CN106843158A - 冲压车架连接板设备的cam***及加工方法 - Google Patents
冲压车架连接板设备的cam***及加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106843158A CN106843158A CN201710283148.4A CN201710283148A CN106843158A CN 106843158 A CN106843158 A CN 106843158A CN 201710283148 A CN201710283148 A CN 201710283148A CN 106843158 A CN106843158 A CN 106843158A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slotted hole
- mould
- central point
- knife
- adaptation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
一种冲压车架连接板设备的CAM***及加工方法，其特征是包括如下模块：前处理及模具库管理模块、自动适配模具模块、优化模块、自动寻边模块、NC程序创建模块和模拟仿真模块；前处理及模具库管理模块把连接板数据和模具库数据分别放入相对应的数组；自动适配模具模块对数组中所有有效数据按传统适配模具法或长圆孔适配模具法进行自动适配模具，并回写到连接板图形库中；优化模块读取自动适配模具的数据分别对传统适配模具或长圆孔适配模具法适配的模具进行处理，自动寻边模块对异形板材处理，然后进行NC程序创建、模拟仿真等步骤，形成适合冲压连接板设备的冲孔程序，传送到连接板数控冲孔设备中进行生产加工。
Description
技术领域
本发明涉及数控冲孔设备的机械设计、控制***和计算机辅助制造技术领域，尤其涉及汽车车架连接板冲孔设备的CAM***。
背景技术
车架是汽车上各部件的安装基础，通常由纵梁和横梁组成，连接汽车的各零部件，承受来自车内外的各种载荷;连接板(即横梁)是车架的重要组成部分，连接板其特点一是孔位在十几个到数十个不等, 新型的连接板带有一个或数个非常长的长圆孔,通常这些长圆孔水平或垂直方向放置;二是连接板有许多是异形件,通常这些连接板零件的加工采用冲床手动冲孔或用电钻钻孔,精度差,效率低, 随着汽车质量和安全性的要求, 连接板的冲孔用数控液压板料冲孔设备来进行加工,由于数控液压板料冲孔设备针对标准板材设计, 异形板材难以自动定位,通常用手动定位,影响了连接板数控冲孔设备的速度的效率。本发明以连接板数控冲孔设备为研究目标，目前在汽车连接板数控冲孔设备中其冲孔方式存在如下缺点：1、不规则板材(异形零件)难以定位；2、很长的长圆孔的不能自动配刀；3、模具偏载容易断裂,影响使用寿命。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种冲压车架连接板设备的CAM***，针对传统连接板设备不能加工异形板料的缺点进行了技术创新，通过自动寻边实现自动定位;对于长的长圆孔给出了一个新的自动配刀解决方法,以达到适应连接板冲压高速、高性能、高效的特点提高冲孔速度和精度延长模具寿命的目的。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种冲压车架连接板设备的CAM***，其特征是它包括：前处理及模具库管理模块：前处理及模具库管理模块定义公共变量和冲压数组D、优化数组D、模具库数组M、CAM层；建立与CAD***连接；读取外部模具库文件的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组M；读取CAD连接板图形库的图形,获取CAD图形的层、颜色、线形、板材的形状和图形数据,如果图形不是长圆孔,本步暂不作处理；若是长圆孔图形，对CAD图形中长圆孔两弧和两直线围成的长圆图形形成面域，面域的层与圆弧同层，颜色与圆弧同色，面域的形状回写到CAD部分连接板图形库中；读取对长圆孔进行处理后的CAD部分连接板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具和自动寻边所需要的图素数据转换进冲压数组D中；并输出冲压数组D的数据至自动适配模具模块和自动寻边模块；
自动寻边模块: 自动寻边模块接收前处理及模具库管理模块传递来的板材形状,如果板材形状是标准矩形,按传统板材处理；如果板材形状是不规则的形状(异形板材), 采用自动寻边处理,并输出处理结果至NC程序创建模块；
自动适配模具模块：自动适配模具模块包括传统适配模具模块和长圆孔适配模具模块，并对所有图形数据按照传统适配模具法或长圆孔适配模具法适配模具，并把适配模具后的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中；自动适配模具模块从前处理及模具库管理模块获取冲压数组D：长圆孔适配模具模块从前处理及模具库管理模块获取长圆孔数据，由于连接板的长圆孔具有水平放置或垂直放置的特征,适配模具也相应的用水平放置的长圆模具或垂直放置的长圆模具进行适配； 传统适配模具模块从前处理及模具库管理模块输出的冲压数组D获取数据；先取一组圆的数据,判断冲压数组D中圆的直径与模具数组中（1－9号）的模具直径是否相等：若相等把该模具号的模具图形回写到图形数据库中的CAM层上,继续取冲压数组D中的下一组数据；若不等，取下一个模具再进行判断；若所有模具都不能适配该圆,则输出“该圆无合适的模具,并显示圆心坐标数值和直径”；再取冲压数组D中的下一个圆进行以上操作,直到冲压数组D中的数据都适配完成为止；并输出自动适配模具的结果至优化模块；
优化模块：优化模块读取自动适配模具模块输出到连接板图形库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理及模具库管理模块定义的优化数组D中进行优化排序；输出排序结果至NC程序创建模块；
