一种平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，其特征是包括如下模块：前处理模块、智能控制模块、自动适配模具模块、后处理模块；前处理模块把平板图形库的图形和模具库数据分别放入冲压数组和模具库数组；智能控制模块分析冲压数组的直径种类，确定是否用虚拟模具冲孔，用几把虚拟模具，放入使能数组和直径数组，然后根据双冲的计算条件在冲压数组中进行查找，对满足条件的组孔改变状态、回写组孔标记到平板图形库；自动适配模具模块对数组中所有有效数据按分区适配模具法进行自动适配模具，并把模具图形块回写到平板图形库中；后处理模块读取自动适配模具的数据分别对分区适配模具法适配的模具进行处理，然后进行NC程序创建、模拟仿真等步骤，形成高速冲压平板的冲孔程序。
1.一种平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，其特征是它包括如下步骤：读取需要适配模具的图素数据转换进冲压数组，智能控制对冲压数组进行智能判断，当图素直径的种类等于25种时，虚拟模具的数量为0，虚拟模具的使能状态全部为无效，只有单冲无双冲；当图素直径的种类等于24种时，虚拟模具的数量为1，虚拟模具的使能状态只有一把为有效其余三个为无效，只有一个双冲模具；当图素直径的种类等于23种时，虚拟模具的数量为2，虚拟模具的使能状态有2个为有效其余2个为无效，有2个双冲模具；当图素直径的种类等于22种时，虚拟模具的数量为
3，虚拟模具的使能状态有3个为有效另外1个为无效，有3个双冲模具；当图素直径的种类小于等于21种时，虚拟模具的数量为4，虚拟模具的使能状态全部为有效，有4个双冲模具；
确定是否用虚拟模具冲孔，能用的虚拟模具的数量并把虚拟模具的使能状态和直径分别放入使能数组和直径数组，根据计算的虚拟模具的条件在冲压数组中进行查找，对满足条件的组孔改变状态位、回写组孔标记到平板图形库；对前处理模块输出冲压数组中圆直径相等且两圆间距为规定长度的圆作特定标记位并输出改变状态位的冲压数组的数据进行自动适配模具；
自动适配模具步骤是对所有图形数据进行按状态、分区适配模具，当冲压数组的状态为2时适配虚拟模具，当冲压数组的状态为1时适配实体模具，当冲压数组的状态为0时不适配模具，并把适配模具的模具图形回写到平板图形库；供后处理步骤读取；
后处理步骤读取自动适配模具模块输出到平板图形库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理模块定义的优化数组中，进行传统优化，把优化后的数组数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写进NC程序文件中。
2.根据权利要求1所述的平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，其特征是所述智能控制步骤还包括：模具图定义：单主机定义四个虚拟模具，用于实现左边上排模具和下排模具、右边上排模具和下排模具同时冲孔；与可以相等也可以不等，与可以相等也可以不等；
虚拟模具：4个虚拟模具号的工位取26－29，分别标识7、9，8、10，16、18，17、19这八把实有模具的两两双冲，直径取实有模具的直径；X向的模具偏置取第二个实有模具的偏置，并输出模具库数组至自动适配模具模块；
使能数组和直径数组：使能数组ESC1 26 To 29 布尔型存放双冲26-29能冲或无效，直径数组SCD 26 to 29双精度型存放双冲T26和T29的直径；
两数组赋值：先取虚拟模具26－29的直径放入对应的数组项中；
SCD26 =模具号26的直径 取26号模具的直径为第一双冲的直径；
SCD27 =模具号27的直径 取27号模具的直径为第二双冲的直径；
SCD28 =模具号28的直径 取28号模具的直径为第三双冲的直径；
SCD29=模具号29的直径 取29号模具的直径为第四双冲的直径；再判断四个虚拟模具的有效或无效，把结果放入使能数组中；
当7号模具的直径＝9号模具的直径＝26号模具的直径时ESC1 26＝有效，否则ESC1
当8号模具的直径＝10号模具的直径＝27号模具的直径时ESC1 27＝有效，否则ESC1
当16号模具的直径＝18号模具的直径＝28号模具的直径时ESC1 28＝有效，否则ESC1 28＝无效；
当17号模具的直径＝19号模具的直径＝29号模具的直径时ESC1 29＝有效，否则ESC1 29＝无效；
双冲条件定义模块：两孔的直径相等且等于第i个虚拟模具的直径且两孔的中心坐标值Y相等且两孔的中心坐标值X相差50mm且第i个虚拟模具的使能为有效，其中i＝26，
查找模块：从冲压数组用循环查找满足双冲条件定义模块定义的双冲条件的两个孔，找到后进行双冲处理；
双冲处理模块：对查找模块找到的两个孔进行如下操作，把第一孔的标识位即冲压数组的第四项设置为2，第二孔的标识位设置为0，在第二孔的中心位置写入SD并把SD的颜色设置为红色醒目显示，用于区分适配过模具的孔和没有适配模具的孔。
3.根据权利要求1所述的平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，其特征是所述自动适配模具步骤包括：实体和虚拟模具选择步骤：实有和虚拟模具选择模块从智能控制步骤输出的冲压数组中获取数据后，判断标识位即冲压数组的第四项，如该位是2则自动适配虚拟模具号，如该位是1则自动适配实有模具号，如该位为0则不匹配模具；
双冲自动适配模具步骤：双冲自动适配模具步骤从实有和虚拟模具选择步骤输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于2时，判断冲压数组中圆的直径与虚拟模具26－29号的直径是否相等，若相等把该虚拟模具号的模具图形回写到平板图形库中，若不等取下一个虚拟模具重新判断；
