曲面零件造型设计论文

摘要：文章分析了动车组用铝合金车体门角铁在数控设备上利用计算机自动编程的加工工艺过程，提出利用先进CAM制造技术加工异型曲面零件的工艺方法，重点说明模型建立、参数设置、仿真检查与后处理的方法，对于运用数控加工的领先技术、提高数控设备的加工能力有积极的作用。以下是小编精心整理的《曲面零件造型设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

曲面零件造型设计论文 篇1：

论计算机辅助设计汽车造型技术

摘要：随着社会经济的发展，人均收入日渐增长。人们在经济和生活质量的双重刺激向逐渐开始追求生活的品质。汽车，是人们出行的交通工具，目前随着人们生活水平的提升而开始得到广泛的普及。基本已经实现了多部分家庭的常规配备。汽车造型设计最初是进行手动进行的，随着计算机技术的广泛应用和功能逐渐强大而得以在汽车造型设计中的使用。本篇文章首先介绍了汽车造型设计中应用的几种计算机辅助技术，并阐述其在汽车设计流程中的作用，最后分析计算机辅助汽车造型设计的技术发展前景。

关键词：汽车造型;计算机辅助设计;应用

引言

汽车产业近年来在强大的市场体制和用户需求的刺激下得以快速的发展，我国的汽车制造业在技术上也逐渐发展成熟，越来越多的国产汽车产品得到了人们的青睐。而汽车造型设计主要是依据时代的流行趋势和人民大众对汽车造型的审美习惯以及艺术标准结合汽车某些方面节能降耗要求而进行汽车造型设计的过程。汽车造型设计目前主要依靠的是计算机软件辅助下得以实现的。在汽车制造成产的早期大多数设计多为手绘图纸，而随着计算机技术的发展和应用因其精准的数据参数设定和细致的线性绘图功能的逐渐得到汽车造型设计的应用。事实上，现阶段很多设计行业都在使用计算机辅助软件进行产品的设计，例如建筑工程结构设计、服装设计、工业设计、产品的外观设计等等方面都在应用计算机辅助技术。

一、汽车造型设计的重要性及我国设计开发现状

随着经济全球化进程的加快，世界汽车工业竞争日益加剧，汽车巨头们都在加紧新车型的设计开发。由于发动机、底盘设计制造技术基本成熟，新车竞争便主要体现在车身造型和电子设备的更新上。目前，在一款新车型的开发项目中，40%的设计师和工程师是在从事与车身相关的开发工作。车身与汽车电子已经成为目前汽车整车产品中最活跃的因素。造型能体现汽车外观特点，是汽车评价中最直观、最富有感染力的部分。好的造型对提高产品竞争力，反映企业文化有着重要意义。对于我国目前的情况来说，在车身造型设计方面，与国外有名的汽车制造公司和汽车设计公司存在较大的差距。在很长一段时间里，我们所谓的设计很大程度上是在摹仿人家成熟的车型，然后做一些适当的修改，真正意义上的自主开发是凤毛麟角。虽然国内的独立设计开发公司有几十家，但是真正完全具备了包括高级轿车在内的汽车整车设计开发能力，并达到国际水平的大公司却屈指可数。对于本土设计开发，合资技术中心做的比较好，原因在于国际汽车公司为其提供了全球技术资源共享和富有经验的技术专家，使其能够在较短的时间内提高研发能力，并形成了核心竞争力。

二、计算机软件在造型设计中的运用以及存在的问题

笔者比较赞同大量使用效果图来评价设计方案的好坏。“工欲善其事，必先利其器”，因此合理的选择软件，能有效而迅速地制作出大量效果图。随着计算机技术的发展，高效率的计算机辅助设计软件得到广泛应用，不仅大大提高了产品表现速度，还可以逼真地表现出产品的材料和色泽，通过变换不同的视角和不同的环境可以获得多种表现方案。市场上现有的三维软件很多，三维软件分为 2大类：艺术类和工程类，在建筑设计和工业设计领域，已经开始大量使用效果图来评价设计方案。也就是说在工程方案尚未确定前，通过制作三维模型的渲染效果图来表现设计方案。在效果图的制作中，3dsmax以其简洁的制作流程和强大的渲染能力成为主导软件，占据了大部分市场。在汽车设计中，设计者往往可以提出很多设计方案，如果把这些方案用平面手绘图和色彩效果图来表示，就不够真实，缺乏立体感;全部制成油泥模型，又会花费大量的时间和财力;如果用工程软件去做，由于工程软件的严谨性，需要大量的制作时间和精力，因此笔者建议使用艺术类软件，比如3dsmax具有快捷性和随意性，可以较快的生成三维数字模型并进行照片级的渲染，甚至可以导出STL文件在三维打印机上直接生成实物模型。因此，在汽车的概念设计中，选择艺术类软件相比工程类软件更为合适。艺术类软件和工程类软件都发展得比较成熟，但是两类软件之间缺乏沟通，因而在产品设计中存在着概念设计和工程设计2个阶段，这种情况对于提高产品的开发效率是极为不利的。之所以2类软件交流困难是因为艺术类软件普遍采用多边形网格算法，而工程软件使用的是 NURBS算法，2类算法截然不同。