NC程序创建模块：NC程序创建模块根据优化模块输出的排序结果，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，输出NC程序至车架连接板设备的数控***中进行冲压加工。
本发明的具体特点还有，自动寻边处理是指自动寻边模块从前处理及模具库管理模块中获取CAD连接板图形库中选取x=0的所有垂直线（90度或270度线）,如果有多条x=0的垂直线,取Y值最大的那条作为零件的左边线，取其长度；
如果左边线的长度等于板宽，按传统板材处理；
如果左边线的长度<100 ，板材向下移动15mm；
如果左边线的长度>=100且小于板宽, 板材移动到左边线的中间。
异形板材的处理即自动寻边是通过上下移动把异形件的左边线与定位销接触,从而确定工件Y轴，夹钳夹持的边为X轴，确定工件的坐标系。
长圆孔适配模具法的算法如下:
设长圆孔总长为L80和角度A,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向；获取长圆模具的长度为L30(水平放置取X方向,垂直放置取Y方向),求两长度的差值L67=L80-L30,模具直线部分长度L17,求L67除以L17的收尾数DS(即模具的冲压次数)；
如果长圆孔的角度A是水平放置用水平放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2= 在长圆孔的中心点Y
若DS=3 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2= 在长圆孔的中心点Y
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
最后一刀Xmax=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Ymax= 在长圆孔的中心点Y
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2 剩余长度=L80-2xL30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Xi=第一个刀具冲点的X1+步长
Yi= 在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止；
如果长圆孔的角度A是垂直放置的用垂直放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
若DS=3 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
最后一刀Ymax=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
Xmax=在长圆孔的中心点X
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2 剩余长度=L80-2×L30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Yi=第一个刀具冲点的Y+步长
Xi= 在长圆孔的中心点X
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止
最后把适配的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中。
本发明还提供了一种冲压车架连接板设备的CAM加工方法，其特征是它包括如下步骤：
前处理及模具库管理步骤：前处理及模具库管理步骤定义公共变量和冲压数组D、优化数组D、模具库数组M、CAM层；建立与CAD***连接；读取外部模具库文件的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组M；读取CAD连接板图形库的图形,获取CAD图形的层、颜色、线形、板材的形状和图形数据,如果图形不是长圆孔,本步暂不作处理；若是长圆孔图形，对CAD图形中长圆孔两弧和两直线围成的长圆图形形成面域，面域的层与圆弧同层，颜色与圆弧同色，面域的形状回写到CAD部分连接板图形库中；读取对长圆孔进行处理后的CAD部分连接板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具和自动寻边所需要的图素数据转换进冲压数组D中；并输出冲压数组D的数据至自动适配模具步骤和自动寻边步骤；
自动寻边步骤: 自动寻边步骤接收前处理及模具库管理步骤传递来的板材形状,如果板材形状是标准矩形,按传统板材处理；如果板材形状是不规则的形状即异形板材, 采用自动寻边处理,并输出处理结果至NC程序创建步骤；
自动适配模具步骤：自动适配模具步骤包括传统适配模具步骤和长圆孔适配模具步骤，并对所有图形数据按照传统适配模具法或长圆孔适配模具法适配模具，并把适配模具后的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中；自动适配模具步骤从前处理及模具库管理步骤获取冲压数组D：长圆孔适配模具步骤从前处理及模具库管理步骤获取长圆孔数据，由于连接板的长圆孔具有水平放置或垂直放置的特征,适配模具也相应的用水平放置的长圆模具或垂直放置的长圆模具进行适配； 传统适配模具步骤从前处理及模具库管理步骤输出的冲压数组D获取数据；先取一组圆的数据,判断冲压数组D中圆的直径与模具数组中的模具直径是否相等：若相等把该模具号的模具图形回写到图形数据库中的CAM层上继续取冲压数组D中的下一组数据；若不等，取下一个模具再进行判断；若所有模具都不能适配该圆,则输出“该圆无合适的模具,并显示圆心坐标数值和直径”；再取冲压数组D中的下一个圆进行以上操作,直到冲压数组D中的数据都适配完成为止；并输出自动适配模具的结果至优化步骤；
优化步骤：优化步骤读取自动适配模具步骤输出到连接板图形库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理及模具库管理步骤定义的优化数组D中进行优化排序；输出排序结果至NC程序创建步骤；
