钣金加工计算机辅助工艺系统

1 钣金CAPP 研究的目的及意义

    钣金零件多为设备或部件的面板，所以钣金零件的加工质量将直接关系到产品设备的外观和质量，为了保证钣金零件的质量就必须采用高质量、高效率的加工工艺、方法和加工设备。随着信息工业的迅速发展，钣金零件的设计、加工也在进行深刻变革。目前，国内钣金加工设备己大量使用数控冲床、数控剪床及数控折弯等先进设备。

    但作为连接钣金零件设计与制造的钣金工艺设计在很大程度上还要依靠工艺设计人员手工完成。如钣金车间工艺人员在进行钣金件工艺规划时主要的工作是计算钣金件的展开件外型尺寸根据展开尺寸确定下料尺寸。而运用Solidworks 软件的展开命令可精确得到展开的外型尺寸无需计算。由于个人经验的局限性，手工劳动的多样性和低效率，很难实现钣金工艺过程的优化和标准化，很难满足新产品更新换代周期日益缩短的要求。这无疑会导致设计工作量大、重复劳动多、加工周期长、成本高、工艺设计一致性难以保证等问题，不能适应现代先进制造技术发展的需求。同时，再加上人们对于钣金零件塑性变形的机理尚未完全掌握，工艺设计人员在进行钣金工艺设计时，往往只能根据自身的经验或一些公认经验公式进行，因此钣金工艺设计对于工艺设计人员的经验具有较强的依赖性。而这些知识经验的积累则是一个漫长的过程，这些因素导致钣金工艺设计水平却远远落后于其设计和制造水平，成为制约钣金生产效率提高的“瓶颈”。

    如何实现钣金工艺设计的智能化、标准化和实用化，成为我们要解决的迫切任务。

    2 钣金件计算机辅助工艺解决的问题

    （1）钣金件模型的建立及信息描述。钣金件模型的建立及信息描述是后续工作的前提和基础。

    （2）钣金件模型信息的提取。当打开某一钣金模型时能从模型中得到工艺过程所需的信息，如：零件名称、材料规格、材料代号、零件图号等。

    （3）钣金工艺知识库的建立。涉及到加工工艺流程信息、加工设备信息、量夹具信息、加工操作人员信息等等。

    （4）各系统模块的数据交换问题。

    （5）工艺结果的输出。自动生成既能面向普通设备又能面向数控设备的钣金件工艺卡片。

    3 钣金件计算机辅助工艺研究内容

    （1）应用Solidworks软件对钣金件进行几何造型。Solidworks软件具有针对钣金设计的模块，包括钣金要素生成、折弯、EXCEL 表修改、折弯和非折弯特征选择、钣金零件二维展开等功能。

    （2）利用Microsoft Office 中的Access 软件建立钣金工艺数据库。

    （3）利用VB 软件进行软件开发。设计钣金CAPP 软件各模块，在VB 环境下创建、读取、修改数据库。

    （4）VB 编程实现信息提取。

    （5）工艺结果的输出。工艺结果输出部分的设计主要是工艺流程的生成及工艺卡片文档的形成输出两部分。根据钣金加工的特点将钣金零件的一般加工工艺流程进行整理并建成工艺数据库，同时建立一个包含所有零件信息和工艺信息的Word 模板。再用VB 建立模块把提取的零件信息和库里的工艺信息进行汇总组合形成一个完整的钣金件加工工艺规程并再次存入数据库。VB 编程把生成好的工艺流程及零件信息输出到Word 模板中形成工艺卡片的电子文档。

    4 钣金件计算机辅助工艺总体设计

    （1）利用Solidworks 软件对钣金件进行建模。

    （2）利用VB 编程完成对Solidworks 钣金模型的信息提取。

    （3）利用Access 建立钣金零件信息库和钣金加工工艺信息库。

    （4）利用VB 初建钣金CAPP 系统软件各界面并完成和数据库的连接。

    （5）利用Microsoft Office Word 2003 建立钣金件加工工序模板。

    （6）VB 编程完成数据库、提取的Solidworks 钣金模型信息、钣金件加工工艺Word 模板的集成输出钣金加工工艺工序卡片，如图1所示。

    图1 钣金CAPP 总体设计流程图