智能数控套料编程软件在数控切割中的应用

在数控切割技术飞速发展的今天,人们已经意识到利用先进的数控切割与优化套料技术,不仅是保证产品切割质量和焊接质量的关键,而且也是提高板材利用率的关键,因此对于数控切割和优化套料的重视程度越来越高。在此,结合实际操作,对优化套料提高板材利用率的智能数控套料编程软件（简称InteGNPS）的模块功能及套料方法进行探讨。     

低碳经济下的高效切割技术

全自动共边套料切割是一种钢材数控切割技术,它不仅可以有效提高5％-10％的钢材套料利用率,而且可以有效提高20％-30％的数控切割生产效率,同时有效节省等离子割嘴电极,以及预热氧切割氧、等生产耗材。     

新一代的数控切割套料软件

套料软件同计算机操作系统一样经历从D O S到Windows的两个发展阶段。从20世纪70年代开始,DOS版的数控软件称为编程软件,主要功能是对DXF零件图进行编程,即编写NC切割路径。其后还发展过一些中间过渡性技术,如DXF零件库并固化在控制器中,手动和矩阵排料等。到20世纪后期,进入Windows时代,数控软件DOS版升级到Windows版,功能也从过去的NC编程发展为现在的优化套料。今后新一代的数控切割软件将以企业管理数据库为中心,集采购预算、套料切割和钢材库管理于一体。     

数控切割FastCAM套料软件使用探讨

FastCAM是一个在Windows95／98／XP环境下独立运行。的CAM系统。它是为氧燃气、等离子、激光及射水系统操作而创建的，是数控切割机工作的指挥中枢。包括4个模块，通过该软件的使用可以提高钢材套料利用率，提高切割效率，保证板料下料的质量要求。主要介绍了FastCAM套料软件的组成，以及他在图样绘制、套料、编程、生成数控切割指令等方面的主要功能和我在使用过程中的几点体会。     

火焰切割机编程工艺分析与处理

数控切割套料软件是数控切割机的指挥中枢,套料人员在电脑上通过套料软件进行绘图、套料、编程,生成数控切割指令,然后交给切割机进行数控切割下料。因此,数控切割机的切割效率和钢材套料利用率主要由对套料软件功能的灵活应用决定,只有套料人员能够熟练专业地使用好套料软件,才能使数控切割机做到“切得快（整板高效切割）、切得好（连续平稳切割）、切得省（高套料率,节省钢材）”。     

FastCAM 软件在船舶企业应用案例

通过2006年我们在船舶制造企业的现场实践，归纳总结出FastCAM软件在钢材数控切割生产中的主要应用，为我国船舶制造企业在钢材数控切割生产环节，有效提高编程套料生产效率，提高数控切割质量和切割生产效率，实现数字化敏捷造船提供了新的软件应用方法和技术保证。本文以实际应用案例的方式归纳为4个方面：一是套料图的优化与自动编程；二是零件图的自动提取与自动套料；三是Tribon套料图的自动识别和NC转换；四是数控切割制造执行系统与数控切割生产过程的数字化信息化管理。     

FastPDM钢材下料生产数据管理系统

FastPDM系统是具有国际先进水平的多用户自动化下料生产数据管理系统,它基于大型数据库管理系统.统一管理企业钢材下料切割生产过程,使产品设计、生产计划、钢材仓储和套料切割四大生产环节有序地自动集成.该系统主要由下料图形数据库、产品部件数据库、生产计划数据库、套料切割数据库、钢材管理数据库、FastCAM绘图软件、FastCAM套料软件,以及零件切割列、板材切割列表等一系列生产管理列表组成.     

FastCAM全自动共边套料软件

全自动共边套料功能是世界数控切割行业盼望已久的公认的最先进的编程套料技术，也是世界主要编程套料软件公司长期研发和追求的最高技术。FastCAM软件公司在世界数控切割行业率先研发成功全自动共边套料技术，并将在2007年北京·埃森焊接展（上海）上进行首发，将再一次引领世界数控切割技术和编程套料技术的革新和革命，有效提高数控切割生产率，节省钢材及材耗。     

FastCAM套料软件组成与功能

购买数控火焰、等离子或激光切割机无疑是为了提高切割效率和切割质量，传统的手工切割和小车切割由于切割速度低，切割质量差，已经不能满足大批量高效率的切割要求。而钢材大幅涨价，给购买和使用数控切割机提出了更高的要求，如何在保证提高切割效率和质量的基础上，提高钢材套料利用率，节省钢材?     

