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在電氣制造行業(yè)內(nèi),鈑金設(shè)計(jì)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(guò)程一般要經(jīng)過(guò)剪、沖、彎三個(gè)工序來(lái)完成。產(chǎn)品主要有高低壓開(kāi)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(jì)出來(lái)后,要拿到數(shù)控沖床或激光切割機(jī)上加工,還有一個(gè)必要的前提,就是編出相應(yīng)機(jī)床的數(shù)控程序。
: j [; Y- r0 a+ X 對(duì)于電氣制造廠商或鈑金加工承包商來(lái)說(shuō),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(gòu)買時(shí)自帶的,沒(méi)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(dòng)布模。
! U* ~" x% ]& B$ }2 D( } 為了提高鈑金工藝部門的編程自動(dòng)化程度,降低生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,提高勞動(dòng)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(gòu)買先進(jìn)的通用鈑金編程軟件,使鈑金設(shè)計(jì)和加工一體化就顯得非常必要。市場(chǎng)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(gòu)時(shí)應(yīng)該主要考慮的方面如下:
. [) g0 Y! r% c6 L9 o! D. P+ m; [- s) W 1)必須是通用的軟件,適用于各鈑金數(shù)控設(shè)備;
/ L) U' ?% T4 |" E4 H 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。
- ~* D" j7 Q4 {6 [! a7 ] 3)編程時(shí)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)布模,靈活性強(qiáng),手動(dòng)更改容易。
( h: r" v. |! w% Z# g 4)必須有dwg/dxf等接口,與本公司現(xiàn)使用的軟件兼容。- D0 ?( `! k, n& b4 P2 K
鈑金設(shè)計(jì)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(tái)數(shù)控沖床及激光切割機(jī)對(duì)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(wèn)題;無(wú)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(guò)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(dòng)強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率;同時(shí)有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。/ {% R. }; g/ |+ g9 O
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?rùn)C(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(jì)加工一體化方案。本文以廣州日立電梯公司的鈑金設(shè)計(jì)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(shí)施過(guò)程,本系統(tǒng)主要用于生產(chǎn)電梯轎箱、轎架的設(shè)計(jì)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?rùn)C(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。6 l9 X5 s. Y j
2總體方案3 a- ]" S! v6 ?: o4 t6 O2 B
WiCAM是基于WINDOWS2000/XP的專業(yè)鈑金設(shè)計(jì)及加工一體化系統(tǒng),使鈑金的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程一氣呵成,形成一個(gè)數(shù)據(jù)流暢的整體。PN鈑金統(tǒng)一平臺(tái)應(yīng)用方案,如圖1所示。
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4 j2 T2 p' ^9 ^4 a PN系統(tǒng)裝在服務(wù)器上由各部門共享,設(shè)計(jì)部門可用PN或AutoCAD作圖,工藝部無(wú)需再畫(huà)圖,直接用PN自動(dòng)做工藝、自動(dòng)優(yōu)化及編程,DNC直接傳輸?shù)杰囬g。
. J" ^5 k7 e7 {* ^0 g6 _, q PN4000應(yīng)用方案系統(tǒng)方案如圖2所示。
; s i3 @$ b' X2 Z# ~2.1 PN4000特點(diǎn)
2 R3 ~8 A8 w% W 2.1.1 利用軟件提高設(shè)計(jì)能力,縮短產(chǎn)品流程 利用軟件PN400提高鈑金設(shè)計(jì)能力,將鈑金的設(shè)計(jì)和工藝平臺(tái)統(tǒng)一,能將從客戶的需求圖紙到實(shí)際產(chǎn)品的流程壓縮到最短。 5 |5 V- ]' x# V: g2 ], P
1)三維設(shè)計(jì)。能利用軟件PN4000可直接進(jìn)行工藝編程的鈑金三維設(shè)計(jì),包括雙折邊和邊角三方折彎的設(shè)計(jì)。