单冲自动适配模具步骤：单冲自动适配模具从实有和虚拟模具选择步骤输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于1时，判断冲压数组中圆的直径与实有模具
1－25号的直径是否相等，若相等把该实有模具号的模具图形回写到图形数据库中，若不等取下一个实有模具再进行判断；
模具块图形调用与回写步骤：模具块图形调用与回写步骤根据适配的模具号以块的方式把模具形状包括实有模具和虚拟模具回写到平板纵梁图形数据库中CAM层上，块的插入点为该孔的中心并用红色显示；块名为模具号，供后处理模块读取。
4.一种用于实现平板冲孔生产线智能适配模具的加工系统，其特征是它包括如下模块：前处理模块：前处理模块读取外部模具库文件的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组；读取平板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；并输出冲压数组的数据至智能控制模块；
智能控制模块：智能控制模块根据对前处理模块输出的冲压数组进行智能判断，当图素直径的种类等于25种时，虚拟模具的数量为0，虚拟模具的使能状态全部为无效，只有单冲无双冲；当图素直径的种类等于24种时，虚拟模具的数量为1，虚拟模具的使能状态只有一把为有效其余三个为无效，只有一个双冲模具；当图素直径的种类等于23种时，虚拟模具的数量为2，虚拟模具的使能状态有2个为有效其余2个为无效，有2个双冲模具；当图素直径的种类等于22种时，虚拟模具的数量为3，虚拟模具的使能状态有3个为有效另外1个为无效，有3个双冲模具；当图素直径的种类小于等于21种时，虚拟模具的数量为4，虚拟模具的使能状态全部为有效，有4个双冲模具；确定是否用虚拟模具冲孔，能用的虚拟模具的数量并把虚拟模具的使能状态和直径分别放入使能数组和直径数组，根据计算的虚拟模具的条件在冲压数组中进行查找，对满足条件的组孔改变状态位、回写组孔标记到平板图形库；对前处理模块输出冲压数组中圆直径相等且两圆间距为规定长度的圆作特定标记位并输出改变状态位的冲压数组的数据至自动适配模具模块，字符标记回写到平板图形库中；
自动适配模具模块：自动适配模具模块从智能控制模块获取已改变状态的冲压数组，并对所有图形数据进行按状态、分区适配模具，当冲压数组的状态为2时适配虚拟模具，当冲压数组的状态为1时适配实体模具，当冲压数组的状态为0时不适配模具，并把适配模具的模具图形回写到平板图形库；供后处理模块读取；
后处理模块：后处理模块读取自动适配模具模块输出的图形数据库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理模块定义的优化数组中，进行传统优化，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写进NC程序文件中。
5.根据权利要求4所述的用于实现平板冲孔生产线智能适配模具的加工系统，其特征是所述智能控制模块还包括：模具图定义：单主机定义四个虚拟模具，用于实现左边上排模具和下排模具、右边上排模具和下排模具同时冲孔；与可以相等也可以不等，与可以相等也可以不等；
虚拟模具：4个虚拟模具号的工位取26－29，分别标识7、9，8、10，16、18，17、19这八把实有模具的两两双冲，直径取实有模具的直径；X向的模具偏置取第二个实有模具的偏置，并输出模具库数组至自动适配模具模块；
使能数组和直径数组：使能数组ESC1 26 To 29布尔型存放双冲26-29能冲或无效，直径数组SCD 26 to 29 双精度型存放双冲T26和T29的直径；
两数组赋值：先取虚拟模具26－29的直径放入对应的数组项中；
SCD 26=模具号26的直径 取26号模具的直径为第一双冲的直径；
SCD 27=模具号27的直径 取27号模具的直径为第二双冲的直径；
SCD 28=模具号28的直径 取28号模具的直径为第三双冲的直径；
SCD 29 =模具号29的直径 取29号模具的直径为第四双冲的直径；再判断四个虚拟模具的有效或无效，把结果放入使能数组中；
当7号模具的直径＝9号模具的直径＝26号模具的直径时ESC1 26＝有效，否则ESC1
当8号模具的直径＝10号模具的直径＝27号模具的直径时ESC1 27＝有效，否则ESC1
当16号模具的直径＝18号模具的直径＝28号模具的直径时ESC1 28＝有效，否则ESC1 28＝无效；
当17号模具的直径＝19号模具的直径＝29号模具的直径时ESC1 29＝有效，否则ESC1 29＝无效；
双冲条件定义模块：两孔的直径相等且等于第i个虚拟模具的直径且两孔的中心坐标值Y相等且两孔的中心坐标值X相差50mm且第i个虚拟模具的使能为有效，其中i＝26，
查找模块：从冲压数组用循环查找满足双冲条件定义模块定义的双冲条件的两个孔，找到后进行双冲处理；
双冲处理模块：对查找模块找到的两个孔进行如下操作，把第一孔的标识位即冲压数组的第四项设置为2，第二孔的标识位设置为0，在第二孔的中心位置写入SD并把SD的颜色设置为红色醒目显示，用于区分适配过模具的孔和没有适配模具的孔。
6.根据权利要求4所述的用于实现平板冲孔生产线智能适配模具的加工系统，其特征是所述自动适配模具模块包括：实体和虚拟模具选择模块：实有和虚拟模具选择模块从智能控制模块输出的冲压数组中获取数据后，判断标识位即冲压数组的第四项，如该位是2则自动适配虚拟模具号，如该位是1则自动适配实有模具号，如该位为0则不匹配模具；
双冲自动适配模具模块：双冲自动适配模具模块从实有和虚拟模具选择模块输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于2时，判断冲压数组中圆的直径与虚拟模具26－29号的直径是否相等，若相等把该虚拟模具号的模具图形回写到平板图形库中，若不等取下一个虚拟模具重新判断；