三、关于几种汽车造型设计相关的计算机辅助设计软件

目前在设计领域当中较为流行和常用的软件包含了CAD设计软件、CAID计算机辅助设计以及CAS计算机辅助汽车造型设计软件。CAD是较为宽泛的设计制图软件，其应用的领域较广，包含了建筑工程项目设计、工业零部件设计、机械制造设计等等方面，能够满足多领域的设计需求。也是使用时间较长的计算机辅助软件。CAID计算机辅助设计软件就具有了一定的专业适用领域，其主要是应用在工业设计领域，算是较为新颖的计算机设计辅助，比较着重与对工业产品的造型设计，其设计流程、设计方法、设计精度和设计效率较之CAD有了很大程度上的提升和改良，算是CAD的升级版本。而CAS计算机辅助软件是專门用于汽车造型设计领域的计算机辅助设计，其具有极高的汽车设计数字化特点和能够满足多数汽车行业的特殊要求。汽车造型设计不但需要具备极高的稳定性考虑，还要结合一定的艺术美感和空间美学的融入。因此需要能够满足大众的眼光和审美观，还要能够起到独特性魅力的作用。此外还需要考虑汽车的材料属性和工程结构设计以及相关法律法规的规定等条件，还要包括车辆驾驶体验、视觉影像效果、嘉时速度等多方面的考虑。尤其是在行驶速度、行车平温度和是否增加油耗等方面更加需要重点考量。而目前在汽车造型领域当中较为流行的专业概念的计算机辅助工具要数-A面。其是在汽车设计采用CAS设计周后确定设计方案并根据方案数据全比例油泥模型进行逆向建模而成的数字模型构建辅助设计软件。而且能够针对一些工程的细节问题例如分缝线、制造细节问题进行优化和改善曲面质量，使汽车造型的曲面达到或超出制造要求。

四、现代汽车造型设计过程中对于计算机辅助设计软件的应用

任何一款新型汽车的开发和设计都极为复杂，需要考虑的因素众多，影响因素也十分复杂。通常设计一款新型汽车首先需要进行市场的车型定位，即定位消费人群，人群消费倾向、年龄特点、喜好倾向等方面的调查，然后是进行初期的市场调查定位分析，分析目前流行或人们大众偏好的风格或车型、功能等条件。其次是进行初期的车型草图绘制，初步建立模型效果图绘制，并进行多款车型的草图绘制以便提供筛选，在初步选定汽车造型后进行小比例的模型制作，再根据分析和要求进行反复的调整，在经过初期和反复的调整之后再进行全比例的汽车模型构建，然后根据实际的要求和修改意见进行再次的反复调整和修改，并建立多方位的特征截面图，最后设计出总的布置详图等。在计算机辅助技术未研发和普及的时代，汽车设计工作需要大量的设计人员和通过几轮的事物模型进行整体形态和细节部分的分析、推敲和慎重的判断，这些汽车设计的事物模型制造周期极为漫长，期间还要进行细节部分的随时调整，所涉及的人力和物力极为庞大。尤其是在新的市场需求建立之后传统的汽车设计开发流程根本无法满足市场要求，所有设计过程都需要重新建立，计算机辅助技术的应用极大的缩减了设计成本和时间成本，其也是时代发展所带来的益处。应用了计算机辅助设计之后的汽车造型设计流程简化了很多，首先是车型定位，然后是市场汽车元素和目标客户群体定位和偏好调查，其次是进行草图的绘制和效果图制作，其三是在经过效果图筛选后进行数字化建模方案和小比例油泥模型制作，然后经过数字化渲染、展示、细节研究、评审和全比例模型模型的制作。在进入后期的A面模型阶段之后再进行工程、制造的数据配合和市场满足和质保等要求的高质量曲面设计效果调查。这一整套流程当中最大的时间成本是模型的建造。与传统的设计验证过程相比其实物模型的建设都是在设计确定之后，传统的设计过程中还包含了法律法规的相关规定和实际验证、结构刚度试验，除去一些外饰件和内饰件以及发动机、地板等诸多零部件以外都要进行实物模型的制作。而有了CAS计算机辅助的加入后节省了大部分的实物建模时间，通过数字建模就能够实现多项实物模型的模拟试验，极大的节省了成本投入。而且也提高了设计研发汽车造型的精度和灵活性，也降低了设计时间和所涉及的人力资源消耗。

