冷彎型鋼的CADCAM一體化技術(shù)與應(yīng)用

1、冷彎型鋼的CAD/CAM一體化技術(shù)與應(yīng)用         1. 冷彎型鋼的CAD/CAM一體化技術(shù)     冷彎型鋼的CAD/CAM即計算機輔助設(shè)計與制造一體化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。由德國data M開發(fā)的COPRA是解決冷彎型鋼設(shè)計的集成軟件。在應(yīng)用這一優(yōu)秀軟件的基礎(chǔ)上，計算機能夠模擬成形過程，在更多的方面幫助設(shè)計者以得到最優(yōu)的設(shè)計結(jié)果。能夠快速做出工藝方案，估算成本，完成鍛件下料計劃。設(shè)計的輥型輪廓數(shù)據(jù)可以自動轉(zhuǎn)化為計算數(shù)控加工指令代碼，并經(jīng)計算機傳送到數(shù)控機床，利用包絡(luò)法磨削及新型刀具材料實

2、現(xiàn)高精度的輥型輪廓加工。     冷彎型鋼CAD/CAM一體化技術(shù)的主要內(nèi)容表示在圖1中。     1.1 冷彎型鋼的計算機仿真技術(shù)     由data M開發(fā)的變形技術(shù)模塊(DTM)是在有限元法和大量實驗基礎(chǔ)上，根據(jù)幾何變形條件和材料特性，就能在計算機上實現(xiàn)冷彎型鋼的變形模擬。DTM可給出每個道次的最大縱向應(yīng)變，也可分別計算出板的上、中、下層的拉應(yīng)變和壓應(yīng)變。如果最大的拉應(yīng)變超過材料的屈服點(對低碳鋼最大值為 0.35%)，或最小壓縮應(yīng)變低于某一值 (例如日本小奈 弘教授給出的值為小于0.3*10-4)

3、，就會產(chǎn)生缺陷。根據(jù)在計算機屏幕上得到的結(jié)果，就可修改變形順序和成型角度。用計算機模擬，我們可預測在那一變形道次上會產(chǎn)生缺陷，然后修改設(shè)計。應(yīng)用DTM模擬技術(shù)，我們?yōu)楹芏嗥髽I(yè)作過冷彎型鋼的計算機優(yōu)化。將可能出現(xiàn)的問題解決在設(shè)計階段，減少調(diào)試過程，不但可以加快新產(chǎn)品的試制周期，還可以減少調(diào)試用料，降低成本。     冷彎型鋼計算機仿真技術(shù)的實例表示在圖2、圖3 。 圖2 圓管成型的計算機模擬圖3 壓型板成型的計算機模擬    1.2 冷彎型鋼的計算機輔助制造技術(shù)     實現(xiàn)一個復雜斷面的冷彎型鋼需要上百個

4、形狀各異的軋輥。軋輥的輥型輪廓與板料的成型密切相關(guān)，保證成型部位的幾何坐標的準確性是十分重要的。軋輥的軸向精度要比起徑向精度更重要。實際加工過程，使用通用量具，軋輥的徑向測量要比軸向容易得多；使用傳統(tǒng)的車床加工，軸向精度的控制要比徑向難很多。計算機數(shù)控技術(shù)可很好地解決異型輥的加工問題。     使用8 工位刀臺的數(shù)控車床，加工硬度HRC58-62的軋輥(見圖4)。使用特殊的刀具，可得到相當好的表面質(zhì)量。我們采用的是兩坐標聯(lián)動的、控制分辨率為0.001mm 的數(shù)控系統(tǒng)。 圖 4 CNC 車床加工軋輥    由于每個軋輥的形狀及尺寸均不相同，采用“首件試切法”檢驗數(shù)控程序是不可行的。一般情況下，手工編程的低效率會影響數(shù)控功能的發(fā)揮 。數(shù)據(jù)運算和程序編制很難避免錯誤，而任何錯誤都可能會造成工件報廢或嚴重的機床及人身事故。計算機輔助制造技術(shù)可自動生成數(shù)控程序，并檢驗