NC程序创建步骤：NC程序创建步骤根据优化步骤输出的排序结果，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，输出NC程序至车架连接板设备的数控***中进行冲压加工。
自动寻边处理是指自动寻边步骤从前处理及模具库管理步骤中获取CAD连接板图形库中选取x=0的所有垂直线即90度或270度线,如果有多条x=0的垂直线,取Y值最大的那条作为零件的左边线，取其长度；
如果左边线的长度等于板宽，按传统板材处理；
如果左边线的长度<100 ，板材向下移动15mm；
如果左边线的长度>=100且小于板宽, 板材移动到左边线的中间。
所述长圆孔适配模具法的算法如下:
设长圆孔总长为L80和角度A,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向；获取长圆模具的长度为L30,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向,求两长度的差值L67=L80-L30,模具直线部分长度L17,求L67除以L17的收尾数DS(即模具的冲压次数)；
如果长圆孔的角度A是水平放置用水平放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2= 在长圆孔的中心点Y
若DS=3 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2= 在长圆孔的中心点Y
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
最后一刀Xmax=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Ymax= 在长圆孔的中心点Y
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2剩余长度=L80-2xL30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Xi=第一个刀具冲点的X1+步长
Yi= 在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止；
如果长圆孔的角度A是垂直放置的用垂直放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
若DS=3 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
最后一刀Ymax=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
Xmax=在长圆孔的中心点X
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2 剩余长度=L80-2*L30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Yi=第一个刀具冲点的Y+步长
Xi= 在长圆孔的中心点X
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止
最后把适配的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明一种冲压车架连接板设备的CAM***，针对以往传统设备中存在的弊病,发明了异形零件处理方法-自动寻边，实现了自动定位提高了设备的加工速度(每张连接板缩短了1分钟)，提高了20%的效率。
（2）本发明一种冲压车架连接板设备的CAM***，传统长圆孔适配模具是根据长圆孔的半径,长度,宽度进行选择面积近似于相等的模具进行冲压,而在连接板图形中,长圆孔往往很长,设备中由于模具工位较少,且吨位的限制,一般用长圆模具多次冲压来完成;对于特殊长的长圆孔采用了新的自动配刀方法，从而提高了冲孔速度,克服模具偏载,延长了模具的使用寿命,节约了成本。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
图1是一种冲压车架连接板设备CAM***的***框图。
图2是冲压车架连接板设备的模具库布置图。
图3是一种冲压车架连接板设备CAM***的数据流图。
图4是长圆孔适配模具的程序流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
图1是一种冲压车架连接板设备的CAM***的***框图，包括三大部分，CAD部分是绘制连接板的图形；CAM部分是核心内容，功能是读取连接板图形库的连接板图纸、自动适配模具、优化、创建NC程序；第三部分程序执行对象——冲压连接板数控冲孔设备。
一种冲压车架连接板设备的CAM***，它包括：
前处理及模具库管理模块：定义模具库数组M、冲压数组D、优化数组D、CAM层、模拟层以及公共变量；读取设置窗体的参数，存放在数据定义模块定义的公共变量中，参数有程序号、连接板长度、连接板宽度、厚度、X行程、Y行程等；建立CAD与CAM的连接，读取连接板图形库的所有图素，筛选出图素名称等于圆、x=0 的直线、长圆孔的实体，获取实体的属性值:圆的属性有圆心和直经，直线的属性有起点坐标、终点坐标、线的角度和线的长度, 长圆孔的属性有圆弧半径、总长、中心点坐标、角度、直线部分长度,把这些属性转换进冲压数组D的各列中；读取外部模具库的数据放入模具库数据中；并把数组和公共变量传递给自动适配模具模块、优化模块、自动寻边模块、模拟仿真模块、NC程序创建模块等各个功能模块。
冲压数组D和优化数组D的数据结构，Public D( 3000，7) As STRING
D(i,0):图素类型(圆、直线、长圆孔),D（i,1):x坐标值或直线的起点X值或长圆孔的中心坐标X D(i,2):Y坐标值或直线的起点Y值或长圆孔的中心坐标Y D(i,3):在冲压数组D中存放圆的直径或长圆孔的圆弧直径或直线的终点X值 D(i,4): 直线的终点Y值 D(i,5) 存放直线长度或长圆孔的长度 D(i,6)存放 直线或长圆孔角度；在优化数组D中存放模具号D(i,4):x+x偏D(i,5):y+y偏；用于自动适配模具模块、优化模块、自动寻边模块，模拟仿真模块、NC程序创建模块等功能模块。