单冲自动适配模具模块：单冲自动适配模具模块从实有和虚拟模具选择模块输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于1时，判断冲压数组中圆的直径与实有模具1－25号的直径是否相等，若相等把该实有模具号的模具图形回写到图形数据库中，若不等取下一个实有模具再进行判断；
模具块图形调用与回写模块：模具块图形调用与回写模块根据适配的模具号以块的方式把模具形状包括实有模具和虚拟模具回写到平板纵梁图形数据库中CAM层上，块的插入点为该孔的中心并用红色显示；块名为模具号，供后处理模块读取。
平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法及系统
技术领域
[0001] 本发明涉及数控冲孔生产线的机械设计、控制系统和计算机辅助制造技术领域，尤其涉及汽车纵梁平板冲孔的适配模具的加工方法。
背景技术
[0002] 汽车纵梁是车架的重要组成部分，车架制作工艺通常有两种，一种是卷料辊压成型（U型）→U型梁冲孔→切割→折弯等后续工艺，第二种是纵梁剪板→平板冲孔→纵梁压制成型→铆接等后续工艺。对第二种车架制作工艺中平板冲孔由三种不同的实现方法，其一是用大型液压机一次压制用于定型产品的大批量生产效率高柔性差成本高，其二是用纵梁平板数控冲孔生产线冲孔效率较高精度较好，其三是用钻钻孔效率低精度差。本发明以纵梁平板数控冲孔生产线为研究目标，目前在汽车平板纵梁平板纵梁冲孔生产线中其冲孔方式存在如下缺点：
[0003] 1、冲孔速度慢，由于每个数控生产线的主机只有单冲（一次只能冲一个孔）这种单冲的方式决定了速度慢，效率低。
[0004] 2、冲孔精度差，因为组孔由两个模具或由一个模具两次冲孔完成，在平板纵梁的送进过程中，有许多因素都能影响冲孔精度，这些因素包括丝杠的重复定位精度、夹钳交换时梁的抖动、不同工位相同尺寸的模具的安装误差、机床的垂直度误差、反向间隙误差等等。
[0005] 随着汽车行业自主研发与技术创新的多品种高品质重型车的标准化和系列化，对车架的冲孔精度和效率的要求越来越高，现有的冲孔方法已经不能满足目前汽车行业对冲孔精度和效率的要求，为了提高冲孔精度和加工速度，提出了智能化加工方法，实现平板纵梁的高速高精度加工。
[0006] (1)现有技术加工时间分析：一根平板纵梁单主机冲孔加工的冲孔方式只有一种即大主机单冲；其加工时间Tz为
[0007] ①
[0008] Znum＝n ②
[0009] 其中：Ts为单主机一次冲孔的时间， 为单主机冲n个孔的时间之和；Znum:总孔数
[0010] 每个主机的冲孔时间除与功率、速度、气压有关外，具有下列的比例关系：
[0011]
[0012] 由公式①和②知，由于在规定条件下、Ts是不变的情况下，要缩短Tz,减小n是最有效的方法。
[0013] （2）实现智能化的加工时间分析
[0014] 增加了双冲后的冲孔方式有二种即单主机单冲、单主机双冲；各种冲孔方式与冲孔时间的比例关系如下：
[0015] 一根平板纵梁的加工时间Tz和总孔数为：
[0016]
[0017] Tz= ③
[0018] Znum＝i1+i2×2 ④
[0019] ③式与①比较，由于i1+i2<=n
[0020] 图纸中只要有双冲的孔 所以③式中的加工时间小于①式中的加工时间，速度提高的多少由双冲的孔数决定。
[0021] （3）车架生产企业纵梁平板种类分析
[0022] 车架生产企业的纵梁平板型号规格多达一千多种，有些试制纵梁型号有多达25种大小不等的孔，需要25种模具，有些型号只有10多种孔，只需要10多种模具，特别是标准化和系列化实行之后，许多孔合并形成直径为13mm和15mm，孔间距为标准50mm的最多，直径为9mm和11mm，孔间距为标准50mm的较多，企业要求数控平板冲孔生产线必须覆盖全部型号规格。
[0023] （4）现有模具库分析
[0024] 数控平板冲孔生产线的模具库有25个工位分为A、B、C三种类型，其中A和B类型的模具在模具库的左右两边且间距为50mm，A型工位为直径小于12.7mm的模具，B型的为12.8mm到23mm的模具，C型工位为大于23mm的模具；由于A和B类型模具的间距和标准化设计的间距相同，为智能化适配模具提供了可行条件；
[0025] （5）现有双冲技术
[0026] 现有双冲技术，采用固定双冲，其中8把模具组成四个双冲，每两个模具的尺寸相同，在腹面冲孔生产线中，由于有两台以上的主机，模具总数多，固定双冲的局限性不明显；在平板冲孔生产线中，由于只有一台主机，模具数通常小于等于25个，通常平板中孔的直径种类多达25种，采用现有双冲技术，模具种类最多达21种，造成许多平板纵梁（孔的直径种类在22种－25种 ）无法冲孔，这种现有双冲技术满足不了平板纵梁冲孔生产线的需求。
发明内容
[0027] 本发明的目的在于突破传统的数控平板冲孔生产线冲孔模式（只有单冲），增加一种新的加工方法（双冲），针对现有固定双冲的特点，采用了智能适配模具的方法，动态配置虚拟模具（虚拟模具的数量可以为0，1，2，3，4），它不仅能满足直径种类小于等于21的快速冲孔，而且有利于直径种类大于21到25的平板纵梁的冲孔，达到即提高冲孔速度和精度，又能覆盖全部平板纵梁种类的目的。
[0028] 为解决上述技术问题，本发明针对目前平板纵梁冲孔速度慢、冲孔精度差的缺点进行了技术创新，以达到提高冲孔速度和精度的目的。
[0029] NC程序执行对象——120吨汽车纵梁数控平板冲孔单主机生产线，该主机装有25工位的模具库它只能沿Y方向前后移动，机械模具库沿X方向放置。加工工件为汽车车架的平板纵梁，长度4－12米，宽度200－600mm,厚度5－10mm,孔数150－400个。
