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WorkNC编程助推模具结构面自动化加工的解决方案

发布时间:2013-12-06 作者:郑龙海 李树新 于涛  来源:万方数据
本文介绍了福田模具采用WorkNC软件完成模具结构面自动化加工的实例,详细讲解了从加工面的确定,做毛坯,到加工的保护,开粗程序,以及在WorkNC中精加工台面等。

  另外一款针对某激光切割机开发的国产2D激光切割排版软件同样具备CAD功能,可以构建二维图形,并进行编辑。同时具备以下功能:

  (1)多坐标轴联动控制;(2)刀具位置补偿;(3)系统故障诊断;(4)加工、编程并行作业;(5)加工仿真。

  结合以上两款CAM编程软件以及其他编程软件可以分析得出大部分的CAM软件集CAD与一体。

CAM软件集CAD与一体

图5 CAM软件集CAD与一体

  这也是目前CAM编程软件的趋势。因此CAM/CAD集成化、一体化、自动化、智能化成为可能。

  另外,上述两款软件除了上述功能外,还有其他功能。

CAM软件的其他功能

图6 CAM软件的其他功能

  从上图中可以看出,CAM软件编程中有“光束补偿”功能,主要作用为减少激光切割时割炬对尺寸的影响。此外“自动回避”功能,可以合理调整切割时的切割角度,在切割异型管时,可以有效避开管壁避免干涉。CAM系统不仅可继承并智能化判断工艺特征,而且具有模型对比、残余模型分析与判断功能,使刀具路径更优化,效率更高。同时面向整体模型的形式也具有对工件包括夹具的防过切、防碰撞修理功能,提高操作的安全性,更符合高速加工的工艺要求,并开放工艺相关联的工艺库、知识库、材料库和刀具库,使工艺知识积累、学习、运用成为可能。

  但是我们通过上图可以看出,CAM软件目前向一体化发展,但是却没有发现CAPP的踪影。

CAM软件一体化发展与CAPP的关系

图7 CAM软件一体化发展与CAPP的关系

  我们在使用CAM软件编程的时候,通过人机交互,最终编制出NC程序。但是却没有也不能同时做出工艺性文件。必须在后续使用纯人工方式补充完成相应NC程序的工艺文件,来指导生产进行完成的工作。

3 总结

  经过对部分CAM软件进行实际使用以及分析,我们可知CAD/CAPP/CAM需要在信息流上集成一体、无缝连接,但往往忽略了企业在生产组织与管理上要对CAD、CAPP、CAM在应用场合、操作人员、系统功能上按照生产布局合理安排。网络技术的成功应用已经为此奠定了基础。CAM系统及操作人员远离生产现场,致使因不了解现场情况造成不应有的反复,浪费了时间,降低了效率,甚至造成废品。

  传统的CAM系统不仅要求操作人员有深厚的工艺知识背景,还需要有很高的CAD应用技巧。我们调查后发现单纯的现场操作人员有对CAM编程软件有比较强烈的操作需求,但是因为不具备CAD技能,不能较好的运用。而编程人员对现场操作不了解,仅仅从理论层面上进行设置知识库,利用现有知识库,使之与现场操作造成断层。如要真正合理使用则需要1至3年的培训实践才能成为称职的工作人员。因此对CAM的应用普及造成了极大的困难,故企业迫切需要新一代的易学易用、易于普及、高智能化、专业性强的CAM系统。

  我认为目前的CAM软件中集成CAD功能在目前来说就是种鸡肋。现实使用中,很少能用到CAM中集成的CAD来进行设计,基本上是使用其它的软件来进行设计,就其本身绘图设计来说不如二维的AUTOCAD等/三维的CROE等软件的效率高。但是如果完全摒弃的话可能又会缺乏CAD的支持。

  缺点:

  1)不能有效地利用CAD模型的几何信息,无法自动提取模型的工艺特征,只能够人工提取,甚至靠重新模拟计算来取得必要的控制信息,无疑增大了操作的烦琐性,影响了编程质量与效率。致使系统的自动化程度与智能化程度很低。

  2)局部加工计算方式靠人工或半自动进行仿过切处理,因不是面向整体模型为编程对象,系统没有从根本上杜绝过切现象产生的可能,因而不适合高速加工等新工艺在高速条件下对安全的要求。

  新一代的CAM系统将CAM的智能化、自动化、专业化推到一个新的高度,更快地满足现有生产与管理的特定要求,同时新手段的引入也会使管理方式发生相应的变化,使生产过程更规范、更合理。新一代的CAM系统在网络下与CAD系统集成,充分利用了CAD几何信息,又能按专业化分工,合理地安排系统在空间的分布。降低人员的综合性要求,提高了专业化要求,会使操作人员的构成发生相应的变化;同时,由于CAM系统专业化、智能化、自动化水平的提高,将导致机侧编程(Shop Programming)方式的兴起,改变CAM编程与加工人员及现场分离的现象。此外今后的CAM系统将会将CAPP作为集成领域,将其集成发展。在编制生产程序的同时,逐步使工艺库、知识库的完善,将来CAPP就会有相应的发展。逐步以实现CAD/CAPP/CAM按科学意义上的一体化集成。

  经过多年的技术积累,CAM在市场需求、理论基础及外围技术等方面的准备已经成熟,我们有理由相信今后的几年将是CAM技术创新的火热年代。作为应用性终端技术,CAM市场将是群雄并起,多种系统并存的局面,CAM市场永远不会有霸主。今后CAM的发展与走势,只能是由市场需求决定。可以肯定的是,CAM的发展一定是朝着网络化、专业集成化的方向发展,一定是朝着方便、快捷、智能、自动化的方向发展。

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