基于Pro/E三维钣金展开的CncKad数冲加工

    随着计算机辅助设计应用的发展，越来越多的企业应用信息化软件集成平台，如PDM软件，以便管理企业的产品设计工艺信息，从而实现企业信息的共享和有效利用。

    对钣金件而言，从设计到完成加工，其集成过程主要采用的软件为绘图软件和数冲加工软件。目前使用较多的Pro/E三维设计软件以其良好的扩展性及前端对图样的检入/检出进行管理操作，已逐渐取代二维设计软件。常用的数冲编程软件有PROCAM、CncKad等，PROCAM能够与二维绘图软件较好地衔接，但与三维模型无法集成；而CncKad自动编程软件是一套完整的从设计到生产一体化的钣金CAD+CAM自动编程软件，可以与Pro/E软件集成。

    本文介绍了使用Pro/E三维设计软件对钣金件建模并展开，将展开的钣金件导入CncKad数冲加工软件中，加装模具并生成数冲程序进行数冲加工的过程。

1 Pro/E三维钣金展开

    Pro/E软件中钣金件设计并展开的流程如图1所示。首先，对钣金件可以采用钣金模块进行设计，也可以进行实体设计后转换成钣金件，具体设计方法可以参照教程；其次，在钣金模型外形设计完成后，以成形或平整状态为模型，添加与钣金件相关的特征，如薄壁、折弯、切割、冲孔、切口等；再次，创建折弯系数表，以表示制造过程中因折弯角度、折弯半径而形成的折弯系数；最后，根据折弯系数表生成展开模型。

图1 钣金设计展开流程图

    折弯许可中有折弯Y因子、K因子、折弯系数表3项可供选择。展平模型时，可以设置Y因子或者K因子，或者选择折弯系数表。Y因子或者K因子因钣金材料、板厚的不同而不同，材料或板厚改动就需重新设置。

    可以将同种材料、不同厚度的折弯信息写入折弯系数表中，根据板厚T、Y因子、折弯半径R和折弯角度α计算中性层长度L。这样只需根据不同的钣金材料，调用相应的折弯系数表。

    通常，Y因子与折弯系数λ相关，企业可以根据自身情况，总结出折弯系数λ，根据式2求得Y因子，算式如下：

    企业常用的材料有铝板、钢板、不锈钢板等，可以计算出各种材料不同板厚的Y因子，带入式2，将式2写入折弯系数表程序并保存，如图2所示。

图2 铝板折弯系数表

    以1.5mm厚的铝板钣金件为例，如图3a所示，在钣金件模块中建立好模型后，选择“折弯许可”中的“折弯系数表”，调用之前保存名为a1的铝板折弯系数表，则该铝板钣金件展开后如图3b所示。