鈑金制造業的躍進

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yinhezhihui

電梯直達

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發表于 2007-10-29 22:37:26 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

在電氣制造行業內，鈑金設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過剪、沖、彎三個工序來完成。產品主要有高低壓開關柜體、成套電氣設備柜體、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，則用激光機切割。產品設計出來后，要拿到數控沖床或激光切割機上加工，還有一個必要的前提，就是編出相應機床的數控程序。
對于電氣制造廠商或鈑金加工承包商來說，加工鈑金用的數控沖床及激光機的數控編程軟件都是各機床在購買時自帶的，沒有通用性；隨著電腦技術的不斷發展，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操作，不能自動布模。
為了提高鈑金工藝部門的編程自動化程度，降低生產準備周期，提高勞動生產率，解決生產瓶頸、縮短交貨期(特別是非標產品)，購買先進的通用鈑金編程軟件，使鈑金設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，在選購時應該主要考慮的方面如下：
1)必須是通用的軟件，適用于各鈑金數控設備；
2)不依賴于具體的機床，可由工藝人員在普通微機上使用。
3)編程時能實現自動布模，靈活性強，手動更改容易。
4)必須有dwg／dxf等接口，與本公司現使用的軟件兼容。
鈑金設計及加工軟件的使用，可以提高鈑金加工的柔性化水平。適應不同的電器產品的鈑金件，特別是非標量較大的非標產品總是要新編程序的。使用一臺數控沖床及激光切割機對非標及特殊形狀產品進行加工應主要解決數控沖床及激光切割機的操作人員的編程壓力較多的問題；無需直接在機器上編程或排料，以免占用設備資源。編程過程不受車間噪聲等干擾。提高編程的效率及準確率，可以大大減少編程的勞動強度，提高生產效率；同時有利于實現無紙化設計和生產。
威德曼、AMADA、TRUMPF、BEHRENS、MURATA、BYSTRONIC、FINNPOWER、SALVAGNIN等品牌的數控沖床、數控激光／等離子／水切割機，折彎機床和剪板機床，利用PN400編程可以在不同廠商的機床上自由轉換。WiCAM PN4000構建了許多成功的的鈑金設計加工一體化方案。本文以廣州日立電梯公司的鈑金設計及加工一體化方案的選擇為例，闡述鈑金數控編程軟件WiCAM PN4000的方案實施過程，本系統主要用于生產電梯轎箱、轎架的設計與加工。WiCAM PN4000與公司現有數控機床設備、工控激光／等離子／水切割機、折彎機和剪板機床相匹配，與現有的軟件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中進行工藝編程。
2總體方案
WiCAM是基于WINDOWS2000/XP的專業鈑金設計及加工一體化系統，使鈑金的設計和生產過程一氣呵成，形成一個數據流暢的整體。PN鈑金統一平臺應用方案，如圖1所示。

PN系統裝在服務器上由各部門共享，設計部門可用PN或AutoCAD作圖，工藝部無需再畫圖，直接用PN自動做工藝、自動優化及編程，DNC直接傳輸到車間。
PN4000應用方案系統方案如圖2所示。

2．1 PN4000特點
2．1．1 利用軟件提高設計能力，縮短產品流程利用軟件PN400提高鈑金設計能力，將鈑金的設計和工藝平臺統一，能將從客戶的需求圖紙到實際產品的流程壓縮到最短。
1)三維設計。能利用軟件PN4000可直接進行工藝編程的鈑金三維設計，包括雙折邊和邊角三方折彎的設計。
2)自動展開。設計后按照客戶的經驗參數自動三維展開，展開后顯示折彎順序，并可進行折彎干涉、碰撞等折彎工藝檢測，不僅能節省大量手工展開的時間，同時精度很高。客戶也可以在PN4000中自行開發，展開公式。
3)CAD／CAM一體化。在PN4000中設計的圖形可以直接編程，避免工藝部門第二次畫圖。 4)通用各種鈑金數控機床。 5)與公司現有的軟件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中進行工藝編程。
2．1．2 利用PN4000提高效率
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。
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能針對不同數控機床編程，使一個編程人員能同時為多臺數控機床編程。
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％。
4)剩余板料管理。自動計算材料利用率和剩余板料面積，并且可以在不規則的剩余板料上自動排料。
5)自動優化加工路徑。PN4000可自動計算最優加工路徑，使數控機床的加工能力在單位時間內提高5％。
6)網絡傳輸。通過LAN將PN4000所編制的數控程序從工藝部門直接傳送到機床。
2．1．3利用PN4000降低生產成本和提高生產管理水平PN4000不僅能充分利用數控機床的生產能力和提高材料利用率；并且能與生產管理系統對接，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，使生產管理更加科學合理。
2．2主要模塊介紹
  1)3D／2D Design在PN4000中能方便快捷完成鈑金二維平面或三維設計。
  2)3D UNFOLD可進行三維自動展開，自動生成三視圖。
  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系統生成的DXF或DWG文件格式的零件展開圖。
  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。
  5)Nesting優化排料，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。
  6)Rest—Plates對剩余板料進行管理和再利用，減少材料浪費。
  7)Optimal自動安排最短加工路線，提高加工效率，充分利用CNC機床的加工能力。
  8)Time—costs生產管理系統自動核算加工時間／成本／利潤。
  9)Out—put由一個技術人員統一管理所有機床。針對不同機床自動生成不同的NC代碼，以磁盤或DNC方式傳送到機床。
2．3系統效益利用PN4000同時為不同的數控機床編程，不僅能使工藝人員在統一平臺上同時為不同機床編程，而且使不同數控機床的文件能夠共享，極大地提高了生產的靈活性。

3 結束語
使用WiCAM PN4000構建的鈑金設計及加工一體化方案，為公司獲得了很大的經濟效益。WlCAM技術可提高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設計加工一體化功能，根據國內外市場變化趨勢，及時調整產品品種及型號，滿足客戶小批量、多品種的要求，增強市場應變能力。