模具库数组M是二维数组， Public M(9, 8) As Variant '存放模具库：工位号（模具号）、类型、尺寸X、尺寸Y、尺寸R、直径、角度、X方向偏置、Y方向偏置，用于自动适配模具模块、优化模块、模拟仿真模块、NC程序创建模块等功能模块。
公共变量: Public PROGNUM As String '程序号
Public BANLENTH As String '板材长度
Public BANWIDTH As String '板材宽度
Public HOUDU As String '厚度
Public CLQD As Double '材料强度
Public PNum As Integer '有效孔计数等100多个，分别用于各个功能模块。
自动适配模具模块：分别对前处理及模具库管理模块输出的冲压数组D中的数据根据传统适配模具和长圆孔适配模具的方法进行适配模具，并把模具图形写入图形库中；包括传统适配模具模块和长圆孔适配模具模块。
（1）传统适配模具模块，根据模具库的种类和冲压数组D中的图素类型分别对圆和一次冲压的长圆孔进行适配模具。
圆孔和长圆孔的属性值、模具数据由前处理及模具库管理模块输出的冲压数组D和模具数组提供，适配模具后把模具图形写入图形库；供优化模块读取。
（2）长圆孔适配模具模块：对于不能一次冲压的长圆孔,按二、三、多次冲压的计算方法对该图形进行适配模具，长圆孔的属性值、模具数据由前处理及模具库管理模块输出的冲压数组D和模具数组提供，适配模具后把模具图形写入图形库；供优化模块读取；以下是一个大的长圆孔水平放置,需要3刀以上的适配长圆孔模具的主要计算方法的模型:
L80 =图上长圆孔总长
L30=长圆模具的长度
L67= L80 - L30 ’求两长度的差值
L17=模具直线部分长度
DS=int(L67/ L17+0.99) ’求L67除以L17的收尾数DS(即模具的冲压次数)；
若DS>3则第一刀X1=在长圆孔的中心点X- L80 /2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
最后一刀Xmax=在长圆孔的中心点X+ L80 /2-刀长的一半
Ymax= 在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2 剩余长度= L80 -2* L30
步长=剩余长度/剩余刀数
Do While 剩余刀数>=1 时
冲点的Xi=第一个刀具冲点的X+步长
Yi= 在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
Loop
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止。Do While..loop是标准的循环语句。
传统优化模块：优化模块读取自动适配模具模块回写的图形库的CAM层的所有块***点的坐标值和模具号以放入优化数组D中，按X+模具偏置由小到大排序，若 x+偏置相同，Y按最近距离； 并输出排序完成的优化数组D数据至NC程序创建模块和模拟仿真模块。
自动寻边模块：自动寻边模块根据前处理及模具库管理模块中的板材设置的参数和冲压数组D中的图素类型为X=0的直线的数据,判断是否是异形板材, 异形板材通过上下移动把异形件的左边线与定位销接触,从而确定工件Y轴，夹钳夹持的边为X轴，确定工件的坐标系；并输出工件移动数据至NC程序创建模块。
ＮＣ程序创建模块：NC程序创建模块根据优化模块输出的排序结果，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，传送到程序执行对象中加工运行或在可视化窗体中进行模拟仿真。
模拟仿真模块：读取NC程序的数据依次在连接板图形库中进行可视化仿真显示，退出模具进入正常显示。
图2是模具库布置图，模具结构是两排的布置结构，后排是放置大模具，只有4个，前排是放置小模具５个，模具总数9个。
工位号 模具类型 模具尺寸 X方向偏置 放置角度
1 圆刀 9 0 0
2 圆刀 15 50.5 0
3 圆刀 17 101 0
4 圆刀 13 151.5 0
5 圆刀 11 202 0
6 圆刀 35 6 0
7 圆刀 40 66 0
8 圆刀 50 131 0
9 长圆刀 40×30 196 0或90
如图3所示，冲压车架连接板设备的CAM***中主要有两个数据流，第一个数据流从CAD图形经自动适配模具模块回写到CAD部分连接板图形库，实现前处理及模具库管理模块和自动适配模具模块的功能。一张连接板的图形经过前处理及模具库管理模块读取图形成为图素集合（包括圆、线、尺寸标注、多边形、矩形、圆弧、椭圆等），图素集合经过筛选圆、线、长圆孔过滤成为三种图素的集合，三种图素的集合获取属性值:圆的属性有圆心和直经，直线的属性有起点坐标、终点坐标、线的角度和线的长度, 长圆孔的属性有圆弧半径、总长、中心点坐标、角度、直线部分长度成为属性集合，属性集合经过数值转换赋给冲压数组D,板材数据也放入到冲压数组D中，冲压数组D按图素类型项排序成为有序自定义数组，有序自定义数组的全部图素按照三个数据流向传递数据,其一流向是传统适配模具模块，传统适配模具模块对应的图素是圆和一次冲压的长圆孔,经过比较判断,然后形成模具块，写入CAD部分连接板图形库；
自冲压数组D中取出的长圆孔（即需处理两次以上冲压的长圆孔），经长圆孔适配模具模块，长圆孔适配模具模块需要读入模具库的数据，有序自定义数组的长圆孔，直径相等的模具进行适配，把所有适配的模具都形成模具块写入CAD部分连接板图形库；供优化模块读取；
自动寻边模块需要读入板材信息, 即寻找X=0直线,用于判断异形板材,进行异形板材处理(自动寻边),其处理结果(工件移动数据)写入NC程序；
第二个数据流是实现传统优化模块、ＮＣ程序创建模块和模拟仿真模块,从第一个数据流回写连接板图形库的所有块***点的坐标值、模具号到创建NC程序，传统优化模块通过读取连接板图形库的模具块成为模具集合，模具集合通过获取模具块的***点坐标、模具号，然后经过***点的X坐标赋给优化数组D的第１项，***点的Y坐标赋给优化数组D的第2项，模具号赋给优化数组D的第3项，***点的X坐标＋模具偏置赋给优化数组D的第4项，记录号赋给优化数组D的第0项，相同尺寸的模具个数赋给优化数组D的第6项形成优化数组D，优化数组D经过按模具号大小排序（即按D的第3项），成为有序优化数组D，有序优化数组D如果是由分区适配的模具，直接到有序队列，到仿真演示或NC程序输出。