五、计算机辅助设计下的汽车产销之间的关系分析

CAS主要的应用优势是数字建模以及对设计的进准表达以及实物模型的精准构建。其在设计过程中能够根据大部分的市场定位和客户群体性倾向进行设计的准确风格定位，同时也能够在功能上加以强化和改善。并将设计时的设计理念和设计意图的高品质曲面数据进行完整的表达。在数据制作结束之后也能够通过渲染软件将模型制作成为具有实际效果的实时影像，再结合动画采取投影的形式将其直观的展现在人们的面前，最大程度上将汽车造型的所有优缺点展现给人们，以便于决策层和消费者们进行筛选和意见的提取。在工程制造方面。CAS的功能和模型数据也能够实现与其他设计研发工序的无缝对接。其所设计的模型数据都是采用的特定格式进行数据共享和发布的。并在PDM上产生位移的零件号和版本号，汽车制造工程部门会依据这些设计的准确数据进行信息提取，并结合其它的功能要求进行性能上的试验，例如安全、质保水平、电子电器功能、发动机性能配备等多方项的考量与分析之后再根據分析结果进行可行性分析、安全法规程度验证、流体力学研究和人际工程学分析等方面的考量。同样，计算机辅助软件在市场推广方面也独具优势，其能够直接将新车展现在消费者面前，并全方位、立体的展示，不会受到天气、场地因素的限制，其宣传推广成本也得到了大幅度的节省。

六、计算机辅助软件的未来发展趋势

从汽车造型设计角度来讲，未来设计辅助将会逐渐向智能化、更具真实感的虚拟现实化的方向发展，对汽车设计的概念也会逐渐更加深入的认知，对汽车造型设计的模拟也必将会达到更高的高度。届时，计算机辅助设计技术会实现更加自然的人机互动交流，设计方案也将更加具备创新性质。甚至实现高度的智能集成设计。汽车行业也必将在这一助力下实现产品设计的整体生命周期性的设计模式，将概念设计的结果集成为更具时代特征和功能特点的新概念方案。

七、结束语

随着专业性要求和设计标准的不断提升，很多计算机软件开始逐渐向专业化应用方向发展，汽车造型软件也不例外，其设计功能逐渐强大，而且所呈现的视觉效果也更加立体和直观。设计也更为精密和复杂。未来计算机辅助软件在汽车造型设计中必然会更加快捷和高质量的运用，且在功能上也会更加全面和强大。

参考文献：

[1] 赵晓宇：计算机辅助造型设计在汽车设计中的作用.时代汽车，2017年第10期.

[2] 宋为真：关于计算机辅助汽车造型技术的分析.通讯世界，2017年第11期.

作者：官福玉 武宝 尹伯睿 肇恒顺

曲面零件造型设计论文 篇2：

三维异型曲面零件的自动编程加工

摘 要：文章分析了动车组用铝合金车体门角铁在数控设备上利用计算机自动编程的加工工艺过程，提出利用先进CAM制造技术加工异型曲面零件的工艺方法，重点说明模型建立、参数设置、仿真检查与后处理的方法，对于运用数控加工的领先技术、提高数控设备的加工能力有积极的作用。

关键词：CAM；曲面自动编程；门角铁

随着动车组项目的发展，数控设备已经大量的运用到加工生产中，如何提高数控设备的加工能力，开发数控设备的应用领域，成为工艺人员关心的热点问题之一，对于普通简单零件的加工，通过手工编程即可实现，而对于复杂曲面零件的加工，需要运用先进的CAM软件制造技术来实现，本文通过分析利用计算机自动编程加工的工艺过程，以时速200 km动车组铝合金车体门角铁为例，说明如何利用CAM自动编程软件进行异型曲面的加工。

