CADMAN编程软件在钣金加工中的应用

CADMAN是比利时LVD公司开发的CAD/CAM软件，主要用于钣金零件的三维设计、展开计算和数控折弯加工编程。这里简要介绍了该软件在三维钣金设计上的一些主要特点，以及用该软件进行展开计算和数控折弯加工编程的基本过程。

钣金结构因其外形美观、轻巧、加工方便、成本低廉等特点，在电子产品结构中被广泛应用。数控设备的使用，使钣金零件无论在加工精度、成形质量，还是在生产效率方面都比以往有了极大的提高，钣金结构的优势也因此越来越明显。在应用数控设备的过程中，CAD/CAM软件的使用至关重要。它能辅助技术人员建立非常直观的零件三维模型，并从零件的三维模型快速、准确地生成数控加工程序。这种由三维模型产生加工程序的模式是数控设备使用的典型范例。

1 三维设计功能

CADMAN软件钣金设计的方式主要有两种:一种方式是先确定一个平面，然后选择该平面的一条或多条边向指定方向进行折弯;另一种方式是先确定截面，然后按指定方向进行延伸，在此基础上，用除料方式在指定平面上进行各种缺口形式的设计。和其他CAD软件不同的是:CADMAN在三维设计时并不考虑材料的实际厚度和折弯半径，设计时只要确定材料生长的方向即可，即只要考虑图形尺寸是表示零件内框尺寸还是表示零件外形尺寸。当图形尺寸表示零件外形时(既包含材料厚度)，要选择材料向内生长，反之，则选择材料向外生长。从这个意义上讲，它只是一个概念性设计，和其他通用三维CAD软件设计钣金零件相比，CADMAN软件更为方便快捷。在CADMAN软件中设计钣金零件的界面如图1所示，它是以三维线框图形来进行显示的，文件保存的格式为*.grf。

当零件展开完成之后，被赋予了实际的材料厚度、折弯半径以及缺口的连接方式后，通过显示转换开关，可以使钣金零件在实体模型和线框模型之间来回切换。

CADMAN软件和其他CAD软件有较好的接口关系，可以直接输人*.igs、*.sat两种格式的三维棋型和*.dxf格式的二维图形，并对上述格式的文件进行展开计算。CADMAN软件同时也可以将*.grf文件格式转为上述三种格式进行抽出。

2 展开功能

零件展开是CADMAN软件的主要功能之一。它可以分别对*.grf、*.igs、*.sat和*dxf格式的文件进行展开。

用*.grf格式文件进行展开，其过程为:确定折弯荃面、选择展开面和折弯线、参数定义一选择展开尺寸计算规则，选择缺口连接方式、展开成平面图形。

2.1 确定折弯基面、选择展开面和折弯线

点击菜单Unbending-Assign Face-2 Segment，用鼠标选择两条线段，系统提示这两条线段组成的平面为基面，按"yes"键确认，然后继续用两条线段定义平面的方法，确定其他各展开面，以及折弯线。

2.2 参数定义

点击菜单Unbending-Parameters-Default，在弹出窗口中，将材料类型、材料厚度、折弯半径，上下模规格等参数分别填人对应输人行。

2.3 选择展开尺寸计算规则

点击菜单Unbending-Bending Law,弹出窗口中提供4种展开尺寸计算规则。其中。Standard用于直接输人中性层系数值;DIN6935用于公式计算中性层系数值;BA90用于输人修正值;VDIDB_LVD用于机床数据库保存的历史修正值。

精度要求不高的零件，可以选择DIN6935规则，中性层系数和展开尺寸计算如图2所示。一般零件的最终误差在0.1-0.2mm左右。

零件精度要求较高时，选择BA90规则，即在经过几次试弯之后，确定一个能够满足精度要求的修正值，用这个修正值进行展开计算。这个由试弯确定的修正值与模具、零件材料、折弯角度、材料厚度、折弯半径等因素直接相关.LVD机床可以将上述参数保存到机床数据库文件中，并可以随时进行调用。用此方式展开后得到的零件精度一般可以控制在0.1 mm以内。

