汽車覆蓋件模具的面向?qū)ο髷?shù)控編程技術(shù)
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企業(yè)：控制網(wǎng)
行業(yè)：金融/保險(xiǎn)
- 點(diǎn)擊數(shù)：1100 發(fā)布時(shí)間：2005-08-16 12:55:49
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一 引言
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車車身造型的不斷更新，大量的車身內(nèi)外覆蓋件及加強(qiáng)板、連接板等金屬?zèng)_壓件的模具也要隨之更新，汽車覆蓋件模具是汽車車身生產(chǎn)的重要工藝裝備，其主要特點(diǎn)是尺寸大，工作型面復(fù)雜，一般多為自由曲面，尺寸精度和表面粗糙度均要求較高。因此對(duì)汽車模具的制造質(zhì)量和周期提出了更高的要求。數(shù)控編程是模具制造中的重要環(huán)節(jié)之一，對(duì)模具質(zhì)量的好壞和周期的長(zhǎng)短起著重要作用。
以UG、Pro/ENGINEER、CATIA等為代表的商用CAD/CAE/CAM一體化軟件，為汽車行業(yè)提供了從設(shè)計(jì)到制造以及相關(guān)過程的一系列的技術(shù)支持，但就其根本來說仍屬于通用CAD/CAM軟件。如何將其強(qiáng)大的功能和企業(yè)自身的特點(diǎn)結(jié)合起來，將企業(yè)自身的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)融入其中，使其具備集成性和智能性，以提高設(shè)計(jì)和制造的效率，是企業(yè)面臨的實(shí)際問題。本文通過UG/API、GRIP以及VC++等工具，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，對(duì)汽車覆蓋件模具的數(shù)控編程進(jìn)行了二次開發(fā)，開發(fā)出適合于汽車覆蓋件模具的數(shù)控編程系統(tǒng)。
二、傳統(tǒng)的NC編程方法及其缺點(diǎn)
汽車覆蓋件模具的特點(diǎn)決定了NC編程的復(fù)雜性。一般來講，一套模具的加工需要數(shù)十個(gè)NC程序來完成。傳統(tǒng)的編程方法，是一個(gè)過程式編程，對(duì)于每一個(gè)NC編程操作都要經(jīng)過這一流程，即使有時(shí)僅僅修改其中的一個(gè)參數(shù)。因此造成設(shè)定參數(shù)的過程較為繁瑣。另外，計(jì)算機(jī)生成刀位軌跡需要占用一定的時(shí)間，一般約占編程時(shí)間的30%以上，這樣也影響了編程效率和程序的質(zhì)量。
三、面向?qū)ο蠹夹g(shù)在NC編程中的應(yīng)用
1.面向?qū)ο蟮膮?shù)定義
在本文講述的編程系統(tǒng)中，把類和對(duì)象的概念引入到參數(shù)定義中。各類或?qū)ο笾g具有層次關(guān)系，各層自上向下有繼承的特性。通過類的繼承可以派生一個(gè)類，在派生類中不但可以添加新的成員，而且可以通過函數(shù)覆蓋來修改其基類，使之更易于使用。在汽車覆蓋件模具類A中定義了汽車覆蓋件模具的共有參數(shù)和特征。拉深模類B1是由A中派生出來的，它繼承了A類的所有參數(shù)和特征，同時(shí)在B1類中定義了拉深模的共有參數(shù)和特征，同理向下派生。
2.參數(shù)定義的基本形式
class 拉深模具: public 汽車覆蓋件模具
{
private:
Ls_Parameters Par; //參數(shù)
bool GetQicheParameters( ); //復(fù)制父類參數(shù)
bool SetQicheParameters( );//修改父類參數(shù)
…
public:
virtual bool SetLsSampleMode( ); //定義加工模板
virtual bool SetLsParameters( ); //設(shè)置參數(shù)
…
};
3.對(duì)象的產(chǎn)生
（1）對(duì)象 一般情況下，一個(gè)實(shí)例就是一個(gè)對(duì)象，在NC編程中，一個(gè)生成NC程序的操作是一個(gè)對(duì)象。
（2）作業(yè) 一個(gè)作業(yè)可以是一個(gè)加工工序、一個(gè)部位或一個(gè)部件,如下模和上模等，甚至包括一套模具的NC編程過程。