' g: l1 S* s& b2 G; i 2)自動(dòng)展開(kāi)。設(shè)計(jì)后按照客戶的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)自動(dòng)三維展開(kāi),展開(kāi)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(cè),不僅能節(jié)省大量手工展開(kāi)的時(shí)間,同時(shí)精度很高?蛻粢部梢栽赑N4000中自行開(kāi)發(fā),展開(kāi)公式。 + G4 T4 N$ k: n$ M8 q1 e8 o
3)CAD/CAM一體化。在PN4000中設(shè)計(jì)的圖形可以直接編程,避免工藝部門第二次畫(huà)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。 . u) |( L: p7 P4 U |6 Z
2.1.2 利用PN4000提高效率 6 h# B, @7 ^* g2 P: C9 V+ n! p
1)自動(dòng)布模。用PN4000的自動(dòng)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(jì)算的低效和失誤。
/ b! l1 u; I/ O6 l- s 2)自動(dòng)編程。自動(dòng)模擬加工過(guò)程,消滅手工編程的錯(cuò)誤、避免時(shí)間、材料的浪費(fèi)。同時(shí)PN4000能針對(duì)不同數(shù)控機(jī)床編程,使一個(gè)編程人員能同時(shí)為多臺(tái)數(shù)控機(jī)床編程。 . |. i* u# o4 {# m" _3 T! f; h5 `
3)自動(dòng)排料。PN4000的自動(dòng)排料功能可以在整板上同時(shí)加工不同零件,不僅能提高加工效率,同時(shí)也能將材料利用率提高5%~20%。 / c( [! H, W$ I: x2 p
4)剩余板料管理。自動(dòng)計(jì)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(dòng)排料。 ^, E2 D$ Y, u. h5 i0 r* r, k
5)自動(dòng)優(yōu)化加工路徑。PN4000可自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)加工路徑,使數(shù)控機(jī)床的加工能力在單位時(shí)間內(nèi)提高5%。 ( q2 u# q3 V9 L: W: o+ G
6)網(wǎng)絡(luò)傳輸。通過(guò)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。
: {. w& d+ \# ` E5 F) C7 F2.1.3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(duì)接,將所有加工程序的時(shí)間量化,并能自動(dòng)核算加工成本和計(jì)算加工時(shí)間,使生產(chǎn)管理更加科學(xué)合理。 & t% Y7 f0 @( Q5 D$ Y2 G/ j
2.2主要模塊介紹 # R6 D' c: U/ }" X% {5 k
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(jì)。
* B( o$ F; o# o4 U: N4 ~% n: f8 x. N 2)3D UNFOLD可進(jìn)行三維自動(dòng)展開(kāi),自動(dòng)生成三視圖。 0 w! m2 k$ W' R3 p `, f
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(kāi)圖。 * i/ r0 K2 F. t
4)NC—Technologies從圖形開(kāi)始完成全部工藝過(guò)程:100%模擬全部工藝過(guò)程;全自動(dòng)、局部自動(dòng)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(guò)程中遇到的各種實(shí)際問(wèn)題提供完善的解決方案。
2 r! j, q8 I# n" m8 N' p 5)Nesting優(yōu)化排料,自動(dòng)排料和自動(dòng)計(jì)算材料利用率,使客戶可以最充分地利用原材料。 & l B- O6 ?6 k, Z/ V, q
6)Rest—Plates對(duì)剩余板料進(jìn)行管理和再利用,減少材料浪費(fèi)。 . {: y/ [1 j% |3 i! ~: j. i
7)Optimal自動(dòng)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。
, o9 [/ [9 C/ b+ G 8)Time—costs生產(chǎn)管理系統(tǒng)自動(dòng)核算加工時(shí)間/成本/利潤(rùn)。 6 [ ?; q& W4 c" B
9)Out—put由一個(gè)技術(shù)人員統(tǒng)一管理所有機(jī)床。針對(duì)不同機(jī)床自動(dòng)生成不同的NC代碼,以磁盤或DNC方式傳送到機(jī)床。
/ `3 S, o5 w; ?8 s) Z) C+ c2.3系統(tǒng)效益 利用PN4000同時(shí)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(tái)上同時(shí)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。2 n* Z" F0 v/ z+ B2 k2 h
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3 結(jié)束語(yǔ) , `9 m3 [/ E1 w& h- r+ B
使用WiCAM PN4000構(gòu)建的鈑金設(shè)計(jì)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(shí)降低70%的人工成本、材料利用率高于93%。利用PN設(shè)計(jì)加工一體化功能,根據(jù)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)變化趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品品種及型號(hào),滿足客戶小批量、多品種的要求,增強(qiáng)市場(chǎng)應(yīng)變能力。 |
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