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在電氣制造行業(yè)內(nèi),鈑金設(shè)計及加工主要面向電器箱體、柜體、箱柜的支架以及許多小批量的形狀特殊的金屬件等方面,其制作過程一般要經(jīng)過剪、沖、彎三個工序來完成。產(chǎn)品主要有高低壓開關(guān)柜體、成套電氣設(shè)備柜體、通用電器的金屬外殼、IT或通信用的金屬箱體、各種金屬支架及形狀特別的鈑金件等。如果是精度要求高或形狀特別的零件,則用激光機(jī)切割。產(chǎn)品設(shè)計出來后,要拿到數(shù)控沖床或激光切割機(jī)上加工,還有一個必要的前提,就是編出相應(yīng)機(jī)床的數(shù)控程序。
- E6 `6 @' j, _+ K+ E2 p. t2 k 對于電氣制造廠商或鈑金加工承包商來說,加工鈑金用的數(shù)控沖床及激光機(jī)的數(shù)控編程軟件都是各機(jī)床在購買時自帶的,沒有通用性;隨著電腦技術(shù)的不斷發(fā)展,此類軟件就顯得很落后,有些軟件不支持WIN2000,有些軟件不支持鼠標(biāo)操作,不能自動布模。6 i1 v6 j$ l( E2 l3 M! m7 q4 K4 k
為了提高鈑金工藝部門的編程自動化程度,降低生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,提高勞動生產(chǎn)率,解決生產(chǎn)瓶頸、縮短交貨期(特別是非標(biāo)產(chǎn)品),購買先進(jìn)的通用鈑金編程軟件,使鈑金設(shè)計和加工一體化就顯得非常必要。市場上的這類軟件主要有PRO/CAM、JAT/CAM、PN4000、SPI for AutoCAD、SolidWorks201CAXA等多種軟件,在選購時應(yīng)該主要考慮的方面如下:
! R( s' A8 B' l' S0 k 1)必須是通用的軟件,適用于各鈑金數(shù)控設(shè)備;& d& T1 K; y+ H& K- |9 u
2)不依賴于具體的機(jī)床,可由工藝人員在普通微機(jī)上使用。
+ \; _! n. M5 d' ^/ W; @ 3)編程時能實現(xiàn)自動布模,靈活性強,手動更改容易。/ p+ T# u6 w3 m" }
4)必須有dwg/dxf等接口,與本公司現(xiàn)使用的軟件兼容。
: L9 \9 O2 ~# Z 鈑金設(shè)計及加工軟件的使用,可以提高鈑金加工的柔性化水平。適應(yīng)不同的電器產(chǎn)品的鈑金件,特別是非標(biāo)量較大的非標(biāo)產(chǎn)品總是要新編程序的。使用一臺數(shù)控沖床及激光切割機(jī)對非標(biāo)及特殊形狀產(chǎn)品進(jìn)行加工應(yīng)主要解決數(shù)控沖床及激光切割機(jī)的操作人員的編程壓力較多的問題;無需直接在機(jī)器上編程或排料,以免占用設(shè)備資源。編程過程不受車間噪聲等干擾。提高編程的效率及準(zhǔn)確率,可以大大減少編程的勞動強度,提高生產(chǎn)效率;同時有利于實現(xiàn)無紙化設(shè)計和生產(chǎn)。
9 B4 W3 b/ Z) I5 i 威德曼、AMADA、TRUMPF、BEHRENS、MURATA、BYSTRONIC、FINNPOWER、SALVAGNIN等品牌的數(shù)控沖床、數(shù)控激光/等離子/水切割機(jī),折彎機(jī)床和剪板機(jī)床,利用PN400編程可以在不同廠商的機(jī)床上自由轉(zhuǎn)換。WiCAM PN4000構(gòu)建了許多成功的的鈑金設(shè)計加工一體化方案。本文以廣州日立電梯公司的鈑金設(shè)計及加工一體化方案的選擇為例,闡述鈑金數(shù)控編程軟件WiCAM PN4000的方案實施過程,本系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)電梯轎箱、轎架的設(shè)計與加工。WiCAM PN4000與公司現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床設(shè)備、工控激光/等離子/水切割機(jī)、折彎機(jī)和剪板機(jī)床相匹配,與現(xiàn)有的軟件Pro—E、IDEAS、CATIA、AUTO—CAD等軟件有直接接口,能充分利用公原有的圖形文件在PN4000中進(jìn)行工藝編程。
