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焊接修复是采用焊接方法对破损或报废的机械零部件局部进行修复的加工工艺过程。采用焊接修复和堆焊技术进行模具修复具有显著的经济效益,在国内外一直很受关注。堆焊的实质是在金属零件或金属材料表面用焊接的方法堆敷一层同种材质或耐磨防腐材质金属的工艺过程。在工件的一个或多个表面进行堆焊时,由于焊接面积较大,如何保证焊层厚度均匀、质量稳定一直是焊接技术人员的努力方向。本文是在数控气体保护焊机上研究开发一个CAM系统,实现焊接轨迹的自动编程,解决模具堆焊修复过程中手工编程的劳动强度大、工效低、安全性低,焊接质量不稳定等问题。
Unigraphics(简称UG)是当前世界上最先进和面向制造业的CAD/CAE/CAM高端软件。本文利用UG二次开发工具和CAD/CAM技术,结合焊接工艺特点,研究开发了应用于模具堆焊修复的焊接轨迹自动编程系统。论文的主要内容包括:
1.在UG/CAD环境下,分析回转体模具的特征和参数,提出回转体模具的基于特征的参数化建模方法,为CAM系统实现焊接轨迹的计算和仿真提供了图形支持;
2.介绍气体保护焊的原理、工艺特点和操作流程。立足于对回转体模具提取的加工特征,按照UG CAM系统的加工知识分析焊接操作的特殊性,定制了焊接所需的CAM系统文件和人机界面。探讨了焊枪库的建立、焊接工艺参数的选取以及不同加工面类型焊接轨迹的计算方法,使焊接轨迹的生成与仿真实现了简单化和可视化;
3.依据焊接的运动方式和数控系统的代码格式,研究了基于VC++环境的焊接轨迹源文件后处理方法。同时,对焊接参数等信息进行归纳整理,以工艺文档形式输出,给操作人员为今后的参数优化设置提供参考和依据。
本文还通过UG/OPEN UIStyler、Menu Script定制了CAM系统的菜单和用户交互操作界面,使本系统的各功能驱动更加简洁直观。文章末尾对研究工作进行了总结,指出了该系统的创新点和不足,对今后的研究工作进行了展望。