[0030] 本方案是通过如下技术措施来实现的：一种平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，其特征是它包括如下步骤：读取需要适配模具的图素数据转换进冲压数组，智能控制对冲压数组进行智能判断，当图素直径的种类等于25种时，虚拟模具的数量为0，虚拟模具的使能状态全部为无效，只有单冲无双冲；当图素直径的种类等于24种时，虚拟模具的数量为1，虚拟模具的使能状态只有一把为有效其余三个为无效，只有一个双冲模具；当图素直径的种类等于23种时，虚拟模具的数量为2，虚拟模具的使能状态有2个为有效其余2个为无效，有2个双冲模具；当图素直径的种类等于22种时，虚拟模具的数量为3，虚拟模具的使能状态有3个为有效另外1个为无效，有3个双冲模具；当图素直径的种类小于等于21种时，虚拟模具的数量为4，虚拟模具的使能状态全部为有效，有4个双冲模具；确定是否用虚拟模具冲孔，能用的虚拟模具的数量并把虚拟模具的使能状态和直径分别放入使能数组和直径数组，根据计算的虚拟模具的条件在冲压数组中进行查找，对满足条件的组孔改变状态位、回写组孔标记到平板图形库；对前处理模块输出冲压数组中圆直径相等且两圆间距为规定长度的圆作特定标记位并输出改变状态位的冲压数组的数据进行自动适配模具； 自动适配模具步骤是对所有图形数据进行按状态、分区适配模具，当冲压数组的状态为2时适配虚拟模具，当冲压数组的状态为1时适配实体模具，当冲压数组的状态为0时不适配模具，并把适配模具的模具图形回写到平板图形库；供后处理步骤读取；
[0031] 后处理步骤读取自动适配模具模块输出到平板图形库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理模块定义的优化数组中，进行传统优化，把优化后的数组数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写进NC程序文件中。
[0032] 本方案的具体特点还有，所述智能控制步骤还包括：模具图定义：单主机定义四个虚拟模具，用于实现左边上排ØD1模具和下排ØD2模具、右边上排ØD3模具和下排ØD4模具同时冲孔；ØD1与ØD3可以相等也可以不等，ØD2与ØD4可以相等也可以不等；虚拟模具：4个虚拟模具号的工位取26－29，分别标识7、9，8、10，16、18，17、19这八把实有模具的两两双冲，直径取实有模具的直径；X向的模具偏置取第二个实有模具的偏置，并输出模具库数组至自动适配模具模块；使能数组和直径数组：使能数组ESC1(26 To 29) 布尔型 '存放双冲26-29能冲或无效，直径数组SCD（26 to 29） 双精度型 '存放双冲T26和T29的直径；两数组赋值：先取虚拟模具26－29的直径放入对应的数组项中；
[0033] SCD(26) =模具号26的直径 '取26号模具的直径为第一双冲的直径；
[0034] SCD(27) =模具号27的直径 取27号模具的直径为第二双冲的直径；
[0035] SCD(28) =模具号28的直径 取28号模具的直径为第三双冲的直径；
[0036] SCD(29) =模具号29的直径 取29号模具的直径为第四双冲的直径 再判断四个虚拟模具的有效或无效，把结果放入使能数组中；
[0037] 当7号模具的直径＝9号模具的直径＝26号模具的直径时ESC1(26)＝有效，否则ESC1(26)＝无效；
[0038] 当8号模具的直径＝10号模具的直径＝27号模具的直径时ESC1(27)＝有效，否则ESC1(27)＝无效；
[0039] 当16号模具的直径＝18号模具的直径＝28号模具的直径时ESC1(28)＝有效，否则ESC1(28)＝无效；
[0040] 当17号模具的直径＝19号模具的直径＝29号模具的直径时ESC1(29)＝有效，否则ESC1(29)＝无效；
[0041] 双冲条件定义模块：两孔的直径相等且等于第i个虚拟模具的直径且两孔的中心坐标值Y相等且两孔的中心坐标值X相差50mm且第i个虚拟模具的使能为有效，其中i＝26，27，28，29；
[0042] 查找模块：从冲压数组用循环查找满足双冲条件定义模块定义的双冲条件的两个孔，找到后进行双冲处理；
[0043] 双冲处理模块：对查找模块找到的两个孔进行如下操作，把第一孔的标识位（冲压数组的第四项）设置为2，第二孔的标识位设置为0，在第二孔的中心位置写入“SD”并把“SD”的颜色设置为红色醒目显示，用于区分适配过模具的孔和没有适配模具的孔。
[0044] 所述自动适配模具步骤包括： 实体和虚拟模具选择步骤：实有和虚拟模具选择模块从智能控制步骤输出的冲压数组中获取数据后，判断标识位即冲压数组的第四项，如该位是2则自动适配虚拟模具号，如该位是1则自动适配实有模具号，如该位为0则不匹配模具；
[0045] 双冲自动适配模具步骤：双冲自动适配模具步骤从实有和虚拟模具选择步骤输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于2时，判断冲压数组中圆的直径与虚拟模具26－29号的直径是否相等，若相等把该虚拟模具号的模具图形回写到平板图形库中，若不等取下一个虚拟模具重新判断；
[0046] 单冲自动适配模具步骤：单冲自动适配模具从实有和虚拟模具选择步骤输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于1时，判断冲压数组中圆的直径与实有模具1－25号的直径是否相等，若相等把该实有模具号的模具图形回写到图形数据库中，若不等取下一个实有模具再进行判断；
[0047] 模具块图形调用与回写步骤：模具块图形调用与回写步骤根据适配的模具号以块的方式把模具形状包括实有模具和虚拟模具回写到平板纵梁图形数据库中CAM层上，块的插入点为该孔的中心并用红色显示；块名为模具号，供后处理模块读取。
