半岛全站钣金件数控下料综合指导书-西北工业大学机电学院pdf钣金件数控下料综合实验指导书刘闯主编西北工业大学机电学院二九年十一月实验简介实验简介实验简介实验简介在飞机零件制造中切割加工是基础工艺技术之一钣金数字化下料技术是实现钣金零件数字化制造的关键技术数控水切割是一种典型的下料加工方法钣金零件下料是指根据钣金零件数模进行展开排样编程和从板材上数控切割得到零件毛料的过程对于飞行器制造工程专业而言数字化下料技术研究是适应先进制造技术发要求而展开的具有重要意义的研究课题本实验中选取钣金零件为对象在实验室飞桥水刀切割台设备和自行开发的数字化展开综合排样软件的基

　　钣金件数控下料综合实验 指导书 刘闯 主编 西北工业大学机电学院 二○○九年十一月 实验简介实验简介 实验简介实验简介 在飞机零件制造中，切割加工是基础工艺技术之一。钣金数字化下料技术是 实现钣金零件数字化制造的关键技术，数控水切割是一种典型的下料加工方法。 钣金零件下料是指根据钣金零件数模，进行展开、排样、编程和从板材上数控切 割得到零件毛料的过程。对于飞行器制造工程专业而言，数字化下料技术研究是 适应先进制造技术发要求而展开的具有重要意义的研究课题。 本实验中选取钣金零件为对象，在实验室 IFB 飞桥水刀切割台设备和自行 开发的数字化展开、综合排样软件的基础上设计进行。实验中引入航空工艺与装 备实验室近几年的最新研究成果，使学生能够了解本专业国内的研究动态、探索 专业技术知识、掌握科学研究的方法、提高了学生工程实践能力。 目录目录 目录目录 1 引言2 2 数控水切割下料系统3 2.1 数控水切割下料加工3 2.2 数字化下料系统组成4 2.3 数字化下料技术研究现状6 2.3.1 毛料展开研究7 2.3.2 组合排样研究8 3 实验目的9 4 试验内容及要求10 4.1 第一部分：基于特征的钣金零件展开10 4.1.1 展开系统10 4.1.2 实验要求12 4.1.3 实验内容12 4.2 第二部分：钣金零件组合排样13 4.2.1 综合排样系统13 4.2.2 实验要求14 4.2.3 实验内容15 4.3 第三部分：切割工艺设计15 4.3.1 切割工艺设计过程15 4.3.2 实验要求16 4.3.3 实验内容16 5 实验报告17 6 参考资料17 I 1 引言引言 引言引言 近年来，航空制造技术不断发展，新的材料、制造工艺技术和数字化设计制 造技术将成为新一代航空产品先进制造技术的主体框架。数字化技术是航空先进 制造技术发展的基础。我国航空制造技术近年来发生了深刻的变革，数字化技术 已经得到广泛的应用。数字化技术已不再是一种辅助工具，而是必备的基本手段， 在航空先进制造技术领域内，无一例外地都是在不同程度上与数字技术的融合与 集成。实践表明，数字化技术是缩短航空产品研制周期、降低研制成本、提高产 品质量的有效途径，是建立航空产品快速研制系统的基础。 在飞机零件制造中，切割加工是基础工艺技术之一。对于飞机钣金和复合材 料件的制造，包括从原材料上下料切割得到零件毛料和从成形零件修整切割得到 零件最终外形的加工过程。切割加工是钣金零件的前加工技术和复合材料后加工 技术的重要组成部分。随着数字化技术的推广，数控下料已经成为飞机零件下料 工艺中典型的加工方法。 本实验中选取板材类钣金零件为对象。飞机钣金零件的特点是种类繁多，选 材不同，成形方法各异，包括弯曲、拉深、橡皮囊液压成形等。尽管成形方法各 异，下料是共同的加工工序。需要下料加工获得的零件主要包括飞机设计给定 平板零件和成形工艺需要的曲线外形零件。数控下料技术综合了钣金零件展开、 排样和切割工艺设计技术。其典型的过程是计算钣金零件毛料-排样优化-切割 路径规划与仿真-数控下料加工。为了适应钣金零件不同品种和批量的变化半岛官网，根 据生产计划确定合理的排样方案，并根据排样方案图进行加工轨迹规划，生成 NC 代码，进行数控加工，可提高生产效率和原材料 利用率。与钣金零件相关 的各种信息均以数字形式通过网络在制造系统内传递和交互，完成钣金件的设计 和制造。 数控水切割下料系统综合实验是在航空工艺与装备实验室引进 美国福禄 公司 IFB 飞桥水刀切割台设备和自行开发的数字化展开、综合排样软件的基础 上设计的。通过该实验，学生可 以深入地进行航空钣金数控下料技术的学习，掌 握数字化制造系统的设计方法，熟悉展开、排样和切割工艺设计的技术原理，完 成对典型钣金零件的展开、排样、切割工艺设计和数控切割加工。 2 2 数控水切割下料系统数控水切割下料系统 数控水切割下料系统数控水切割下料系统 在飞机钣金零件制造中，下料是常用的加工工艺之一，是从金属板材上切割 出各种形状的平板件的过程。