[摘 要]近年來，以知識工程為核心的計算機(jī)輔助工程越來越流行，自然地鈑金工件折彎加工輔助工藝設(shè)計也得到了發(fā)展。但是折彎工序作為鈑金加工的一個重要的工藝之一卻存在著一些技術(shù)上的問題。因此，本文主要針對鈑金特征識別與折彎工序優(yōu)化的問題進(jìn)行研究和分析。

　　[關(guān)鍵詞]工業(yè)設(shè)計論文,鈑金,特征識別,折彎工序,優(yōu)化

　　1 研究的相關(guān)知識

　　1.1 研究的原因

　　在當(dāng)前有很多學(xué)者都對鈑金折彎工藝優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行了大量的研究，發(fā)現(xiàn)了鈑金折彎工藝中還存在著很多問題。由于在折彎的的過程中，折彎次序不能確定，折彎過程中數(shù)控折彎機(jī)的停留時間和加工準(zhǔn)備所需的時間都會影響折彎加工的效率，因此需要不斷改進(jìn)折彎加工工藝的技術(shù)，才能更好的解決問題，從而提高折彎工藝的加工效率。

　　1.2 研究意義

　　將折彎工藝技術(shù)不斷改進(jìn)，從而在工藝中實(shí)現(xiàn)智能化的運(yùn)用，通過人工智能的技術(shù)來幫助操作人員更好的完成折彎加工，才能有效的提高工藝的加工效率，更好的實(shí)現(xiàn)折彎的自動生成和優(yōu)化。因此解決折彎工藝中的工藝編排這個關(guān)鍵的技術(shù)性的問題，對于折彎工藝加工有著很重要的作用。

　　2 鈑金加工的相關(guān)信息

　　2.1 鈑金折彎工藝的概念

　　鈑金折彎加工是利用數(shù)控折彎機(jī)對板材進(jìn)行折彎，根據(jù)折彎工件的長度，通過后檔料架來確定板材的伸長長度;而滑塊主要是根據(jù)所需折彎的角度來控制下降深度，對工件進(jìn)行折彎，直至達(dá)到規(guī)定的要求。

　　2.2 鈑金特征的模型設(shè)計

　　(1)鈑金特征樹的建立

　　為了更好的使操作人員理解鈑金的零件形狀之間的關(guān)系，可以用一棵樹的形狀來表現(xiàn)零件之間的關(guān)系。樹的樹根是基準(zhǔn)特征，樹葉是主特征，而樹干代表的是特征之間的相互關(guān)系。如圖1所示：

　　(2)基準(zhǔn)面的設(shè)計

　　在設(shè)計時首先選擇一個面特征來作為基準(zhǔn)面，看成折彎工藝中的參照，從而簡化了鈑金零件的結(jié)構(gòu)。等確定了基準(zhǔn)面的特征后，以此作為參考進(jìn)行其他的設(shè)計。

　　(3)特征信息的整合

　　在折彎加工的過程中需要對相關(guān)的信息進(jìn)行整合，在加工過程中主要需要面特征和折彎特征的尺寸的參考值，比如面板的長度、寬度，折彎半徑的大小、折彎的角度等，這些特征信息都需要進(jìn)行整合，從而為折彎加工提供具體的數(shù)據(jù)依據(jù)，方便折彎加工的工作進(jìn)行。

　　2.3 鈑金特證的識別

　　2.3.1 鈑金特征識別的過程

　　鈑金特征識別的過程主要有：特征的分解、特征的識別、信息的提取查詢和特征的表述，過程如圖2所示：

　　2.3.2 鈑金特征識別的具體步驟

　　(1)確立產(chǎn)品的模型特征，找出與之相匹配的模型;

　　(2)確定識別參數(shù)，在產(chǎn)品模型中抽取信息;

　　(3)對已有特征進(jìn)行整合，符合要求。

　　3 折彎工藝的相關(guān)信息

　　3.1 折彎工藝加工的過程

　　(1)工作人員按照順序編制工藝程序，為程序編寫序號;

　　(2)根據(jù)設(shè)備、材料、參考數(shù)據(jù)等計算工件展開的尺寸，并求出后檔料板的定位值;

　　(3)根據(jù)工藝要求判斷操作情況;

　　(4)計算滑塊下行量。

　　3.2 折彎工件的工藝性分析

　　(1)折彎回彈

　　在折彎加工的過程中，很容易出現(xiàn)折彎回彈的現(xiàn)象，折彎加工使得材料變形，由于失去外力，材料只有通過彈性變形恢復(fù)原樣，但是其形狀會產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象。