1 门角铁设计模型分析

门口角铁设计模型是利用CATIA三维软件构造的，其上下表面均为带有一定弧度（R1990、R8000）的曲面，四周为带有倾斜度及弧度的坡口，零件被切去的一角为弧线和直线构造的成型面，而非四分之一的圆面，整体属于异型曲面零件，具体见图1。从门口角铁的模型特点已经排除了利用手工编程完成该件在数控设备加工的可能，如何运用CAM编程软件来实现自动编程加工，成为亟待解决的问题。

2 CAM软件编程的工艺准备

CAD技术的产生可以使得产品的三维几何信息完整的在计算机上表现出来，也就催生了CAM软件的发展，目前的CAM软件功能已相当成熟，通过计算机实现交互式图形编程，精度高、速度快，又能直观的模拟加工过程，使用方便，便于检查和修改，可以解决对于三维异型曲面的加工，已成为国内外数控加工中普遍采用的方法。常用的CAM软件有UG、Pro/E、MasterCAM、CAXA等，现以UG为例说明这一过程的实现。

2.1 数字化加工模型的建立

2.1.1 模型转换。

CAD模型是数控自动编程的前提和基础，门角铁是用CATIA软件来实现三维造型，该软件同PRO/E等其它三维软件一样，具有很强的造型功能，被广泛的运用于国内外的设计领域；而UG软件提供了常用CAD软件数据接口，将零件的CATIA格式的零件设计模型通过UG的数据转换功能，转换为UG数据的专用格式 *.PRT文件，然后再UG的工作环境下，完成对零件CAD模型的自动编程加工。

2.1.2 模型完善。

由于CAD造型人员在零件设计模型造型时更多考虑零件的方便性和完整性，对零件是否能实现CAM加工并不考虑，所以在获得CAD模型后，要对该模型进行适当的编程处理，进一步完善该模型以满足加工需要：

①建立编程坐标系。坐标系是整个编程的基准，在建立坐标系时要考虑零件找正、加工方便，坐标系要与操作人员确定的坐标系相一致，综合考虑后门角铁坐标原点设在工件底面中心的位置。②修补CAD模型。通过数据转换获得的零件模型通常是不能直接使用的，门角铁加工模型在转换后存在两处缺陷：第一，曲面在连接处并不相交，须通过修整或创建轮廓线构造出最佳零件加工边界线。第二，存在加工空缺区域（具体见图2），若不补充完整，该区域在加工时会被漏掉。③构建加工限制边界。为了避免零件加工时出现过切现象，需要通过构建加工限制边界来明确需要加工的区域，这样还可以避免辅助装置及刀具与工件发生干涉的情况，既增加了操作的安全性，还有利于提高加工效率。

2.2 门角铁加工工艺分析

在数控设备上来实现门角铁的加工工艺相对简单，完全通过计算机辅助编程来实现各个部位的加工。

①加工对象的确定：门角铁的毛坯为方料铝材，其需要加工的部位包括：两个曲面、一个斜面、两个坡口及各过渡面，角部圆弧的余料去除。②工艺路线设定：铣角部圆弧→粗铣零件上表面、斜面及坡口→精铣上表面、斜面及坡口→精铣下表面及坡口。③加工方法及加工工具选择：加工方法采用先粗后精，粗加工采用等高切削方式，精加工采用曲面域加工方式；刀具选择球头铣刀。

3 CAM编程参数设置

CAM编程参数设置合适与否直接影响到数控加工程序的质量，需要综合考虑被加工零件材质、加工内容及使用刀具情况。

3.1 加工工艺参数设置

加工工艺参数设置包括切削深度控制、切削速度控制、主轴转速的控制，加工余量的控制、加工步距等，是影响加工精度、表面质量和加工损耗的重要环节。

零件的粗加工时可以采用较大切削量，利用较短时间实现有效的去除材料的目的。等高切削就是一种按等高线层层加工的方式来去除材料的方法，其特点为切削刀具受力均匀，可以进行稍大量的切削进给，门角铁选用此种方法比较合理，切深选择每层2 mm。由于该件为铝材，切速太低可能会出现切屑粘刀现象，导致切削表面质量差，在综合考虑刀具的耐用度后，切速Vc选择在200 m/min以上；主轴转速n根据切削速度Vc来选定：计算公式n=Vc×1 000（π×Dc），Dc为刀具直径，在设备允许的情况下取4 000 r/min以上；根据零件的材质、加工精度及表面粗糙度，门角铁的进给速度Vf选定为1 500 mm/min；为保证零件的加工精度和表面粗糙度，预留精加工余量为0.5 mm。粗加工时可以加大步距L，提高加工效率，一般L的取值范围为：L=（0.6～0.9） d。