图4 是长圆孔适配模具的程序流程图；实现长圆孔适配模具模块的功能,包括以下步骤：
401长圆孔适配模具模块实现从模具库中取数据模具尺寸放入模具库数组M中。
402实现模具库数组M的各位对应的数据：M(i,0):工位号；M(i,1):模具类型； M(i,2):X向长度；M(i,3): Y向宽度；M(i,4):圆弧半径；M(i,5):圆直径；M(i,6):放置角度。
403实现连接图形库，筛选冲压图素并放入冲压数组D的1，2位。
404实现对图素筛选相关数据放入冲压数组D的3-6位。
405到427实现求圆和长圆孔适配模具,用循环实现；详细步骤是：405实现j赋初值1。406实现取冲压数组D和优化数组D的J行数据，即取D(J,0)、D(J,1)、D(J,2)、D(J,3)、D(J,4)、D(J,5)、D(J,6)。407实现判断是否是长圆孔，如果是判冲压次数；如果不是判断是否圆,并在圆的中心适配模具。408实现长圆孔能否一次冲压判断，如果能在长圆的中心适配模具,如果不能进入冲压次数计算。409到410实现长圆孔一次冲压处理。411实现判断长圆的角度。412到417实现水平放置的长圆孔处理。418到423实现垂直放置的长圆孔处理。424判断是否是圆,若是425实现在圆的中心适配模具,若不是不处理(直线)直接读取下一行数据。426实现数据行加1。427 实现循环增量转移；所有圆孔和长圆孔都适配了模具处理完毕，由428结束。
Claims (6)
1.一种冲压车架连接板设备的CAM***，其特征是它包括：
前处理及模具库管理模块：前处理及模具库管理模块定义公共变量和冲压数组D、优化数组D、模具库数组M、CAM层；建立与CAD***连接；读取外部模具库文件的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组M；读取CAD连接板图形库的图形,获取CAD图形的层、颜色、线形、板材的形状和图形数据,如果图形不是长圆孔,本步暂不作处理；若是长圆孔图形，对CAD图形中长圆孔两弧和两直线围成的长圆图形形成面域，面域的层与圆弧同层，颜色与圆弧同色，面域的形状回写到CAD部分连接板图形库中；读取对长圆孔进行处理后的CAD部分连接板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具和自动寻边所需要的图素数据转换进冲压数组D中；并输出冲压数组D的数据至自动适配模具模块和自动寻边模块；
自动寻边模块: 自动寻边模块接收前处理及模具库管理模块传递来的板材形状,如果板材形状是标准矩形,按传统板材处理；如果板材形状是不规则的形状即异形板材, 采用自动寻边处理,并输出处理结果至NC程序创建模块；
自动适配模具模块：自动适配模具模块包括传统适配模具模块和长圆孔适配模具模块，并对所有图形数据按照传统适配模具法或长圆孔适配模具法适配模具，并把适配模具后的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中；自动适配模具模块从前处理及模具库管理模块获取冲压数组D：长圆孔适配模具模块从前处理及模具库管理模块获取长圆孔数据，由于连接板的长圆孔具有水平放置或垂直放置的特征,适配模具也相应的用水平放置的长圆模具或垂直放置的长圆模具进行适配； 传统适配模具模块从前处理及模具库管理模块输出的冲压数组D获取数据；先取一组圆的数据,判断冲压数组D中圆的直径与模具数组中的模具直径是否相等：若相等把该模具号的模具图形回写到图形数据库中的CAM层上继续取冲压数组D中的下一组数据；若不等，取下一个模具再进行判断；若所有模具都不能适配该圆,则输出“该圆无合适的模具,并显示圆心坐标数值和直径”；再取冲压数组D中的下一个圆进行以上操作,直到冲压数组D中的数据都适配完成为止；并输出自动适配模具的结果至优化模块；
优化模块：优化模块读取自动适配模具模块输出到连接板图形库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理及模具库管理模块定义的优化数组D中进行优化排序；输出排序结果至NC程序创建模块；
NC程序创建模块：NC程序创建模块根据优化模块输出的排序结果，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，输出NC程序至车架连接板设备的数控***中进行冲压加工。
2.根据权利要求1所述的冲压车架连接板设备的CAM***，其特征是自动寻边处理是指自动寻边模块从前处理及模具库管理模块中获取CAD连接板图形库中选取x=0的所有垂直线即90度或270度线,如果有多条x=0的垂直线,取Y值最大的那条作为零件的左边线，取其长度；
如果左边线的长度等于板宽，按传统板材处理；
如果左边线的长度<100 ，板材向下移动15mm；
如果左边线的长度>=100且小于板宽, 板材移动到左边线的中间。
3.根据权利要求1所述的冲压车架连接板设备的CAM***，其特征是所述长圆孔适配模具法的算法如下:
设长圆孔总长为L80和角度A,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向；获取长圆模具的长度为L30,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向,求两长度的差值L67=L80-L30,模具直线部分长度L17,求L67除以L17的收尾数DS(即模具的冲压次数)；
如果长圆孔的角度A是水平放置用水平放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1=在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2=在长圆孔的中心点Y