[0048] 分区适配模具法：判断该孔的Ｘ值在奇数米段还是偶数米段，该孔的Ｘ值在奇数米段是用正序适配实有模具或虚拟模具，该孔的Ｘ值在偶数米段是用反序适配实有模具或虚拟模具。
[0049] 本发明还提供了一种用于实现平板冲孔生产线智能适配模具的加工系统，其特征是它包括如下模块：前处理模块：前处理模块读取外部模具库文件的数据，对每个模具以块的形式建立模具块图形并把每个模具的数据放入模具库数组；读取平板图形库的所有图素从中筛选出需要适配模具的图素数据转换进冲压数组中；并输出冲压数组的数据至智能控制模块；
[0050] 智能控制模块：智能控制模块根据对前处理模块输出的冲压数组进行智能判断，当图素直径的种类等于25种时，虚拟模具的数量为0，虚拟模具的使能状态全部为无效，只有单冲无双冲；当图素直径的种类等于24种时，虚拟模具的数量为1，虚拟模具的使能状态只有一把为有效其余三个为无效，只有一个双冲模具；当图素直径的种类等于23种时，虚拟模具的数量为2，虚拟模具的使能状态有2个为有效其余2个为无效，有2个双冲模具；当图素直径的种类等于22种时，虚拟模具的数量为3，虚拟模具的使能状态有3个为有效另外1个为无效，有3个双冲模具；当图素直径的种类小于等于21种时，虚拟模具的数量为4，虚拟模具的使能状态全部为有效，有4个双冲模具；确定是否用虚拟模具冲孔，能用的虚拟模具的数量并把虚拟模具的使能状态和直径分别放入使能数组和直径数组，根据计算的虚拟模具的条件在冲压数组中进行查找，对满足条件的组孔改变状态位、回写组孔标记到平板图形库；对前处理模块输出冲压数组中圆直径相等且两圆间距为规定长度的圆作特定标记位并输出改变状态位的冲压数组的数据至自动适配模具模块，字符标记回写到平板图形库中；
[0051] 自动适配模具模块：自动适配模具模块从智能控制模块获取已改变状态的冲压数组，并对所有图形数据进行按状态、分区适配模具，当冲压数组的状态为2时适配虚拟模具，当冲压数组的状态为1时适配实体模具，当冲压数组的状态为0时不适配模具，并把适配模具的模具图形回写到平板图形库；供后处理模块读取；
[0052] 后处理模块：后处理模块读取自动适配模具模块输出的图形数据库的CAM层的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理模块定义的优化数组中，进行传统优化，把数组的数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写进NC程序文件中。
[0053] 本方案的具体特点还有，所述智能控制模块还包括：模具图定义：单主机定义四个虚拟模具，用于实现左边上排ØD1模具和下排ØD2模具、右边上排ØD3模具和下排ØD4模具同时冲孔；ØD1与ØD3可以相等也可以不等，ØD2与ØD4可以相等也可以不等；虚拟模具：4个虚拟模具号的工位取26－29，分别标识7、9，8、10，16、18，17、19这八把实有模具的两两双冲，直径取实有模具的直径；X向的模具偏置取第二个实有模具的偏置，并输出模具库数组至自动适配模具模块；使能数组和直径数组：使能数组ESC1(26 To 29) 布尔型 '存放双冲26-29能冲或无效，直径数组SCD（26 to 29） 双精度型 '存放双冲T26和T29的直径；
[0054] 两数组赋值：先取虚拟模具26－29的直径放入对应的数组项中；
[0055] SCD(26) =模具号26的直径 '取26号模具的直径为第一双冲的直径；
[0056] SCD(27) =模具号27的直径 取27号模具的直径为第二双冲的直径；
[0057] SCD(28) =模具号28的直径 取28号模具的直径为第三双冲的直径；
[0058] SCD(29) =模具号29的直径 取29号模具的直径为第四双冲的直径 再判断四个虚拟模具的有效或无效，把结果放入使能数组中；
[0059] 当7号模具的直径＝9号模具的直径＝26号模具的直径时ESC1(26)＝有效，否则ESC1(26)＝无效；
[0060] 当8号模具的直径＝10号模具的直径＝27号模具的直径时ESC1(27)＝有效，否则ESC1(27)＝无效；
[0061] 当16号模具的直径＝18号模具的直径＝28号模具的直径时ESC1(28)＝有效，否则ESC1(28)＝无效；
[0062] 当17号模具的直径＝19号模具的直径＝29号模具的直径时ESC1(29)＝有效，否则ESC1(29)＝无效；
[0063] 双冲条件定义模块：两孔的直径相等且等于第i个虚拟模具的直径且两孔的中心坐标值Y相等且两孔的中心坐标值X相差50mm且第i个虚拟模具的使能为有效，其中i＝26，27，28，29；
[0064] 查找模块：从冲压数组用循环查找满足双冲条件定义模块定义的双冲条件的两个孔，找到后进行双冲处理；
[0065] 双冲处理模块：对查找模块找到的两个孔进行如下操作，把第一孔的标识位（冲压数组的第四项）设置为2，第二孔的标识位设置为0，在第二孔的中心位置写入“SD”并把“SD”的颜色设置为红色醒目显示，用于区分适配过模具的孔和没有适配模具的孔。
[0066] 所述自动适配模具模块包括：实体和虚拟模具选择模块：实有和虚拟模具选择模块从智能控制模块输出的冲压数组中获取数据后，判断标识位即冲压数组的第四项，如该位是2则自动适配虚拟模具号，如该位是1则自动适配实有模具号，如该位为0则不匹配模具；双冲自动适配模具模块：双冲自动适配模具模块从实有和虚拟模具选择模块输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于2时，判断冲压数组中圆的直径与虚拟模具26－29号的直径是否相等，若相等把该虚拟模具号的模具图形回写到平板图形库中，若不等取下一个虚拟模具重新判断；单冲自动适配模具模块：单冲自动适配模具模块从实有和虚拟模具选择模块输出的冲压数组的标识位即冲压数组的第四项获取的值等于1时，判断冲压数组中圆的直径与实有模具1－25号的直径是否相等，若相等把该实有模具号的模具图形回写到图形数据库中，若不等取下一个实有模具再进行判断； 模具块图形调用与回写模块：模具块图形调用与回写模块根据适配的模具号以块的方式把模具形状（包括实有模具和虚拟模具）回写到平板纵梁图形数据库中CAM层上，块的插入点为该孔的中心并用红色显示；块名为模具号，供后处理模块读取。