h2 `5 E* y* N2 n0 [ B" i3 P4 R2總體方案
: J" ] {. T; Q" N4 S# q1 R WiCAM是基于WINDOWS2000/XP的專業(yè)鈑金設(shè)計及加工一體化系統(tǒng),使鈑金的設(shè)計和生產(chǎn)過程一氣呵成,形成一個數(shù)據(jù)流暢的整體。PN鈑金統(tǒng)一平臺應(yīng)用方案,如圖1所示。2 ]% g* Y. R D- y8 q7 [
A' E5 i3 I7 q8 B" ] PN系統(tǒng)裝在服務(wù)器上由各部門共享,設(shè)計部門可用PN或AutoCAD作圖,工藝部無需再畫圖,直接用PN自動做工藝、自動優(yōu)化及編程,DNC直接傳輸?shù)杰囬g。1 p- E! H& M+ v) _# b
PN4000應(yīng)用方案系統(tǒng)方案如圖2所示。 s( m1 Y7 V' c
2.1 PN4000特點
8 u, D P- p- ^8 t8 G 2.1.1 利用軟件提高設(shè)計能力,縮短產(chǎn)品流程 利用軟件PN400提高鈑金設(shè)計能力,將鈑金的設(shè)計和工藝平臺統(tǒng)一,能將從客戶的需求圖紙到實際產(chǎn)品的流程壓縮到最短。
# L* A: T4 ^3 M: o, p 1)三維設(shè)計。能利用軟件PN4000可直接進(jìn)行工藝編程的鈑金三維設(shè)計,包括雙折邊和邊角三方折彎的設(shè)計。
x, ]; S' s# d 2)自動展開。設(shè)計后按照客戶的經(jīng)驗參數(shù)自動三維展開,展開后顯示折彎順序,并可進(jìn)行折彎干涉、碰撞等折彎工藝檢測,不僅能節(jié)省大量手工展開的時間,同時精度很高?蛻粢部梢栽赑N4000中自行開發(fā),展開公式。
+ J6 o5 b" I; E9 W" c 3)CAD/CAM一體化。在PN4000中設(shè)計的圖形可以直接編程,避免工藝部門第二次畫圖。 4)通用各種鈑金數(shù)控機(jī)床。 5)與公司現(xiàn)有的軟件P ro—E、IDEAS、CATIA和AUTO—CAD等軟件有直接接口,能充分利用公司原有的圖形文件在PN4000中進(jìn)行工藝編程。
# o: b; R- f, |5 s+ l( y: H 2.1.2 利用PN4000提高效率
/ u4 y( K) \* B7 m. N' d W: t 1)自動布模。用PN4000的自動安排模具功能,可以將編程效率提高40%并充分利用所有模具,避免人工計算的低效和失誤。 & C/ |7 [1 a0 R! |! e- r' A7 |; y
2)自動編程。自動模擬加工過程,消滅手工編程的錯誤、避免時間、材料的浪費。同時PN4000能針對不同數(shù)控機(jī)床編程,使一個編程人員能同時為多臺數(shù)控機(jī)床編程。
! S9 t0 d" d6 p: X1 m; G! l 3)自動排料。PN4000的自動排料功能可以在整板上同時加工不同零件,不僅能提高加工效率,同時也能將材料利用率提高5%~20%。
; H+ X, q$ A1 `! e6 R% _9 z 4)剩余板料管理。自動計算材料利用率和剩余板料面積,并且可以在不規(guī)則的剩余板料上自動排料。 9 H# L7 G6 I6 F0 T, T
