硅钢片数控横剪线是生产电力变压器铁芯的堆叠材料——硅钢片的专用设备。

硅钢片按铁芯结构分为中柱片、铁(轭)片、边片,其片形组合丰富,种类多。

目前我国硅钢片数控横剪线存在着工艺过于简单、加工效率低、数控化程度低、制造柔性差等缺点。

本文从理论上分析硅钢片数控横剪线及其工艺,通过数学建模得出多剪多冲数控横剪线的加工策略,开发了两剪三冲数控横剪线自动加工系统,并通过仿真和现场应用验证了加工策略的可行性。首先,基于Petri网理论建立了多剪多冲数控横剪线的时间Petri网(TPN)模型。通过引入特征的概念,将硅钢片定义成基本特征的集合,提出多剪多冲数控横剪线的定义三方面为建立TPN模型奠定基础。其次,研究加工策略,建立以加工工步为优化目标的多剪多冲数控横剪线的数学模型,并对工步参数进行优化。以数学模型为基础,从算法总体流程、工步计算及优化、工步参数优化三方面设计多剪多冲数控横剪线的求解算法。再次,实现两剪三冲数控横剪线自动加工系统。在前面章节理论研究成果的基础上,以统一建模语言(UML)建模理论为基础建立系统的设计用例模型和实体类模型；利用微软基础类库(MFC),开发了片形数据转化模块、工艺分析模块和人机交互界面(HMI),实现了两剪三冲数控横剪线加工数据的自动生成。最后,对两剪三冲数控横剪线自动加工系统进行仿真与应用。采用SolidWorks系统的参数化功能,对系统生成的数据进行了仿真,验证了数据的准确性和加工策略的可行性。开发的两剪三冲数控横剪线自动加工系统安装在某公司研制的硅钢片数控横剪线上进行了现场应用,已加工出合格产品。