數(shù)控沖床的加工代碼程序，是數(shù)控加工的關(guān)鍵所在。一方面加工程序的正確與否，直接決定了零件的合格性，另一方面加工程序是否能及時地編制出來，又直接影響到零件的生產(chǎn)周期。長期以來，編程系統(tǒng)的滯后，不但影響到零件的合格率，而且嚴(yán)重地影響到零件的生產(chǎn)周期。
  轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床以其快速、高精度的柔性沖切加工系統(tǒng)和數(shù)控編程仿真技術(shù)對產(chǎn)品的精確預(yù)測的優(yōu)點，近年來應(yīng)用越來越廣泛。其特別適合于多品種、高精度、復(fù)雜零件中小批量生產(chǎn)。
  轉(zhuǎn)塔式數(shù)控沖床是多工位的，加工板材時通過改變加工軌跡和更換沖頭來加工各種形狀的孔。它主要應(yīng)用于加工設(shè)備面板、電器元件安裝板以及機柜上的各種大小不同、形狀各異的孔加工。
  比如我所現(xiàn)有的SP厚板沖孔數(shù)控沖床，可以在轉(zhuǎn)盤上安裝58種沖頭，變換沖頭只需旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤即可。由此可見，數(shù)控加工的主要工作量主要是編制加工代碼的問題。
1  編程分析
  1.1  據(jù)國外統(tǒng)計，手工編程時，一個零件的編程時間與數(shù)控機床實際加工時間之比約為30：1，而數(shù)控機床不能開動的原因中有20 %～30%是由于加工程序一時編制不出的原因。倒如我所某產(chǎn)品的導(dǎo)熱板，有18種之多，每個零件處理圖紙、計算各種坐標(biāo)數(shù)據(jù)、手工編程至少需要一天的時間，而實際的加工時間只需要3 min～5 min。
  1.2  數(shù)控銑床、加工中心等都有比較完善的CAD/CAM系統(tǒng)作為平臺，可以自動生成數(shù)控代碼。但是對于像SP厚板沖孔數(shù)控沖床，只有簡單的數(shù)控編碼程序支持，而且大都是建立在MS - DOS系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，其代碼主要靠技術(shù)人員手工一步步編寫，甚至在編寫前還要做一系列的坐標(biāo)計算。不但編程效率低而且容易出錯。
  如我所1995年隨機床的軟件為SP厚板沖孔數(shù)控沖床簡單手工編程軟件，其運行模式如圖l所示。

  由于處于一種人工繪制展開圖、計算各項數(shù)據(jù)、手工輸入狀態(tài)，因而編程效率非常低；另外，文件管理系統(tǒng)有限，不便丁貯存、管理、查詢程序文件。
  特別是我所軍民品生產(chǎn)任務(wù)工作量大，品種繁多，如果不建立產(chǎn)品的程序文件數(shù)據(jù)庫，將會出現(xiàn)人量不必要的重復(fù)勞動。
  1.3  這種局面的存在嚴(yán)重地制約了我所軍民品生產(chǎn)任務(wù)的需要，為進一步提高加工效率，縮短加工周期、提高加工精度，使先進的設(shè)備能更好的服務(wù)工科研生產(chǎn)，經(jīng)過對市場上的數(shù)控沖床編程軟件允分地調(diào)研、分析、論證，我所于2002年將SP厚板沖孔數(shù)控沖床-1D編程系統(tǒng)升級為SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)。其運行模式如圖2所示。
  它有以下優(yōu)點：(1)可以通過繪制展開圖，自動生成加工程序；(2)由于避免了重復(fù)繪制零件展開圖、人工計算各項加工數(shù)據(jù)、手工編寫加工程序，編程效率大為提高；(3)文件管理系統(tǒng)比較強大，便于貯存、管理、查詢程序文件。特別適合我所軍品生產(chǎn)任務(wù)工作量大、品種繁多的情況，避免了重復(fù)勞動。
2  輔助編程分析
  2.1  雖然SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)比起SP厚板沖孔數(shù)控沖床 -IE軟件有了很大的進步，但其仍有許多缺陷，不能很好地滿足實際生產(chǎn)的需要。
  2.1.1SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)為一單機版編程系統(tǒng)，在有多名技術(shù)人員的情況下，形成一個“串行”編程系統(tǒng)，仍在很大程度上限制編程效率。
  2.1.2  對于SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)來說，編制程序的最主要的工作是如何很好地生成二維CAD平面展開圖。
