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复杂型面数控加工研究论文 1汽车模型建模 复杂型面的难点之一是型面的设计问题复杂型面没有具体的曲面方程和表达式无法通过传统的设计方法去获得汽车模型一般由汽车等比例缩放制成结构复杂如果需要得到比较精确的汽车形状需要专业的测量扫描设备由于此次主要对复杂型面的数控加工技术进行初步研究根据实际情况采用一定比例的光栅图像对汽车模型进行近似处理UG是一款功能强大的CAD/CAM/CAE一体化软件广泛应用于航空航天、汽车、通用机械及模具等行业；依托于UG强大的曲面造型能力对汽车模型各部件进行建模造型 2汽车模型车身的数控加工 汽车模型尤其是汽车覆盖件其表面是由连续复杂曲面组成且形状不规则各曲面光滑过渡连接曲面加工又是数控加工中的难点虽然有多轴数控机床但是三轴数控机床在企业生产中还占有相当大的比例因此作者结合单位的FV1000加工中心探讨汽车模型覆盖件的数控加工方法曲面数控加工刀具轨迹的生成是数控编程的基础和关键目前曲面数控加工刀具轨迹生成的常用方法有等参数法、等残留高度法、等距截平面法、投影法、三坐标球形刀多面体曲面加工法和分片侧铣法UG提供了型腔铣、等高轮廓铣和曲面轮廓加工等多种曲面加工方法下面以UG8.0为例探讨汽车模型的数控加工技术 2.1汽车模型车身的模拟加工 汽车覆盖件是曲面形状复杂无法采用手动编程因此采用UG加工环境进行汽车模型的模拟加工和数控编程UG加工零件一般包括创建程序、创建刀具、创建几何体和创建工序四个要素在使用UG创建零件加工过程时应注意以下问题：1）在创建刀具时要根据实际加工情况选用相同的刀具以免实际加工过程中出现切不到和过切的现象2）在创建几何体时要合理设置加工坐标系为了保证后处理过程中数据的一致性和正确性应保证工作坐标系和加工坐标系重合；根据实际情况设置毛坯大小并且需要考虑装夹位置防止实际加工过程中撞刀3）UG提供了多种加工类型并且每一种加工类型中有不同的切削方式应根据具体情况选用合理的切削方式UG8.0提供了平面铣、型腔铣和多轴铣三种面铣削类型同时每一种铣削类型里又包含多种铣削方式结合单位的三轴数控机床和加工表面因此采用型腔铣和固定轴轮廓铣的方法进行曲面加工汽车模型型面加工工序按粗加工、半精加工和精加工的顺序安排加工工序粗加工主要是为了去除毛坯上大部分的余量使毛坯在形状和尺寸上大致接近零件的成品状态提高加工效率是粗加工工序中应考虑的最主要的问题；粗加工采用准20端铣刀每刀深度1.5mm步距为刀具直径的80%余量为1mm粗加工为了提高加工效率采用大直径、大切削深度和大步距造成了汽车模型型面某些小区域加工不到从而导致半精加工余量不均现象因此半精加工前需要进行残料加工半精加工是在粗加工的基础上进一步去除一部分余量使零件的主要表面基本达到要求的加工精度并保留一定的余量为精加工做准备这个阶段应该同时考虑加工效率和加工精度的问题；半精加工采用准20球头铣刀每刀深度0.2mm步距为刀具直径的20%余量为0.25mm精加工是为了使零件的尺寸精度、技术要求和表面质量同时达到图纸要求这个阶段应主要考虑如何提高加工精度和表面质量问题；精加工采用准10球头铣刀每刀深度根据型面陡峭程度分层设定步距为刀具直径的10%不留余量为了提高加工效率精加工时采用了较大直径的铣刀型面小凹面可能存在加工不到的现象因此在精加工之后进行清根处理 2.2汽车模型车身的铣削加工 在UG8.0加工环境下检查加工刀路正确的情况下通过后处理生成三轴数控机床可识别的数控程序输入到FV1000加工中心进行汽车模型型面加工实验 3结论 以汽车模型型面为例利用UG强大的曲面造型功能进行了建模和仿真加工探讨了复杂型面的三轴数控加工过程为后续复杂型面的数控加工研究提供了依据也为解决中小企业复杂型面的加工问题提供了参考加工实验表明：仿真加工所选用的加工方法和相关参数选用合理模型表面光滑表面质量较好通过加工实验发现：