　　(2)折彎部位變薄

　　板料在折彎的過程中會因為外層的減薄量太大而使得折彎的地方板料變薄，這是折彎變形的本質(zhì)，不容易完全消除。

　　4 折彎工序優(yōu)化的算法研究

　　4.1 折彎工程的判斷依據(jù)

　　(1)精度約束的判斷

　　在折彎加工之前，首先要判斷精度約束是否達(dá)到規(guī)定的要求，如果不符合，要返回重新設(shè)置，從而才能夠保證尺寸的精確度要求。

　　(2)翻轉(zhuǎn)約束的判斷

　　在折彎加工的過程中要明確加工所需的翻轉(zhuǎn)次數(shù)才能保證折彎加工的效率。因此為了提升折彎加工的效率，在加工的過程中要盡量減少翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

　　4.2 折彎工序編排算法的研究

　　4.2.1 折彎工序算法的流程

　　折彎工序算法是以干涉約束條件為基礎(chǔ)的，其算法流程圖如圖所示：

　　4.2.2 折彎工序優(yōu)化的系統(tǒng)

　　鈑金件折彎優(yōu)化工藝的系統(tǒng)是一個以計算機(jī)為輔助的折彎加工工藝系統(tǒng)，主要有五個大的模塊，分別為：零件模型的圖形輸入、工藝的分析和計算、折彎工序的自動編排、折彎過程的模擬、后置處理。

　　(1)圖形的輸入

　　折彎工序是一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)，工作人員根據(jù)提示將折彎件的形狀和尺寸通過計算機(jī)輸入到系統(tǒng)中。

　　(2)折彎工序的自動編排

　　這一程序是將收到的信息進(jìn)行編排整合生成一定比例的圖形，便于參照和分析。

　　(3)工藝的分析和計算

　　工藝的分析和計算主要是針對工件的展開長度、折彎邊的折彎角度等進(jìn)行的分析和計算，得出結(jié)論。

　　(4)折彎過程的模擬

　　折彎過程的模擬可以對折彎機(jī)床身、工件的圖形等進(jìn)行展示，使得更加形象具體。另外模擬時可以選擇連續(xù)的方式，從而使得操作人員方便觀察設(shè)計的過程。

　　(5)后置處理

　　在折彎加工后針對加工過程中的設(shè)計進(jìn)行詳細(xì)的檢查，找出問題進(jìn)行修改，從而達(dá)到規(guī)定的要求。

　　4.2.3 影響折彎加工優(yōu)化的的因素

　　(1)模具的更換次數(shù)

　　鈑金零件在加工過程中容易發(fā)生干涉，可以用模具更換來應(yīng)對，但由于模具更換消耗的時間太長，因此在加工過程中要盡量減少模具的更換次數(shù)。

　　(2)工作的翻轉(zhuǎn)次數(shù)

　　為了有效提高折彎加工的效率，在折彎加工的過程中，要盡可能減少工作的翻轉(zhuǎn)次數(shù)。

　　5 折彎工序優(yōu)化的方法

　　(1)在折彎工序編排的過程中，可以根據(jù)結(jié)構(gòu)圖來構(gòu)建，從而使得折彎工序的編排有了更直觀的參考，提高編排的效率。

　　(2)在結(jié)構(gòu)圖紙上進(jìn)行工藝設(shè)計安排，對于一些過于復(fù)雜的知識點(diǎn)進(jìn)行簡化處理，有效的提高工作效率。

　　(3)運(yùn)用針對性搜查方式來減少搜查時間，避免盲目搜查，實(shí)現(xiàn)信息的整合，從而能更加快速的得到結(jié)論。

　　(4)對折彎工藝加工要準(zhǔn)確確定折彎的節(jié)點(diǎn)時間，從序列的分布上進(jìn)行優(yōu)化，從而選擇最佳的折彎工藝。

　　總結(jié)

　　鈑金折彎工藝在現(xiàn)代社會中廣泛應(yīng)用于機(jī)械、家電、建筑等多種領(lǐng)域中，隨著科技的不斷發(fā)展，鈑金折彎工藝系統(tǒng)的研究也逐漸實(shí)現(xiàn)了科技化，而折彎工藝的優(yōu)化更是對于鈑金制造的效率和成本有著極大地影響。但是鈑金折彎工藝中也存在著很多問題有待解決。本文主要針對鈑金特征識別與折彎工藝優(yōu)化進(jìn)行了研究，分析了鈑金折彎工藝的相關(guān)內(nèi)容，得出一些結(jié)論。

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