  根據(jù)測試，繪制2D平面展開圖的時問要占整個編程時問的3/4之多。而對其CAM后置處理，相對占用的時問要短的多。
  SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)終究是一個編程軟件，其所具有的CAD繪圖功能是極其有限，而且對于一般的工程技術(shù)人員來說是不熟悉的。
  為了解決SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)的不足，經(jīng)過長期的編程實踐，我發(fā)現(xiàn)SP厚板沖孔數(shù)控沖床- 2D編程系統(tǒng)能夠通過DXF(Drawing Exchange File)格式同其它應(yīng)用軟件交換數(shù)據(jù)。
  而AU TOCAD作為一種CAD軟件平臺，其具有用戶界面友好，繪圖功能強大和易于掌握的特點，深受廣大工程技術(shù)人員的喜愛。
  由于CAD本身精度可以達到0.0001mm，高精度的CAD圖形從而保證了零件的高精度。我將AUTOCAD與SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)的有機結(jié)合，搭建了如圖3所示的編程系統(tǒng)，大大地提高了編程效率及程序的準(zhǔn)確性。
2.2.1  CAD圖形的并行系統(tǒng)
  不但編程人員可以并行地繪制CAD展開圖，而且可以充分利用工藝及設(shè)計的CAD圖形，如圖3所示。由于展開圖的生成來自于多渠道，多環(huán)節(jié)，形成了CAD圖形的“并行”系統(tǒng)，使得編程效率及正確性大為提高。


2.2.2  充分應(yīng)用AU TOCAD強大的繪圖功能
  利用AUTOCAD強大的繪圖功能，可以針對特殊小型零件人工排樣，更大地節(jié)約材料及加工時間。雖然SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)具有排版功能，但是對于特殊的零件，所具有的排樣功能并不能滿足實地的需求。如能與AUTOCAD系統(tǒng)有機地結(jié)合，利用AUTOCAD的一系列剪切、復(fù)制、對稱、陣列的操作，就能很方便地實現(xiàn)SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D無法實現(xiàn)的功能。
2.2.3 充分利用設(shè)計的CAD圖形文件
  以我所某產(chǎn)品的導(dǎo)熱板為例：用以前的手工編程的模式，編寫一個加工程序的時問約為一天，而且容易出錯，如采用SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)，由編程人員按加工定位圖，重新生成CAD圖形，繪制圖形的時問約為l h～2 h，而生成程序的時間約為30min，效率不高，且很難保證加工的準(zhǔn)確性。如果能將設(shè)計的CAD圖形與AMADA - 2D編程系統(tǒng)充分地結(jié)合，借助設(shè)計的CAD圖形，只需1h，就可以完成程序的編制，達到事半功倍的效果。
2.2.4  利用AUTOCAD繪制盒體類零件的展開圖
  盒體類零件的數(shù)控編程，最重要的工作是如何快速、準(zhǔn)確地生成二維的平面展開圖。傳統(tǒng)的工藝流程如圖4所示。
  在上述的環(huán)節(jié)中，一方面，由于在開目CAPP中很難嚴(yán)格地按比例繪制零件圖形及展開圖，工藝人員一般所提供的僅僅是零件的展開示意圖，而用于數(shù)控編程的CAD展開圖則必須是嚴(yán)格的、按比例繪制的CAD圖形。另一方面，由于開目CAPP與AUTOCAD不能實現(xiàn)真正意義上的數(shù)據(jù)共享及圖形交換，不僅存在著工藝人員及數(shù)控編程人員的大量的、不必要的重復(fù)勞動，而且各環(huán)節(jié)并沒有很好的相互檢查的過程，使得出錯的幾率也成倍地增加。
  充分地利用我所現(xiàn)有的辦公自動化，使設(shè)計、工藝以及數(shù)控編程人員能夠真正地實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。不但對編程效率會有一個很大的提高，而且各個環(huán)節(jié)的相互檢查，也能夠使設(shè)計、工藝以及編程人員的錯誤能夠及時地發(fā)現(xiàn)和糾正，如圖5所示。