FastPDM钢材下料生产数据管理系统

FastPDM系统是具有国际先进水平的多用户自动化下料生产数据管理系统．它基于大型数据库管理系统，统一管理企业钢材下料切割生产过程．使产品设计、生产计划、钢材仓储和套料切割四大生产环节有序地自动集成。该系统主要由下料图形数据库、产品部件数据库、生产计划数据库、套料切割数据库、钢材管理数据库、FastCAM绘图软件、FastCAM套料软件．以及零件切割列、板材切割列表等一系列生产管理列表组成。     

金属切削过程的有限元法仿真研究

根据材料变形的弹塑性理论,建立了材料的应变硬化模型,采用有限元仿真技术,利用有限元软件ABAQUS对中碳合金钢40CrNiMo切削过程中剪切层及切屑的形成进行仿真,分析切削加工区域的应力、应变的分布。该方法比一般的试验法更省时省力,在研究金属切削理论、材料切削性能及开发刀具产品方面有着工程应用价值。     

奥氏体不锈钢的超声振动切削研究

通过正交试验研究了超声振动切削不锈钢材料 (1 Cr1 8Ni9Ti)时切削用量和刀具材料对刀具寿命的影响 ,并与普通切削进行了对比试验 ,阐明了不锈钢加工采用超声振动切削的优越性 ,给出了合理的切削用量和合适的刀具材料     

铣削316不锈钢API圆螺纹的刀具设计及切削参数有限元分析

从材料、涂层、结构三方面设计了加工316不锈钢API圆螺纹的螺纹铣刀,并通过Advantedge FEM有限元软件分析、总结了不同切削速度、不同每齿进给量下该刀具铣削螺纹时的切削温度、切削力、切削功率的变化规律,为优化刀具设计及合理选择切削参数提供理论依据。     

基于BCJ本构模型的高速切削过程数值模拟

在高速切削过程数值模拟中,材料本构模型影响着数值计算精度。基于有限元软件Abaqus平台,引入基于位错动力学的BCJ本构模型,实现铝合金高速切削过程更为精确计算。研究了BCJ本构模型嵌入Abaqus的关键技术及其高速切削过程有限元模型建立方法,完成了铝合金6061-T6直角高速切削过程模拟,对比分析了基于BCJ本构模型和JC本构模型的差异。结果表明,数值计算结果与文献数据具有良好的一致性,BCJ模型能够更全面准确地描述高速切削过程中材料的动态性能,进而说明文中基于BCJ本构模型的高速切削数值计算是可靠的。     

高速硬态切削温度场和切削力动态变化的数值模拟

基于大型有限元软件ABAQUS仿真平台,建立了高速加工的有限元模型。该模型采用Johnson—Cook（JC）模型作为工件材料模型,采用JC破裂模型作为工件材料失效准则,刀-屑接触摩擦采用可自动识别滑动摩擦区和黏结摩擦区的修正库仑定律,并采用任意拉格朗日一欧拉方法实现切屑和工件的自动分离。通过有限元方法对AISI4340（40CrNiMoA）淬硬钢高速直角切削过程进行了数值模拟。通过改变刀具前角的大小,对高速硬态切削过程中刀具的温度场及切削力的动态变化进行了研究,探讨了它们各自的变化规律,研究结果有助于优化高速切削工艺,研究刀具磨损机理和建立高速切削数据库。     

基于正交试验法的CBN刀具车削表面粗糙度研究

基于CBN刀具的淬硬钢车削加工工艺,能否顺利替代传统的半精车、表面淬火后外圆磨加工工艺,其中重要的一点是新工艺技术必须能保证原有工艺技术的质量,还要求提高效率.在与企业的生产实际中采用正交试验法,找出基于CBN刀具加工影响表面粗糙度的主要因素,同时试验CBN刀具代替磨削加工的可行性.通过对试验数据的直观、方差分析,基于CBN刀具的硬车削加工工艺能满足产品加工的要求,且走刀量是影响表面粗糙度的主要因素.     

高性能螺纹丝锥切削仿真试验研究

提出了基于正交试验的高性能螺纹丝锥切削仿真试验设计技术,由计算机仿真实物切削,节省了试验时间和成本。通过正交切削仿真试验优化了切削工艺,提高了高性能螺纹丝锥的设计制造水平。高性能螺纹丝锥切削仿真试验软件的开发可以将分散的切削仿真试验数据进行集中管理。     

金属切削领域的可持续发展战略--高速干切削技术

高速干切削是在高速加工和干切削技术的基础上发展起来的一项先进制造技术，是可持续发展战略在金属切削领域的具体实施。文中论述了高速干切削机床的结构特点和性能要求，对干切削刀具材料和涂层技术等方面也进行了论述。     

考虑极限切削宽度的45钢切削力仿真分析

以高速车削45钢为研究对象,针对高速车削颤振问题,通过绘制稳定性叶瓣图得到无颤切削参数。利用Third Wave AdvantEdge有限元分析软件,基于无颤切削参数设计正交试验,运用极差分析法得到切削用量对各切削力的影响主次顺序和最优组合。根据仿真试验结果,建立了车削力预测模型并检验了回归模型的可靠性。通过单因素试验法分析研究了各切削参数对车削力的影响规律,从减小车削力和提高高速车削加工稳定性方面出发,在所选参数范围内得出了高速车削45钢时的最优参数组合为:v=1200m/min,f=0.05mm/r,ap=0.2mm。     

智能远距离激光切割控制系统设计与研究

随着人工智能技术的发展,机器视觉与传统工业的结合应用越来越广泛。在电力铁塔安装作业过程中,角钢预置孔位常出现错位,需要在高空实施切割打孔作业。因激光切割角钢效率较高,研制了一套适用于高空铁塔的扩孔切割设备可解决传统方法效率低的问题。通过视觉识别待切割孔,确定待切割路径,控制电机转动,完成激光切割作业。经过试验,所设计的控制系统能够满足激光扩孔切割要求。