺。特別是各位老師的言傳身教，不僅教會了我怎樣學(xué)習(xí)，更重要的是教我學(xué)會了怎樣做人，老師對學(xué)生的尊重和愛護(hù)令我終生難忘。在此，學(xué)生一并表示感謝！ 在整個設(shè)計的過程中，李老師一直對我熱情的幫助精心的指導(dǎo)，尤其是在課題設(shè)計的過程中，老師提出了許多的寶貴設(shè)計意見，使的我們的畢業(yè)設(shè)計能夠順利的完成，在最后的論證修改過程中李老師在百忙之中抽出時間為我們提供必要的幫助和指導(dǎo)，使的我們能順利的完成這次的設(shè)計任務(wù)。這次設(shè)計使我受益終身，在鞏固以前所學(xué)基礎(chǔ)上又從李老師那學(xué)到了許多課本上沒有的東西，在此向老師表示忠心的感謝和崇高的敬意。 同時， 感謝同學(xué)們對我的支持，是他們給予了我兄弟般的關(guān)懷，給宿舍裝點了家的溫馨，是他們給我了信心和力量！ 參考文獻(xiàn) 1 王洪， 數(shù)控加工程序編制。 機(jī)械工業(yè)出版社。 2003.6 2 余英良， 數(shù)控加工編程及操作。北京：高等教育出版社2005.1 3 劉雄偉， 數(shù)控加工理論與編程技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2003.7 4 黃康美。 數(shù)控加工編程。上海：上海交通大學(xué)出版社2004 - 34 -