  總之，只有將SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)與AUTOCAD允分有效地結(jié)合，利用AUTOCAD先進強人的CAD甲臺，發(fā)揮SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)先進合理的CAM功能，才能夠快速、準(zhǔn)確的編制數(shù)控加工程序，先進的設(shè)備才能更好地發(fā)揮作用，更好地服務(wù)于科研生產(chǎn)。
3  編程實例
3.1  某產(chǎn)品導(dǎo)熱板的程序編制
  通過局域網(wǎng)，調(diào)用設(shè)計的CAD圖形，提取有用的實體信息，與SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)通過DXF文件進行數(shù)據(jù)交換，快速準(zhǔn)確地完成了數(shù)控程序的編制。
  這種編程辦法的實現(xiàn)，不僅是提高了加工效率，而且大大的降低了各個環(huán)節(jié)出錯的概率。提高了效率，保證了加工精度及準(zhǔn)確性。我所各種產(chǎn)品的導(dǎo)熱板，不但生產(chǎn)任務(wù)多、而且周期要求緊。應(yīng)用這種編程方法，不但保證了生產(chǎn)周期、而且保證了導(dǎo)熱板的一次交驗合格。兩年來、完成我所各種產(chǎn)品導(dǎo)熱板的數(shù)控程序的設(shè)計數(shù)百種之多。
3.2  小型零件的合理排樣
  雖然，SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)具有排樣功能，但是對于一些外形特殊，如果還用SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)的排樣功能，就遠遠不能滿足生產(chǎn)實地的需要。
單純地利用SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)的排樣功能，在(500 mm×240 mm)板料上只能加工12件零件，如圖6所示。
  首先利用AUTOCAD的一系列剪切、復(fù)制、對稱、旋轉(zhuǎn)等命令的操作，將兩個零件合理套裁。再利用SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)生成加T程序，進行排樣，在(500 mm×240 mm)板料上就能加工 18件零件，如圖7所示。
  合理套裁后，不僅僅足提高了材料的利用率，而且降低了單件的加工時間，提高了模具使用壽命及加工效率。
  其實、小型零件的合理排樣，應(yīng)根據(jù)零件特點具體分析。有時將零件在AUTOCAD中旋轉(zhuǎn)一定角度，再應(yīng)用SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D生成程序，更為合理。如圖8所示。
3.3 盒體類零件的AU TOCAD輔助展開
  通過我所現(xiàn)有的局域網(wǎng)，調(diào)用設(shè)計的CAD三視圖如圖9所示，在AUTOCAD中，選取一個視圖為展開圖的基準(zhǔn)面如圖IO所示，通過一系列剪切、復(fù)制、對稱、旋轉(zhuǎn)等命令的操作，工藝人員不但很容易繪制出零件的CAD展開圖，而且在這個過程中，工藝人員對設(shè)計的圖形有一個比較詳細的檢查過程，使得設(shè)計的疏忽可以在第一時問發(fā)現(xiàn)并予以糾正。編程人員在心用工藝的零件展開圖編程以前，再次對零件圖紙以及零件展開圖校對，使得設(shè)計、工藝的錯誤及早地發(fā)現(xiàn)、保證了零件的合格性及生產(chǎn)周期。應(yīng)用這種辦法生成的此零件的數(shù)控程序，經(jīng)數(shù)控沖床實際加工，零件一次交驗合格。
  本文主要針對SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)的研究，指出II有將SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - 2D編程系統(tǒng)與AU TOCAD充分有效地結(jié)合，利用AU TOCAD先進強大的CAD平臺，發(fā)揮SP厚板沖孔數(shù)控沖床- 2D編程系統(tǒng)先進合理的CAM功能，才能夠快速、準(zhǔn)確地編制出數(shù)控加工程序，更好地服務(wù)于科研生產(chǎn)。
  但是對于有些以坐標(biāo)數(shù)據(jù)格式給出的零件，有時采用SP厚板沖孔數(shù)控沖床 - IE手工編程軟件卻比較方便，有時甚至應(yīng)用WINDOWS的寫字板程序更為方便，因為單純地對文本文件的編輯，寫字板操作起來更為方便與快捷。編程人員應(yīng)具體情況、具體對待，合理的利用軟件資源。