[0067] 分区适配模具法：判断该孔的Ｘ值在奇数米段还是偶数米段，该孔的Ｘ值在奇数米段是用正序适配实有模具或虚拟模具，该孔的Ｘ值在偶数米段是用反序适配实有模具或虚拟模具。
[0068] 本发明的有益效果是：（1）本发明的一种平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，加工范围涵盖了各种型号规格的全部纵梁平板，对于标准化产品提高了汽车纵梁平板的加工速度，比传统的方法效率高。
[0069] （2）本发明的一种平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，提高了汽车纵梁平板的加工精度，这是由于双冲的实现只与模具库的机械结构有关，它与丝杠的重复定位精度、夹钳交换时梁的抖动、不同工位相同尺寸的模具的安装误差、垂直度误差和反向间隙误差无关，解决了组孔精度差的缺点。
[0070] （3）本发明智能化的实现一种平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法， 为了避免偏载，把靠近C型工位两边的模具定义成双冲模具，4个虚拟模具号的工位取26－29，分别标识7、9，8、10，16、18，17、19这八把实有模具的双冲。当7、9（8、10，16、18，17、19）工位直径两两相等时，用于9mm，11mm,13mm,15mm的标准化双冲；当7、9、8、10（16、18，17、19）工位直径四个相等时用于13mm,15mm（或9mm，11mm）的标准化双冲，按奇数米段和偶数米段交替冲孔，以减少模具的发热，延长模具的寿命；当7、9，8、10，16、18，17、19这四组模具中有1－3组相等，相等的组合进行双冲；当7、9，8、10，16、18，17、19这四组模具的直径都不相等，无双冲可以对试制纵梁和25种孔直径的产品冲孔。
[0071] 智能化冲压是根据纵梁平板产品的孔类型分布和模具库模具的布置，自动产生虚拟模具及其使能个数，自动选择冲孔方式（单冲或双冲），创建的NC程序的冲孔次数少，加工运行的时间短，效率高，精度好。应用本发明的方法只增加双冲的定义（用控制软件实现）在不增加硬件成本的情况下，对已有的数控平板冲孔生产线或新制造的数控平板冲孔生产线标准化产品可以提高效率20－30％以上。
[0072] 本发明的平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法，在平板纵梁冲孔生产线中进行了验证，做了大量的测试对比实验，以用户平板纵梁为例，该纵梁梁长11000mm 平板纵梁宽度480mm，全部孔数360个，满足双冲的孔数为87对，在其他条件相同的情况下，节约时间87×1秒=87秒＝1.45分，即采用传统方法加工该梁需要7分钟，用双冲方式加工该梁需要5分多钟，提高速度20％以上，在冲孔的精度方面也大大提高。因此本发明与现有技术相比，实现了技术目的。
附图说明
[0073] 下面结合附图和实例对本发明做进一步说明。
[0074] 图1是平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法系统框图；
[0075] 图2是平板冲孔生产线的模具库及1－25 号模具实有模具，图中前排7和9号模具组成26号双冲虚拟模具，图中后排8和 10号模具组成27号双冲虚拟模具，图中右边前排16 和18号模具组成28号双冲虚拟模具，图中2右边后排17 和 19号模具组成29号虚拟模具，分别完成两个模具双冲任务。
[0076] 图3是平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法数据流图
[0077] 图4是平板冲孔生产线智能适配模具的程序框图
具体实施方式
[0078] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照辅图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
[0079] 图1是平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法系统框图。包括三大部分，CAD部分是绘制平板纵梁的图形；CAM部分是核心内容，功能是读取平板纵梁图形库的纵梁图纸，进行智能处理，自动适配模具，优化，创建NC程序；第三部分程序执行对象——汽车纵梁数控平板冲孔单主机生产线，CAM部分包括：
[0080] 步骤1：前处理模块 首先进行系统的初始化：定义模具库数组、冲压数组、优化数组、CAM层、模拟层以及公共变量，
[0081] 冲压数组的数据结构是二维数组，Public DATA1(3000, ６) As Double '存放图素数据，数据项有：0位：图素序号，1位：图素中心坐标的X值，2位：图素中心坐标的Y值,3位：圆的直径，4位：标识位 0－不适配模具标记 1－实有模具适配标记 2－虚拟模具适配标记，
[0082] 优化数组也是二维数组，Public PData(600, 4) As String '存放冲点数据，数据项有：0位：冲点序号，1位：模具块插入点的X值，2位：模具块插入点的Y值,3位：模具号，4位：模具块插入点的X值＋模具X方向偏置，用于后处理模块；