若DS=3 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1=在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2=在长圆孔的中心点Y
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
最后一刀Xmax=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Ymax= 在长圆孔的中心点Y
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2 剩余长度=L80-2xL30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Xi=第一个刀具冲点的X1+步长
Yi=在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止；
如果长圆孔的角度A是垂直放置的用垂直放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
若DS=3 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
最后一刀Ymax=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
Xmax=在长圆孔的中心点X
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2剩余长度=L80-2*L30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Yi=第一个刀具冲点的Y+步长
Xi= 在长圆孔的中心点X
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止
最后把适配的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中。
4.一种冲压车架连接板设备的CAM加工方法，其特征是它包括如下步骤：
前处理及模具库管理步骤：前处理及模具库管理步骤定义公共变量和冲压数组D、优化数组D、模具库数组M、CAM层；建立与CAD***连接；读取外部模具库文件的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组M；读取CAD连接板图形库的图形,获取CAD图形的层、颜色、线形、板材的形状和图形数据,如果图形不是长圆孔,本步暂不作处理；若是长圆孔图形，对CAD图形中长圆孔两弧和两直线围成的长圆图形形成面域，面域的层与圆弧同层，颜色与圆弧同色，面域的形状回写到CAD部分连接板图形库中；读取对长圆孔进行处理后的CAD部分连接板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具和自动寻边所需要的图素数据转换进冲压数组D中；并输出冲压数组D的数据至自动适配模具步骤和自动寻边步骤；
自动寻边步骤: 自动寻边步骤接收前处理及模具库管理步骤传递来的板材形状,如果板材形状是标准矩形,按传统板材处理；如果板材形状是不规则的形状即异形板材, 采用自动寻边处理,并输出处理结果至NC程序创建步骤；
自动适配模具步骤：自动适配模具步骤包括传统适配模具步骤和长圆孔适配模具步骤，并对所有图形数据按照传统适配模具法或长圆孔适配模具法适配模具，并把适配模具后的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中；自动适配模具步骤从前处理及模具库管理步骤获取冲压数组D：长圆孔适配模具步骤从前处理及模具库管理步骤获取长圆孔数据，由于连接板的长圆孔具有水平放置或垂直放置的特征,适配模具也相应的用水平放置的长圆模具或垂直放置的长圆模具进行适配； 传统适配模具步骤从前处理及模具库管理步骤输出的冲压数组D获取数据；先取一组圆的数据,判断冲压数组D中圆的直径与模具数组中的模具直径是否相等：若相等把该模具号的模具图形回写到图形数据库中的CAM层上继续取冲压数组D中的下一组数据；若不等，取下一个模具再进行判断；若所有模具都不能适配该圆,则输出“该圆无合适的模具,并显示圆心坐标数值和直径”；再取冲压数组D中的下一个圆进行以上操作,直到冲压数组D中的数据都适配完成为止；并输出自动适配模具的结果至优化步骤；
优化步骤：优化步骤读取自动适配模具步骤输出到连接板图形库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理及模具库管理步骤定义的优化数组D中进行优化排序；输出排序结果至NC程序创建步骤；
NC程序创建步骤：NC程序创建步骤根据优化步骤输出的排序结果，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，输出NC程序至车架连接板设备的数控***中进行冲压加工。
5.根据权利要求4所述的冲压车架连接板设备的CAM加工方法，其特征是自动寻边处理是指自动寻边步骤从前处理及模具库管理步骤中获取CAD连接板图形库中选取x=0的所有垂直线即90度或270度线,如果有多条x=0的垂直线,取Y值最大的那条作为零件的左边线，取其长度；
如果左边线的长度等于板宽，按传统板材处理；
如果左边线的长度<100 ，板材向下移动15mm；
如果左边线的长度>=100且小于板宽, 板材移动到左边线的中间。
6.根据权利要求4所述的冲压车架连接板设备的CAM加工方法，其特征是所述长圆孔适配模具法的算法如下:
设长圆孔总长为L80和角度A,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向；获取长圆模具的长度为L30,水平放置取X方向,垂直放置取Y方向,求两长度的差值L67=L80-L30,模具直线部分长度L17,求L67除以L17的收尾数DS(即模具的冲压次数)；
如果长圆孔的角度A是水平放置用水平放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2= 在长圆孔的中心点Y
