[發(fā)明專利]伺服數控沖床的CAM系統(tǒng)及加工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310374923.9
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103412515A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 韓學軍;李兵;王立勤
• 申請（專利權）人: 濟南鑄造鍛壓機械研究所有限公司
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097;G05B19/404
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 曲志波

1.一種伺服數控沖床的CAM系統(tǒng)，其特征是它包括如下模塊：

數據定義模塊：數據定義模塊定義模具庫數組、沖壓數組、優(yōu)化數組、CAM層、模擬層以及公共變量，并把數組和公共變量傳遞給CAD圖形讀取模塊、模具庫管理模塊、參數設置模塊、自動適配模具模塊、刀具圖形組回寫模塊、優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊、模擬仿真模塊，每個模塊調用這里定義的數組和公共變量；

參數設置模塊：參數設置模塊讀取設置窗體的參數，存放到數據定義模塊定義的公共變量中，這些參數有程序號、板材長度、板材寬度、板材厚度、X行程、Y行程、微連接方式、重定位等并把這部分公共變量傳遞給包括自動適配模具模塊、優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊、模擬仿真模塊在內的各個功能模塊；

模具庫管理模塊：模具庫操作模塊讀取外部模具庫文件的數據，對每個模具以塊的形式建立模具塊圖形并把每個模具的數據放入模具庫數組，輸出模具庫數組至自動適配模具模塊、優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊、模擬仿真模塊，輸出刀具圖形組的圖形至刀具圖形組回寫模塊和模擬仿真模塊；?

CAD圖形讀取模塊：CAD圖形讀取模塊讀取圖形庫的所有圖素，從中篩選出需要適配模具的圖素轉換進數據定義模塊定義的圖素數組中，并輸出圖素數組的數據至自動適配模具模塊；

自動適配模具模塊：自動適配模具模塊從CAD圖形讀取模塊獲取圖素數組，得到工件的加工輪廓，再根據內輪廓、外輪廓的類型相應生成工件的加工軌跡；按照其外形特征和加工的復雜程度分為四類，其一為簡單內部區(qū)域加工輪廓，如孔、長圓孔、長方孔，用一次沖壓完成加工的單元對象；其二規(guī)則工件輪廓，由一些圓弧和直線組成的規(guī)則外形加工輪廓，用同一模具多次沖壓完成加工的對象；其三復雜加工輪廓，由一些直線或圓弧圍成的任意形狀的加工輪廓，用多種模具多次沖壓完成加工的對象；其四特殊加工輪廓：大圓的內部沖壓采用大圓的內部沖壓破碎處理、鎖孔的內部沖壓采用鎖孔的內部沖壓破碎處理、滾筋模具的滾筋壓制以及多子模的應用；用幾種模具組合方式進行適配以達到快速沖孔的目的；

對以上四種不同的輪廓和圖素類型按照直線均布孔、圓弧均布孔、圓周均布孔、柵格、單點沖、直線剪切、直線步沖、圓弧步沖、窗口沖切在內的類型進行適配模具，并把適配模具后的刀具圖形或刀具圖形組傳遞給刀具圖形組回寫模塊；

刀具圖形組回寫模塊：刀具圖形組回寫模塊讀取自動適配模具模塊適配的刀具圖形或刀具圖形組，并把刀具圖形或刀具圖形組回寫到圖形數據庫中以便微連接處理模塊進行可視化修改或者優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊讀取；

微連接處理模塊：微連接處理模塊對刀具圖形組回寫模塊形成的刀具圖形組添加微連接，微連接的種類有兩種，其一是中間微連接，其二是端點微連接，添加微連接的目的是為了解決在一張板材上沖切多個零件，對已沖切的零件防止從板材上脫落采取的工藝措施，微連接的處理實質上是對刀具圖形組的編輯、修改、拆分、合并，添加的微連接回寫圖形數據庫以便優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊讀取；

優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊：優(yōu)化和NC程序創(chuàng)建模塊讀取刀具圖形組回寫模塊輸出的圖形數據庫的CAM層的所有刀具圖形或刀具圖形組，并把刀具信息，刀具圖形組的坐標值，刀具適配類型等參數放入由數據定義模塊定義的優(yōu)化數組，優(yōu)化數組按刀具號排序，相同的刀具號按最近點排序，并把刀具圖形或刀具圖形組轉換成相應的G代碼和M代碼，創(chuàng)建NC程序，輸出NC程序至模擬仿真模塊和伺服數控沖床的數控系統(tǒng)執(zhí)行。

2.根據權利要求1所述的伺服數控沖床的CAM系統(tǒng)，其特征是所述自動適配模具模塊包括：自動適配模具模塊從CAD圖形讀取模塊獲取圖素數組，對圖形形成面域，對每個面域獲取最大值點，最小值點，判斷判內外補償設置和判端點補償設置，求其嵌套層數，根據嵌套層數求左右補償，求面域的質心和面積，根據面域的面積和刀具面積是否相等判斷該面域是單次沖壓還是多次沖壓，單次沖壓選直線均布孔、圓弧均布孔、圓周均布孔、柵格、單點沖之一適配模具；多次沖壓選直線剪切、直線步沖、圓弧步沖、窗口沖切等類型進行適配模具；把適配模具的刀具圖形或刀具圖形組傳遞給刀具圖形組回寫模塊，以便進行可視化添加包括中間微連接和端點微連接的微連接。