当机床的数据库达到一定数量之后，传给CADMAN软件，就可以直接用VDIDB_LVD规则，使钣金展开的效率和展开尺寸的梢度得到极大的提高。

2. 4 选择缺口连接方式

点击菜单Unbending-Parameters-Face，在图3示三种连接方式中任选一种:

2.5 展开成平面图形

点击菜单Unbending-Great flat pattern，零件显示成平面形式。

用*.igs 、*.sat格式文件进行展开。首先在Shape菜单中用Load IGES file或Load sat调人摸型，并将其显示为实体模型。其展开过程为:点击菜单Shape-Select-Face，用鼠标左键在实体模型中选择一个展开基准面，然后，点击菜单Shape-Intelligently import off face(即智能判所有展开面)，在弹出的提示窗口中会显示包括基准面在内的全部表面，按"ok"健，展开即完成。在这种方式下，展开计算规则完全依核与生成该实体钣金零件时所设的中性层系数，如果设计时中性层系数设的不合理或直接采用缺省值(通常缺省值为0.5)，自动展开尺寸一般达不到精度要求，不能直接用于编程，但其外形尺寸一般是准确的。利用这一点，对于已有的实体模型.可在将其快速自动展开后，再重新调整各种参数(如展开计算规则、折弯半径等).最后将其准确展开。

用*.dxf格式文件进行展开，其过程为:读人文件-修补文件-定义折弯线-折弯成形-定义参数-展开成平面图形。用这种方式实际上就是将*.dxf格式图形文件设计成*.grf格式的线框模型，然后对其进行展开计算。

3 折弯编程

CADMAN软件是在零件展开的基础上，通过对折弯线和边界线的选择，来确定折弯顺序和靠山的位置。编程分为全自动、半自动和手动三种方式。全自动方式，即拆弯顺序、靠山位置、模具组位置全部由软件完成;半自动方式即.折弯顺序由人工确定，靠山位置、模具组位置由软件完成;手动方式，即折弯顺序、靠山位置、模具组位置全部由人工完成。一般情况下，我们不采用全自动方式进行编程，其主要原因是，全自动产生的折弯顺序往往没有考虑到钣金加工在工艺性上的要求。

半自动生成程序的过程是：

(1)点击菜单Maching-Init，软件在编程前的一些文件的初始化工作，按0k键确认即可。

(2)点击菜单Maching-Bending sequencing-Manually+auto_gauging，并在此窗口中确定靠山的形式和靠山长度尺寸。为避免靠山挤在一边。必须选择Perfer coener to short parelle选项。在一个方向上存在两道折弯，且第一道弯曲角度不是900时，必须选择Allow to gauge to选项，按"0k"确认。在展开平面上，按折弯顺序用鼠标依次选择折弯线。靠山位里由软件根据展开零件外形自动确定。

(3)点击菜单Maching-Stationnumber-Automatic setup,模具组位置由软件根据折弯线长度自动确定。

(4)点击菜单File-Generate NC File，生成加工程序文件。当零件外形复杂、不规则或零件不能通过一套模具组完成其加工时，则可以采用人工编程的方式。这里所谓的人工编程和在机床上直接写程序是完全不同的:前者还是在软件的辅助下编程员通过对图形的操作确定靠山和模具组的形式和位置.数值的计算和程序语句仍由软件来完成;而后者全部是由编程员来完成。

人工编程的第1和第4步操作与半自动编程完全相同。在第2步操作中，在选择完一条折弯线后需确定一种靠山形式，并确定其在相应外形线段上的位置，在第3步操作中.则通过直接修改表格数据的方式确定各模具组在机床上的位置。

对加工过程进行实体模拟演示，是编程完成之后非常重要的一个步骤，主要用于检查加工程序是否会产生加工干涉现象。CADMAN软件具有实体模拟演示和干涉检查的功能，这对保证程序的正确非常重要。

4 结束语

通过使用CADMAN软件，数控折弯机的加工效率收到了显著提高。不仅如此.由于软件在程序调整上具有极大的灵活性，使我们在追求级好的加工工艺性上成为可能。CADMAN编程软件在钣金加工中的应用取得了完美的成功。