若DS=3 则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
第二刀X2=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Y2= 在长圆孔的中心点Y
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀X1=在长圆孔的中心点X-L80/2+刀长的一半
Y1= 在长圆孔的中心点Y
最后一刀Xmax=在长圆孔的中心点X+L80/2-刀长的一半
Ymax= 在长圆孔的中心点Y
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2剩余长度=L80-2xL30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Xi=第一个刀具冲点的X1+步长
Yi= 在长圆孔的中心点Y
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止；
如果长圆孔的角度A是垂直放置的用垂直放置的长圆模具适配
若DS=1 则在长圆孔的中间单冲
若DS=2 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
若DS=3 则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
第二刀Y2=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
X2=在长圆孔的中心点X
第三刀 在长圆孔的中心冲
若DS>3则第一刀Y1=在长圆孔的中心点Y-L80/2+刀长的一半
X1=在长圆孔的中心点X
最后一刀Ymax=在长圆孔的中心点Y+L80/2-刀长的一半
Xmax=在长圆孔的中心点X
中间各刀用循环实现: 剩余刀数=DS-2剩余长度=L80-2*L30
步长=剩余长度/剩余刀数
当剩余刀数>=1 时
冲点的Yi=第一个刀具冲点的Y+步长
Xi= 在长圆孔的中心点X
冲点适配刀具
剩余刀数=剩余刀数-1
无条件转移到上面的循环判断直到剩余刀数＜1为止
最后把适配的模具图形回写到CAD部分连接板图形库中。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710283148.4A CN106843158B (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 冲压车架连接板设备的cam***及加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710283148.4A CN106843158B (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 冲压车架连接板设备的cam***及加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106843158A true CN106843158A (zh) | 2017-06-13 |
| CN106843158B CN106843158B (zh) | 2020-11-17 |
Family
ID=59143195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710283148.4A Active CN106843158B (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 冲压车架连接板设备的cam***及加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106843158B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109829257A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-05-31 | 江铃汽车股份有限公司 | 汽车车架轻量化优化方法 |
| CN110968039A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 上海维宏电子科技股份有限公司 | 应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010018312A1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-08-30 | Gottschalk Charles E. | CNC machine tools |
| CN101211174A (zh) * | 2006-12-26 | 2008-07-02 | 天津昊拓汽车装备技术有限公司 | 利用三轴数控机床加工法向孔的方法 |
| CN102707669A (zh) * | 2009-11-27 | 2012-10-03 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 用于汽车纵梁冲孔加工的cam***的构建方法 |
| CN103412515A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-11-27 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 伺服数控冲床的cam***及加工方法 |
-
2017
- 2017-04-26 CN CN201710283148.4A patent/CN106843158B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010018312A1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-08-30 | Gottschalk Charles E. | CNC machine tools |