在飞机钣金平板件中，平板零件 比重并不大， 由金属板材制成的零件，有 80% 以上 皆需先经过剪裁成毛料。因此半岛官网，对绝大多数 平板件来说，下料是平板件制造工艺流程中必经的工序。随着航空制造技术的发 展，下料技术亦处于不断发展之中，数字化下料技术是航空钣金零件数字化制造 技术的必要组成部分。 2.1 数控水切割下料加工 根据下料所用工具、模具及设备的不同有多种下料方法，如：冲床上 冲切、 数控下料铣 铣切、线切割设备的线切割、激光切割设备 激光切割、水切割设 备的水切割等。水切割机是使用超高压水射流技术的切割设备，其最大特点是非 热源的高能量射流束加工，切割中无热过程，可切割所有的金属和非金属材料， 特别是各种热切割方法难以胜任或不能加工的材料。相比于下料铣、激光、等离 子、线切割等传统的切割方式，水射流切割技术确实有其独特、显著的优势，具 有切割品质好、不受材料及厚度限制、切割成本低、无污染等诸多优点。 （1）切割品质优 良、成本低：水射流是一种冷加工方式，“水刀 ”不磨损且 半径很小，能加工具有锐边轮廓 小圆弧。加工本身无热量产生且加小，加 工表面不会出现热影响区，自然切 口处材料的组织结构不会发生变化，也几乎不 存在热和机械的应力与应变，切割缝隙（纯水切割之切 口约为 0.1mm 至 1.1mm， 砂水混流切割之切 口约为 0.8mm 至 1.8mm。随着砂刀管 直径扩口，其切口也 就愈大）及切割斜边都很小（大部份所看到好的切割品质之单侧斜边为 0.076mm 至 0.102mm 之间），无需二次加工半岛官网，无裂缝、边、无浮渣。同时，降低了切 割时间及制造成本。 （2 ）材料几乎没有限制、无污染：无论是金属类如普通钢板、不锈钢、铜、 钛、铝合金等，或是非金属类如石材、陶瓷、玻璃、橡塑、纸张及复合材料，皆 可适用。在切割过程中不产生弧光、灰尘及有毒气体，操作环境整洁，符合严格 环保要求。 3 图1 IFB 飞桥水刀切割台设备 本实验室 IFB 飞桥水刀切割台设备如图 1 所示，采用专为水刀切割系统所 设计 智能控制系统 FlowMaster 。该系统在 Windows 通用格式下操作，图形式 的编程方式不需要操作人员有编程的经验，可 以使没有经验的现场操作人员能快 速、熟练的掌握此套系统，因此更适用于教学实验。 2.2 数字化下料系统组成 随着数字化技术的推广，数控下料已经成为飞机钣金零件制造中典型的下料 加工方法。钣金数字化下料技术是实现钣金零件数字化制造的关键技术。在数字 化制造技术中，钣金零件下料是指根据钣金零件数模，进行展开、排样、编程和 从板材上数控切割得到零件毛料的过程。通过研究钣金零件毛料展开技术、组合 排样技术和切割工艺规划与与仿真技术，以数控水切割设备为硬件支撑，开展毛 料展开系统、组合排样系统和切割工艺规划与仿真系统的集成应用，建立钣金零 件数字化制造单元的数字化下料子系统，达到从钣金零件设计到毛料加工的数字 化集成，从而降低材料消耗、缩短制造周期、提高加工质量和生产效率。 数字化下料系统功能模型如图 2 所示，由毛料展开、组合排样、切割路径规 划与仿线 个子系统组成。毛料展开系统对钣金零件进行展开， 得到钣金的毛料外形；组合排样根据生产计划展开毛料品种和数量信息、板材信 息、以及板材 纤维方 向等工艺要求和切割机的技术要求，综合考虑进行排样优 化使材料利用率最大，得到排样图；排样图经过路径规划，得到实际可用的下料 4 图，利用 CAM 生成数控代码，切割仿真对代码进行校核；数控水切割机执行数 控指令进行下料加工。系统运行 以钣金零件产品数据和下料工艺过程数据为核心 展开。产品数据库中存储零件的外形数据、毛料外形数据；下料工艺过程数据库 存储排样图、下料图和数控代码，实现从钣金零件设计到下料加工的数字化集成。 在数字化下料过程中，与钣金零件相关的各种信息均以数字形式，通过网络在钣 金零件制造单元内传递、彼此交互，设计与制造一体化地完成下料加工。 C1 毛料纤维方向 C2 钣金零件数模 毛料展开 毛料模型 O1 1 排样图 C3 O2 组合排样 M1 M2 下料图 O3 2 切割路径规 NC指令 O4 划、编程与 仿线: 4 M1 M2 M3

　　原创力文档创建于2008年，本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接分享给其他用户（可下载、阅读），本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人所有。原创力文档是网络服务平台方，若您的权利被侵害，请发链接和相关诉求至 电线) ，上传者