[0083] 模具库数组是二维数组，Public MOJU(29, 7) As Variant '存放模具库：工位,类型,尺寸X,尺寸Y,尺寸R,尺寸D,角度,X方向偏置，用于自动适配模具模块、后处理模块等功能模块；
[0084] 使能数组 ESC1(26 To 29) 布尔型， 存放双冲26-29能冲或无效；
[0085] 直径数组SCD(26 To 29) 浮点型，存放双冲的直径１-直径4，T26-T29模具的直径；
[0086] 公共变量: Public PROGNUM As String '程序号
[0087] Public BANLENTH As String '板材长度
[0088] Public BANWIDTH As String '板材宽度
[0089] Public HOUDU As String '厚度
[0090] Public PNum As Integer '有效孔计数等100多个，分别用于各个功能模块。
[0091] 接着设置窗体的参数，存放在数据定义模块定义的公共变量中，参数有程序号、梁长度、平板纵梁宽度、厚度、X行程、Y行程等并把这些公共变量传递给自动适配模具模块、后处理模块等各个功能模块；
[0092] 再进行CAD图形读取：建立CAD与CAM的连接，读取平板纵梁图形库的所有图素，筛选出图素名称等于圆的实体，获取实体的属性值圆心和直经，把圆心的坐标值X、圆心的坐标值Y和直径值D转换进数据定义模块定义的冲压数组Data1的第1位、第2位和第三位，第四位设为1，DATA1按第1位圆心的坐标值X由小到大排序，并输出排序后的冲压数组Data1的数据至智能控制模块；
[0093] 步骤２：智能控制模块：智能控制模块对前处理模块输出排序后的冲压数组Data1中所有数据，单主机定义四个虚拟模具，用于实现左边上排13mm模具和下排14mm模具、右边上排14.5mm模具和下排15mm模具同时冲孔；4个虚拟模具号的工位取26－29，分别标识7、9，8、10，16、18，17、19这八把实有模具的双冲，直径取实有模具的直径；X向的模具偏置取第二个实有模具的偏置，
[0094] 使能数组和直径数组：ESC1(26 To 29) 布尔型 '存放双冲26-29能冲或无效，SCD（26 to 29） 双精度型 '存放双冲T26和T29的直径
[0095] 两数组赋值：先取虚拟模具26－29的直径放入对应的数组项中再判断四个虚拟模具的有效或无效把结果放入使能数组中，条件是
[0096] 7,9,26三把模具尺寸相等则ESC1(26)有效否则无效
[0097] 8,10,27三把模具尺寸相等则ESC1(27)有效否则无效
[0098] 16,18,28三把模具尺寸相等则ESC1(28)有效否则无效
[0099] 17,19,29三把模具尺寸相等则ESC1(29)有效否则无效，
[0100] 直径相等且等于第i个虚拟模具的直径且两孔的中心坐标值Y相等且两孔的中心坐标值X相差50mm且第i个虚拟模具的使能为有效，其中i＝26，27，28，29，用三重循环实现，外循环取每个孔的数据，中循环取另一个孔的数据，内循环是取每一个虚拟模具号，把满足双冲条件其第i个虚拟模具的使能信号为真的一对组孔进行同时冲处理（SameTimeP(i, j)）
[0101] ――双冲处理模块：对查找模块找到的两个孔进行如下操作，把第一孔的标识位（冲压数组的第四项）设置为2，第二孔的标识位设置为0，在第二孔的中心位置写入“SD”并把“SD”的颜色设置为红色醒目显示从冲压数组Data1中查找距离为50直径为Ø15或Ø17的孔，如果找到进行双冲处理： 在冲孔数组Data1中第一孔类型设置为双冲SC＝2 、第二孔类型设置为不冲SC＝0，把"SD"标记回写到平板纵梁图形库中第二孔的中心并用特殊颜色显示，如果不是双冲在冲孔数组Data1中该孔类型设置为单冲SC＝1并输出冲压数组data1至自动适配模具模块；
[0102] 步骤3：自动适配模具模块：包括实有和虚拟模具选择模具块、双冲自动适配模具模块、单冲自动适配模具、模具块回写模块；
[0103] 实有和虚拟模具选择模块：实有和虚拟模具选择模块从智能控制模块输出的冲压数组中获取数据后，判断标识位data1(i,4)，
[0104] 如data1(i,4)=2自动适配虚拟模具号
[0105] 如data1(i,4)=1自动适配实有模具号
[0106] 如data1(i,4)=0不匹配模具；
[0107] 双冲自动适配模具模块：双冲自动适配模具模块从实有和虚拟模具选择模块输出的冲压数组的标识位data1(i,4)=2时，如果该点的Ｘ值在1000*i的奇数米段，取虚拟模具前面的模具（正序），如果该点在1000*i的偶数米段，取虚拟模具后面的模具（反序），[0108] 单冲自动适配模具：单冲自动适配模具从实有和虚拟模具选择模块输出的冲压数组的标识位data1(i,4)=1时，如果该点的Ｘ值在1000*i的奇数米段，取实有模具前面的模具（正序１－２５），如果该点在1000*i的偶数米段，取实有模具后面的模具（反序２５－１），冲压数组的标识位data1(i,4)=０，不适配模具；
[0109] 模具块回写：模具块回写从模具块图形调用模块输出的模具块图形以块的方式把模具形状（包括实有模具和虚拟模具）回写到平板图形库中，块的插入点为该孔的中心并用红色显示；块名为模具号，供后处理模块读取。
[0110] 步骤５：后处理模块：后处理模块读取自动适配模具模块输出的平板图形库的所有模具图形，并把模具信息，模具图形的坐标值，模具适配类型等参数放入由前处理模块定义的优化数组，进行传统优化，把优化完成的数组数据按顺序转换成输出的语句格式显示在输出窗体中并把输出的语句格式写入进NC程序文件中，输出NC程序到执行对象中－汽车纵梁平板数控冲孔生产线的数控系统中加工运行。
