摘要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，很大程度上促進(jìn)了我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)改變了傳統(tǒng)機(jī)械制造加工行業(yè)的加工方式，特別是隨著CAD、CAM技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，鈑金加工行業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。自從將計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造與設(shè)計(jì)（CAD、CAM）技術(shù)應(yīng)用于鈑金加工設(shè)計(jì)領(lǐng)域后，無(wú)論是鈑金加工設(shè)計(jì)的研發(fā)速度，還是產(chǎn)品質(zhì)量相比以前都有了明顯的改變。接下來(lái)，筆者將結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鈑金件的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)與制造做出淺顯的探討。

關(guān)鍵詞：鈑金加工；計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)與展開；數(shù)控編程

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展迅速，與鈑金設(shè)計(jì)與加工的企業(yè)數(shù)量不斷增加。與此同時(shí)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得機(jī)械制造行業(yè)不斷涌現(xiàn)出新的加工技術(shù)和加工方法，鈑金的設(shè)計(jì)過(guò)程和加工過(guò)程相比以前也有了很大的變化。

1.計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)不僅包括基本的硬件部分，還包括必要的相應(yīng)的軟件，一般而言，計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的軟件部分主要包括操作系統(tǒng)，相應(yīng)的機(jī)械專業(yè)軟件，如UG、Pro/Engineer、SolidWorks、SPI、ProCAMCAD等，接下來(lái)將對(duì)上述幾種計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)軟件做出簡(jiǎn)要的介紹。

1.1. UG軟件中的模塊比較多，不僅具有鈑金設(shè)計(jì)模塊，還具有鈑金制造模塊，在鈑金設(shè)計(jì)模塊中不僅可以對(duì)需要設(shè)計(jì)的鈑金進(jìn)行自行定義，還可以對(duì)設(shè)計(jì)的鈑金進(jìn)行三維仿真，同時(shí)還可以對(duì)鈑金進(jìn)行展開折彎功能。更重要的是，在用UG設(shè)計(jì)鈑金的過(guò)程中還可以提供從轉(zhuǎn)塔式多工位沖壓到激光切割的自動(dòng)編程功能。

1.2.在用Pro/Engineer設(shè)計(jì)鈑金的過(guò)程中，主要用到的是Pro/Engineer中的參數(shù)化建模功能，參數(shù)化建?？梢詷O大的提高鈑金設(shè)計(jì)的效率，縮短鈑金設(shè)計(jì)周期，提高鈑金研發(fā)能力。

1.3. SolidWorks是鈑金設(shè)計(jì)軟件中比較容易入手的一款軟件，該軟件的鈑金設(shè)計(jì)模塊，基本的功能一應(yīng)俱全，主要包括鈑金要素生成、折彎、EXCEL表修改、折彎和非折彎特征選擇、鈑金零件二維展開等功能。在板金設(shè)計(jì)軟件中與Solidworks功能比較相似的還有AutodeskInventor9。

1.4. SPI是鈑金設(shè)計(jì)行業(yè)極為專業(yè)的一款計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)軟件，該軟件是針對(duì)鈑金設(shè)計(jì)而開發(fā)，功能齊全專業(yè)，可以設(shè)計(jì)的鈑金類型眾多，更重要的是該軟件還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)折邊，自動(dòng)倒角，任意選擇折彎角度，自動(dòng)展開計(jì)算并生成展開圖、模具庫(kù)及材料庫(kù)等功能。并且該軟件與其它機(jī)械專業(yè)軟件兼容性強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)與AutoCAD和MOT等軟件的完美兼容。

1.5. ProCAM在鈑金設(shè)計(jì)過(guò)程中注重的不是鈑金結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該軟件更偏重于自動(dòng)編程功能，該軟件可以對(duì)多種加工工藝進(jìn)行編程，該軟件主要用于鈑金沖壓加工，同時(shí)還可以進(jìn)行沖壓模具，沖模補(bǔ)償及沖模旋轉(zhuǎn)角度。在鈑金沖壓加工行業(yè)，該軟件應(yīng)用極為廣泛。

1.6.其他鈑金計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)軟件和系統(tǒng)

鈑金系統(tǒng)KMSM、CAMPATH一2000E系統(tǒng)、PROPRO一2000系統(tǒng)。

2.計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造（CAM）系統(tǒng)的組成

一般而言計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造系統(tǒng)主要包括數(shù)控加工設(shè)備和相應(yīng)控制系統(tǒng)。在鈑金加工領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造系統(tǒng)中數(shù)控沖床應(yīng)用最為廣泛，與此同時(shí)，數(shù)控沖床也是鈑金設(shè)計(jì)加工過(guò)程中最為重要和關(guān)鍵的加工設(shè)備。數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床最大的區(qū)別也是最本質(zhì)的區(qū)別在于，數(shù)控機(jī)床具有控制單元，該控制單元可以把相應(yīng)的編程指令轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)機(jī)床設(shè)備的電脈沖數(shù)的控制軟件，而傳統(tǒng)的機(jī)床則沒(méi)有此功能。計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造系統(tǒng)的主要功能在于根據(jù)CAD的零件圖形信息和CAPP的零件工藝信息，進(jìn)而生成相應(yīng)的代碼，然后經(jīng)過(guò)相應(yīng)的設(shè)備把代碼傳送至數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)伺服系統(tǒng)帶動(dòng)機(jī)床的相應(yīng)部件實(shí)現(xiàn)特定的運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)板金的加工過(guò)程。目前在鈑金設(shè)計(jì)和加工行業(yè)用到的計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械制造系統(tǒng)主要有以下幾種：FANUN系統(tǒng)、MAP—l000系統(tǒng)、SIEMENS8l0系統(tǒng)、FAGOR系統(tǒng)。

3.計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)在鈑金設(shè)計(jì)加工中的具體運(yùn)用

計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)貫穿于鈑金的設(shè)計(jì)和加工全過(guò)程。

3.1.鈑金件的設(shè)計(jì)

在我國(guó)鈑金設(shè)計(jì)行業(yè)，對(duì)鈑金進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中主要用到的設(shè)計(jì)方法有模型法和造型法。在上述兩種設(shè)計(jì)方法中應(yīng)用最為廣泛的是造型法，模型法是傳統(tǒng)的鈑金設(shè)計(jì)方法。對(duì)于造型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鈑金使用規(guī)則的面體造型，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鈑金往往采用曲面造型和實(shí)體造型功能，如掃描、提拉、肋板、螺旋、切割、薄壁等功能。

3.2.坯料排樣

由于鈑金設(shè)計(jì)加工過(guò)程中的主要成本為材料費(fèi)，而在鈑金設(shè)計(jì)加工過(guò)程中采用計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)方法可以很好的控制成本，極大的降低材料費(fèi)用。

3.3.數(shù)控沖壓和仿真

計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)和制造最能發(fā)揮起作用的部分在數(shù)控沖壓編程和優(yōu)化仿真數(shù)控編程。在鈑金設(shè)計(jì)和加工過(guò)程中引用計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)后可以使板金的加工過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，極大的提高鈑金零件加工時(shí)的精度和產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)可以精確的刀位點(diǎn)、走刀順序、加工用量。

3.4.鈑金件的彎曲成形

實(shí)現(xiàn)鈑金特定結(jié)構(gòu)最為常用的方法就是彎曲法，雖然利用折彎?rùn)C(jī)可以獲得特定的鈑金成形工藝，但是此種方法產(chǎn)生的誤差往往較大，而采用計(jì)算機(jī)控制CNC后，則可以精確快速的實(shí)現(xiàn)折彎過(guò)程。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)在鈑金設(shè)計(jì)加工行業(yè)所起的作用越來(lái)越重要，鈑金設(shè)計(jì)行業(yè)必須意識(shí)到計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)的重要性。 參考文獻(xiàn)：

[1]廖敏，殷國(guó)富，羅中先，等.實(shí)用鈑金展開CAD系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)與應(yīng)用研究[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2004（1）：37—38.

[2]苗量，陳文琳，李桂蘭.基于有限元逆向法和正向法的板料成形過(guò)程中合理毛坯形狀的確定[J].鍛壓技術(shù)，2006，31（1）：2—15.

作者簡(jiǎn)介：李瑞（1974.10.24-），女，江西萍鄉(xiāng)，職稱：講師，學(xué)歷：研究生，主要研究方向： CAD/CAM。