5)自動優(yōu)化加工路徑。PN4000可自動計算最優(yōu)加工路徑,使數(shù)控機(jī)床的加工能力在單位時間內(nèi)提高5%。 9 H5 @5 f7 B+ L; z2 P8 ^; y/ k
6)網(wǎng)絡(luò)傳輸。通過LAN將PN4000所編制的數(shù)控程序從工藝部門直接傳送到機(jī)床。
5 U* w# h- D' s8 f$ f" P2.1.3利用PN4000降低生產(chǎn)成本和提 高生產(chǎn)管理水平PN4000不僅能充分利用數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)能力和提高材料利用率;并且能與生產(chǎn)管理系統(tǒng)對接,將所有加工程序的時間量化,并能自動核算加工成本和計算加工時間,使生產(chǎn)管理更加科學(xué)合理。 6 m( k/ v/ D E$ p5 L, S
2.2主要模塊介紹 1 H; j) `; ]$ k( B
1)3D/2D Design在PN4000中能方便快捷完成鈑金二維平面或三維設(shè)計。 3 z t H: K% Q4 N- l
2)3D UNFOLD可進(jìn)行三維自動展開,自動生成三視圖。
- T+ J$ M$ R' F4 L# d) \ 3)3D/2D Standard and Direct Inter—faces PN4000有各種圖形及工藝接口,能方便地完成圖形及NC代碼的輸入輸出。姬由AutoCAD系統(tǒng)生成的DXF或DWG文件格式的零件展開圖。
* J0 ]2 P. R3 ^* ~/ d: w 4)NC—Technologies從圖形開始完成全部工藝過程:100%模擬全部工藝過程;全自動、局部自動或手工安排刀具加工并可以任意更改;生成NC文檔;為工藝過程中遇到的各種實際問題提供完善的解決方案。
& C) v) x, G! T: b+ j$ C& T 5)Nesting優(yōu)化排料,自動排料和自動計算材料利用率,使客戶可以最充分地利用原材料。
4 K9 U5 T' Q' Y/ ^1 L: C 6)Rest—Plates對剩余板料進(jìn)行管理和再利用,減少材料浪費。 ) n7 a/ z* y* I5 P9 h6 m2 a3 m
7)Optimal自動安排最短加工路線,提高加工效率,充分利用CNC機(jī)床的加工能力。
4 h; ^7 w p) L1 T. I 8)Time—costs生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動核算加工時間/成本/利潤。
" ^- i% Y6 ~$ d& [$ x5 k$ p+ c9 n 9)Out—put由一個技術(shù)人員統(tǒng)一管理所有機(jī)床。針對不同機(jī)床自動生成不同的NC代碼,以磁盤或DNC方式傳送到機(jī)床。 - ]! f) l) P' e5 l7 z1 }# p
2.3系統(tǒng)效益 利用PN4000同時為不同的數(shù)控機(jī)床編程,不僅能使工藝人員在統(tǒng)一平臺上同時為不同機(jī)床編程,而且使不同數(shù)控機(jī)床的文件能夠共享,極大地提高了生產(chǎn)的靈活性。
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3 結(jié)束語 0 t3 e1 j) m1 ^& i$ _
使用WiCAM PN4000構(gòu)建的鈑金設(shè)計及加工一體化方案,為公司獲得了很大的經(jīng)濟(jì)效益。WlCAM技術(shù)可提高40%的軟件編程效率、同時降低70%的人工成本、材料利用率高于93%。利用PN設(shè)計加工一體化功能,根據(jù)國內(nèi)外市場變化趨勢,及時調(diào)整產(chǎn)品品種及型號,滿足客戶小批量、多品種的要求,增強市場應(yīng)變能力。 |
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