[0111] 图3是平板冲孔生产线智能适配模具的加工方法数据流图；主要有两个数据流，第一个数据流从图形到自动适配模具回写图形数据库，一张平板图形库中的纵梁图形经过CAD图形读取形成图素集合（包括圆、线、尺寸标注、多边形、矩形、圆弧、椭圆等），图素集合经过筛选圆过滤成为圆的集合，圆的集合获取两个属性值（圆心，半径）成为圆心点直径集合，圆心点直径集合经过圆心点的X坐标赋给冲压数组（即DATA1）的第１位，圆心点的Y坐标赋给冲压数组的第２位，直径赋给冲压数组的第３位，冲压数组的第４位赋值为１，表示单冲，并按Ｘ值由小到大排序；进入智能控制模块，模具库的内容放入moju数组，虚拟模具的尺寸放入scd,根据moju数组和scd数组的内容确定使能数组Esc1，用三重循环查找双冲的孔，如果找到进行双冲处理，不满足双冲条件进行单冲操作处理；进入自动适配模具模块，当data1(i,4)=2 时，判断该孔的Ｘ值在奇数米段还是偶数米段，该孔的Ｘ值在奇数米段是用正序适配四个虚拟模具，即按２６，２７，２８，２９的顺序适配，该孔的Ｘ值在偶数米段是用反序适配四个虚拟模具，即按２９，２８，２７，２６的顺序适配；当data1(i,4)=１ 时，判断该孔的Ｘ值在奇数米段还是偶数米段，该孔的Ｘ值在奇数米段是用正序适配
２５个实有模具，即按１－２５的顺序适配，该孔的Ｘ值在偶数米段是用反序适配２５个实有模具，即按２５－１的顺序适配，该部分完成了分区适配模具的内容；当data1(i,4)=
０ 时，不适配模具；把适配模具的模具块回写到平板图形库中；供第二个数据流读取；
[0112] 第二个数据流是从第一个数据流回写平板图形库的模具信息，到创建NC程序，通过读取平板图形库模具块成为模具集合，模具集合通过获取模具块的插入点坐标、模具号，然后经过插入点的X坐标赋给优化数组pdata的第１项，插入点的Y坐标赋给优化数组pdata的第2项，模具号赋给优化数组pdata的第3项，插入点的X坐标＋模具偏置赋给优化数组pdata的第4项，形成优化数组，优化数组经过按模具号大小排序（即按pdata的第3项），成为有序优化数组，有序优化数组按X坐标＋模具偏置由小到大排序成为有序队列，有序队列通过可视化显示进行模拟仿真演示，有序队列通过冲孔语句格式转换及输出形成NC程序。
[0113] 图4是平板冲孔生产线智能适配模具的程序框图，主要有下列步骤：
[0114] 步骤1：前处理模块：由数据定义，由401实现，数据定义模块定义模具库数组MOJU(49,7)、冲压数组DATA1(3000，6)、优化数组PDATA (600,4)、使能数组Esc1（26 to29）,尺寸数组SCD（26 to 29）,模拟层以及公共变量PROGNUM 程序号,BANLENTH板材长度,BANWIDTH板材宽度, HOUDU 厚度,CLQD 材料强度, PNum 有效孔计数等100多个，分别用于各个功能模块;CAD图形读取：402到408实现 首先建立CAD与CAM的连接，读取平板梁图形库的所有图素，筛选出图素名称等于圆的实体，获取实体的属性值圆心和直经，把圆心的坐标值X、圆心的坐标值Y和直径值D转换进冲压数组Data1的第1位，第2位，第
3位；第四位初始值为1表示单冲，并输出冲压数组Data1的数据至智能控制模块；
[0115] 步骤2：智能控制模块：模具库、使能数组、尺寸数组的读取与赋值：409 到412实现，模具库的内容放入moju数组，虚拟模具的尺寸放入scd,根据moju数组和scd数组的内容确定使能数组Esc1，条件是：
[0116] 7,9,26三把模具尺寸相等则ESC1(26)有效否则无效
[0117] 8,10,27三把模具尺寸相等则ESC1(27)有效否则无效
[0118] 16,18,28三把模具尺寸相等则ESC1(28)有效否则无效
[0119] 17,19,29三把模具尺寸相等则ESC1(29)有效否则无效
[0120] 双冲条件、双冲查找、双冲处理：由413到426实现，它是一个三重循环的查找过程，外循环变量i,中间循环变量j,内循环变量K，由外循环和中循环实现读取两个孔的数据且该两孔都未被双冲处理，内循环变量K的取值范围为26－29四个虚拟模具，双冲条件： 两孔直径相等并且直径等于scd(k)并且两孔的Y值相等并且两孔的X项间距等于50且该虚拟模具的使能有效，满足进行双冲处理，即双冲标记data1(i,4)=2，data1(j,4)=0，跳出内循环，不满足条件，内循环取下一个虚拟模具判断，重复414到426，完成智能控制模块；
[0121] 步骤3：自动适配模具模块：427到436实现；包括实有和虚拟模具选择模具块、当data1(i,4)=2 时，判断该孔的Ｘ值在奇数米段还是偶数米段，该孔的Ｘ值在奇数米段是用正序适配四个虚拟模具，即按２６，２７，２８，２９的顺序适配，该孔的Ｘ值在偶数米段是用反序适配四个虚拟模具，即按２９，２８，２７，２６的顺序适配；当data1(i,4)=１ 时，判断该孔的Ｘ值在奇数米段还是偶数米段，该孔的Ｘ值在奇数米段是用正序适配２５个实有模具，即按１－２５的顺序适配，该孔的Ｘ值在偶数米段是用反序适配２５个实有模具，即按２５－１的顺序适配，该部分完成了分区适配模具的内容；当data1(i,4)=０ 时，不适配模具；把适配模具的模具块图形回写模块到平板图形库中，供后处理模块读取；
[0122] 步骤４：后处理模块：４３７到４３８实现，读取自动适配模具模块回写的平板图形库的所有模具数据，放入优化数组PData，并增加一项插入点的坐标值X+该模具的偏置，模具的偏置从模具库数组中获得；优化数组第１项 块插入点的坐标值Ｘ， 第２项 块插入点的坐标值Ｙ， 第３项 模具号，第４项 插入点的坐标值X+该模具的偏置，优化数组按X+模具偏置由小到大排序；排序完成的优化数组数据生成NC程序创建和模拟仿真；加工运行中，遇到虚拟模具号，机械模具库对应的两个实有模具同时下压冲孔，遇到实体模具号，单冲。
