曲面零件造型设计论文

曲面零件造型设计论文 1 平面曲线轮廓零件数控仿真加工 常见的平面曲线轮廓有抛物线方程曲线、椭圆方程曲线轮廓、玫瑰花瓣方程曲线轮廓等。一个玫瑰花瓣轮廓的零件，其主要外形是由极坐标方程表示的平面曲线构成的平面轮廓凸台，玫瑰花方程是：RP＝100sin（3AP），其中 100 表示玫瑰花外接圆半径，3 表示玫瑰花瓣的数量，AP 为极角，取值范围在 0°~360°内，但是在每两个花瓣有 R30.5mm 的圆弧相连。 1.1 工艺的装夹 玫瑰花瓣零件的毛坯外形为圆柱形，仅有玫瑰花瓣轮廓需要加工，表面粗糙度有一定的要求，其余为非加工表面，可预先在车床上车出工件的外圆及端面表面粗糙度值达 Ra6.3 即可，以便加工轮廓时的装夹与找正。选择在数控加工中心机床上仿真加工玫瑰花瓣形状工件。选用自定心卡盘装夹工件，先将自定心卡固定工作台上，校正自定心卡盘与工作台面平行。 1.2 基于 UG 的玫瑰花瓣零件的三维造型及仿真加工 UG 软件起源于美国麦道飞机公司，它不仅具有强大的实体造型、曲面造型虚拟装配等功能，而且可用 UG 建立的三维模型直接生成数控代码，用于数控的加工仿真。在 UG 中首先建立玫瑰花瓣零件的三维模型和毛坯模型，如图 2 所示。为了在毛坯中显示玫瑰花瓣零件的轮廓，将毛坯设置为透明状态。选用准 24mm 立式铣刀顺铣方式仿真加工玫瑰花瓣形状外形轮廓，主轴转速 1000r/min，进给率为 500mm/min。刀具长度补偿为 H01，半径补偿为D01。考虑到玫瑰花瓣零件的曲面空间的复杂性，提高加工效率应允许刀具侧刃参加切削，刀轴设置为侧刃驱动体，切削参数设置中“部件余量便置”2mm。非切切削移动参数中的“进刀类型”为线性。长度为 60%刀具，切削模式选择跟随部件。其余相关参数的由系统自动生成默认值。在玫瑰花瓣零件在 UG 中生成的刀具路径，在界面中以不同颜色的线框或实体形式仿真刀具路线。用户可直观地观看刀具动态仿真加工过程，通过创建刀具轨迹和创建几何体毛坯来实现刀具路径可视化的验证过程。 1.3 程序的后置处理 UG 后置处理在读取了玫瑰花零件的刀具位置的点位和控制刀具运动的其他信息，经后置处理生成 NC 指令，进而生成适合指定机床的 NC 代码。但生成加工程序段比较长（NC 程序省略），用户可以在自动生成的程序基础进行编辑修改，得到真实加工的NC 程序。 2 立体曲面轮廓零件的仿真加工 立体半椭球，是以半圆为母线，经回转形成的几何特征形体。用平行于坐标平面的平面去截...