| CN101211174A (zh) * | 2006-12-26 | 2008-07-02 | 天津昊拓汽车装备技术有限公司 | 利用三轴数控机床加工法向孔的方法 |
| CN102707669A (zh) * | 2009-11-27 | 2012-10-03 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 用于汽车纵梁冲孔加工的cam***的构建方法 |
| CN103412515A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-11-27 | 济南铸造锻压机械研究所有限公司 | 伺服数控冲床的cam***及加工方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高飞等: "服装图案的及其视觉自动寻边切割技术", 《轻工机械》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109829257A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-05-31 | 江铃汽车股份有限公司 | 汽车车架轻量化优化方法 |
| CN109829257B (zh) * | 2019-03-25 | 2022-04-01 | 江铃汽车股份有限公司 | 汽车车架轻量化优化方法 |
| CN110968039A (zh) * | 2019-12-17 | 2020-04-07 | 上海维宏电子科技股份有限公司 | 应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法 |
| CN110968039B (zh) * | 2019-12-17 | 2022-11-25 | 上海维宏电子科技股份有限公司 | 应用于激光切割数控加工的图形切割排序处理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106843158B (zh) | 2020-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101718977B (zh) | 用于汽车纵梁冲孔加工的cam***及控制方法和构建方法 | |
| CN110992317B (zh) | 一种基于语义分割的pcb板缺陷检测方法 | |
| CN103302172B (zh) | 平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法及*** | |
| CN103412515B (zh) | 伺服数控冲床的cam***及加工方法 | |
| CN101452523B (zh) | 一种识别手写表格的方法及装置 | |
| CN102707669B (zh) | 用于汽车纵梁冲孔加工的cam***的构建方法 | |
| CN108959694A (zh) | 一种大体量复杂建筑的bim几何模型构建方法 | |
| CN110309624A (zh) | 一种叠合楼板制作方法 | |
| CN106373184A (zh) | 一种三维打印模型摆放所需支撑量快速估算方法 | |
| CN106843158A (zh) | 冲压车架连接板设备的cam***及加工方法 | |
| CN106126809B (zh) | 一种热流道***结构自动设计装置及方法 | |
| CN107908828A (zh) | 一种自动制作pcb板阻抗测试条的方法 | |
| CN1766888A (zh) | 模具设计***及方法 | |
| CN101706837A (zh) | 基于数学模型的夹具元件库建立方法 | |
| CN111859571B (zh) | 基于参数化设计的堆垛机安全性评价方法及*** | |
| CN109658415A (zh) | 一种图纸分割方法、电子设备以及存储介质 | |
| CN106991260B (zh) | 外挂式平板纵梁冲孔生产线cam***及构建方法 | |
| CN102830656B (zh) | 腹面冲孔生产线双冲的加工***及方法 | |
| CN112150584A (zh) | 一种基于数据分析结果的厂站接线图智能编辑方法及装置 | |
| CN116342554A (zh) | 采用深度学习的晶圆规则性失效邻近管芯标记方法及相关装置 | |
| CN112163255B (zh) | 基于无梁楼板柱帽架搭设数据的处理方法、装置及存储介质 | |
| CN112861282B (zh) | 一种实现多软件之间数据传递的***及方法 | |
| CN109800478B (zh) | 一种铁路图纸中信号机识别的方法 | |
| CN101055601A (zh) | 快插图框***及方法 | |
| CN110059409B (zh) | 基于bim的长线型工程纵横一体化处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201026 Address after: Room 9a102, No.8, Yushan Industrial Park, Guangzhu Road, Shangni village, Lanhe Town, Nansha District, Guangzhou City, Guangdong Province Applicant after: Guangzhou Liding Auto Parts Co.,Ltd. Address before: 250306 No. 500 Fenghuang Road, Changqing District, Shandong, Ji'nan Applicant before: JINAN FOUNDRY AND METAL FORMING MACHINERY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |