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铁路与轨道交通 |
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CAM技术在铁路货车模具生产中的应用 |
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作者：齐齐哈尔铁路车辆公司 尹学文 |
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传统的模具加工方式已严重滞碍了企业的生存和发展，为了改变这种落后的模具加工面貌，公司在“九五”期间国家“863”项目“齐车并行工程”中，CAM作为一个分系统进行了开发、应用、实施，新技术的应用缩短了制造周期，保证加工质量、提高加工效率，使企业发挥最大的潜力、取得最大的效益。
计算机辅助制造(CAM)的必要性
齐齐哈尔铁路车辆(集团)有限责任公司是一家生产铁路货车、配件、铁路起重机的国家大型企业，在计划经济时代产品单一，模具更新周期长，甚至一套模具可以在几种车型上通用，制造出来的货车全部是“火柴盒”的形状，传统模具加工方式还可以满足要求，所以一直沿用了几十年。
过去，凡是具有复杂曲面和型腔的模具均委到外单位加工，而一些简单的二维平面加工模具，要依据产品图、工艺技术条件、工艺资源数据、工艺标准等，在毛坯件上划线，然后上普通镗、铣床进行加工，工件的加工质量很大程度是依靠工人师傅的经验和技术；另外一些模具，虽然是通过手工编制NC代码，在数控机床上进行多次试切，对不满足工艺要求的部分，进行NC代码的修改，最终完成工件的加工，但是由于手工编制、修改NC代码是一项繁重、费时的劳动，在当今科学技术相对发达的年代，已是完全不可取的了。
随着市场经济的深入，必然会出现“多品种、小批量”的生产局面，这决定了模具制造周期越来越短，跨地域委外制造的生产方式已不适应目前的发展，只有自己彻底掌握了计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing：CAM)这一新技术，才能满足企业日益发展的需求；另外，随着货车提速、减重及出口车型的生产和制造，模具的复杂程度将越来越高，CAM这一新技术必将广泛地运用于我公司模具的制造工艺过程中。
计算机辅助制造(CAM)在设计工作中的作用
CAM是设计工作的最终结果。CAD设计的零件模型，经过CAPP工艺编排产生工艺流程图后，最终在CAM中进行加工轨迹生成与仿真，产生数控加工代码，从而控制数控机床进行加工。可以说，CAM系统的强弱直接决定着整个设计过程的成败，CAD的效益最终也是通过CAM体现出来的。
CAM作为齐车(集团)公司并行工程的子项目，首次在齐车(集团)公司推广应用，并取得了良好效果。该系统是建立在Pro/Manufacture基础之上，通过三维CAD模型、设置夹具、创建制造模型、定义加工单元、生成刀具轨迹等一系列操作，最终通过后处理模块(Gpost)生成NC加工代码(G代码)，尔后通过软盘、便携机或DNC的方式传输到加工中心，进行零件的实体加工。
CAM系统工作流程图
应用实例：缓冲器箱体的加工
定义加工参数(SetupManufactureParamter)
需要定义加工坐标系，加工方式(三轴铣)，机床参数(X、Y、Z向走刀距离，最大主轴转速，最大进给速度等)，加工过程所使用的刀具，定义装夹工具等。
定义加工工步(DefineNCSequences)
以加工中间的型腔为例，分为以下四个工步：
轮廓加工侧壁，留量1mm(ProfileSequences)
使用常规曲面加工方式(ConventionalSequences)粗加工底面，留量1mm
改变跨距(StepOver)，切深(Stepdepth)等精加工底面
精加工侧壁
清跟
因为刀具侧刃不够长，所以安排了第一道工步(轮廓加工侧壁)，在实际加工中，采取了一些技术措施，使加工效果达到预期效果，改进前、后的图示及说明如下所示：
加工模拟(NCCheck)
实体加工模拟等同于机床试切，可以节省材料、节省时间、避免浪费。此过程可以真实地看到加工过程，刀具切入、切出、走刀等过程；同时可以发现是否有过切现象，亦或残留现象。
生成刀位文件(CreateCLData)和后处理文件(Postfile)
经过实体加工模拟，如没有什么问题，即可生成刀位文件(CreateCLData)和后处理文件(Postfile)，而后送机床进行实体加工。
应用效果
加快模具制造速度,保证了精度及装配质量
如果按传统的加工方法，这台模具加工需要几个月时间，采用CAM技术后，从计算机实体造型到加工计算直至完成模具加工，只用了50小时，并且无需加工划线，降低了人为误差和系统误差，使钳工的工作量和劳动强度成倍减小，提高工效，大大缩短加工时间，并为后续装配提供了质量保证。
提高了CAM的应用水平
通过这次CAM应用，不仅保证了生产急需，而且证明了从产品设计制造出发，选择合适软件的重要性，在这方面获得了极大的成功，这也为促进我公司CAM的应用水平、为模具设计制造新技术应用开发提供了强有力的保证。
通过CAM的开发与应用,使齐车(集团)公司进一步认识到企业现代化的技术支撑是高新技术,用计算机信息技术完成传统设计、管理的改造是生存和发展的需要。(end)
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(9/27/2004) |
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