在一個(gè)作業(yè)中，根據(jù)作業(yè)的屬性特征，從其相應(yīng)的類資源派生出一個(gè)用戶定義類并通過人機(jī)交互界面修正定義本次作業(yè)的參數(shù)和特征。因此這個(gè)用戶定義類已經(jīng)確定了完成本次作業(yè)的大部分參數(shù)。再從這一類中產(chǎn)生若干個(gè)對(duì)象來完成最后的參數(shù)設(shè)置。
4.關(guān)聯(lián)參數(shù)的自動(dòng)設(shè)置
在NC編程中，許多參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的，也就是說當(dāng)其中的一個(gè)或幾個(gè)參數(shù)確定以后，其它與之關(guān)聯(lián)的參數(shù)也就確定了。在NC系統(tǒng)中用數(shù)學(xué)關(guān)系式描述這種關(guān)聯(lián)，以達(dá)到減少人工設(shè)置參數(shù)個(gè)數(shù)的目的。
5.自動(dòng)批處理生成CLSF
CLSF為刀位軌源文件。將設(shè)置好參數(shù)的一個(gè)或多個(gè)作業(yè)傳送到CLSF生成器中，批處理生成并保存CLSF及相關(guān)信息。這部分工作程序自動(dòng)完成，可實(shí)現(xiàn)無人化，運(yùn)行時(shí)間大多安排在下班以后，對(duì)提高效率很有幫助。
6.后處理的自動(dòng)批處理生成
后處理為利用CLSF刀軌源文件生成NC程序的過程。CLSF文件經(jīng)過整理、組合，傳送到后處理器中，批處理生成并保存NC程序及相關(guān)信息。
四、優(yōu)點(diǎn)
1.有了參數(shù)的繼承性和關(guān)聯(lián)參數(shù)的程序計(jì)算，使得人工設(shè)置參數(shù)的數(shù)量進(jìn)一步減少，簡(jiǎn)化了編程操作，同時(shí)減少了人為造成的偶然錯(cuò)誤。
2.程序的自動(dòng)批處理生成，大大提高了編程效率。
3.可實(shí)現(xiàn)流水線作業(yè)。后序可通過繼承性獲得前序信息，經(jīng)過操作處理完成本序再傳入下序。
4.可與CAPP系統(tǒng)集成。
五、加工實(shí)例
以汽車前圍板橫梁拉深模上模的型面加工為例，介紹一下自動(dòng)NC編程的基本過程。從圖4中可以看出前圍板橫梁是一個(gè)尺寸較大，型面復(fù)雜的產(chǎn)品。在實(shí)際編程中，用了11個(gè)邊界參數(shù)將型面分為11個(gè)加工部位。這11個(gè)加工部位除了邊界參數(shù)及邊界參數(shù)的關(guān)聯(lián)參數(shù)不同外，其余的參數(shù)完全相同?；具^程如下所述。
1． 參數(shù)定義
☆ 從拉深模上模類中派生出一個(gè)用戶類。
☆ 在用戶類中定義型面數(shù)據(jù)、產(chǎn)品基準(zhǔn)、產(chǎn)品料厚和加工模板等信息。
☆ 在用戶類中循環(huán)產(chǎn)生11個(gè)對(duì)象并加入邊界參數(shù)，使每個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)加工部位。
☆ 用戶定義參數(shù)完成，關(guān)聯(lián)參數(shù)由程序自動(dòng)生成。行間距、切削方向、切削方式和切削速度等參數(shù)是程序根據(jù)邊界參數(shù)和型面數(shù)據(jù)特征經(jīng)過程序計(jì)算確定的，其余參數(shù)由上層類中繼承。
2． 批處理生成CLSF文件
將設(shè)置好參數(shù)的作業(yè)傳到批處理器中生成CLSF文件。
3.后處理
在后處理器中重新組合CLSF文件并生成NC程序
六、結(jié)束語
本文介紹的編程系統(tǒng)應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，在有限的人為干預(yù)的情況下，能自動(dòng)生成數(shù)控程序，并將其應(yīng)用于汽車覆蓋件模具的數(shù)控編程。實(shí)踐證明本系統(tǒng)編程效率高，在很大程度上避免了人為錯(cuò)誤，在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的效果。
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