为保证零件的加工精度及表面粗糙度，精加工时可以提高切削三要素，减小步距L，采用曲面域加工方式，生成曲面上封闭区域的刀具轨迹，按照指定的角度、步距将走到路径均匀分布在3D模型上，如图3所示。

3.2 刀具的选择

刀具的选择关系到加工精度、加工表面质量和加工效率，选择合适的刀具及参数，可以达到事半功培的效果。对于铝件的加工，可以选择高速钢刀具或硬质合金刀具，门角铁需要用球刀进行加工曲面，选用高速钢球刀在磨损后不易修正，由于是高速切削，对刀具的强度要求较高，通过工艺试验，选用机夹式可转位刀具，可转位刀具的刀体可以重复使用，磨损后通过更换刀片即可，节约制造费用，经济性好，并且可进行干切削，节省冷却液，并保持机床整洁，减少辅助时间，实践证明可转位刀具加工门角铁能够很好的满足加工要求。

3.3 走刀方式的选择

门角铁的曲面外形基本为矩形及圆弧形状，可以选择平行切削（又称为行切法）方式进行，同时选择平行切削加工菜单下的往复走刀方式，刀具会以顺铣、逆铣交替的方式进行加工，节省了抬刀时间，在粗加工时步距可达到刀具直径的70%～90%，加工效率高；此种方法在精加工中可以获得刀痕一致、整齐美观的表面效果。

进、退刀的方式在数控加工中也必须考虑。计算机可以很好控制进、退刀的方式及点位，利用这个特点可以实现加工走刀路线的最优化，提高零件的加工质量。通常进刀方式有三种：一是垂直向下进刀，二是斜线进刀，三是螺旋式进刀方式。这里选择垂直向下进刀，但需要设置进刀点的位置坐标在加工工件的外围，在设定了具体的进、退刀点坐标位置后，进、退刀方式也可以称为强制进刀。

3.4 安全高度

首先设定起止高度，程序开始时，刀具交先到达这一高度，程序结束后也将退回到这一高度，起止高度要大于或等于安全高度，而安全高度是为了避免刀具碰撞工件而设定的高度，在铣削过程中，刀具需要转移位置时将退到这一高度再进行下刀位置，此值一般大于零件的最大高度，门角铁的材料为40 mm厚的铝板，所以设置安全高度为45～50 mm即可。

另外需要设置慢速下刀相对距离，可以使机床有缓冲的过程，同时确保下刀所在位置的准确性。此值一般不大，太大影响加工效率。由于门角铁的外型虽然是曲面组成，但没有凸台或槽坑，所以无需要进行抬刀控制设置。

4 生成刀轨与仿真检查

自动编程参数设置完成后，CAM软件会自动生成刀具加工轨迹，检查基本无误后生成G代码程序。利用仿真加工在计算机屏幕上对加工程序进行检查，从加工效果直观的发现问题，及时调整参数设置，再进行检查，以确保程序的安全性、准确性。

5 后处理

在生成加工程序后，需要将其传输到数控设备，因数控系统的不同，特别对程序头和程序尾部分要进行检查，门角铁加工设备系统为标准FUANC Oi-Mc系统，无需进行程序语句修正。将G代码程序格式转化为数控机床可以接收NC代码，这里选用纯文本（.TXT）格式，通过传输通讯软件输到数控机床控制器上，由控制器按程序语句驱动机床加工，首件鉴定合格后投入批量加工。

6 结 语

生产实践表明，运用先进的CAM软件制造技术，解决了动车组铝合金车体门角铁的加工难题，同时利用了数控设备的加工优势，对于提高加工工艺水平和数控设备的加工能力有着重要的实际意义。

参考文献：

[1] 钟远明.UG编程与加工项目教程[M].武汉：华中科技大学出版社，2011.

作者简介：巩巧琴，南车青岛四方机车车辆股份有限公司。

作者：巩巧琴，鄂慧宁，汪秀平

曲面零件造型设计论文 篇3：

基于逆向工程的复杂曲面零件数控加工工艺研究

摘要：以花洒为例，针对复杂曲面零件在逆向制造过程中存在的问题开展研究，将复杂曲面零件的点云数据进行优化处理后，通过曲面逆向架构和曲面重构，完成逆向建模设计，再利用数控加工软件对正反两面加工工艺进行规划设计，完成对复杂曲面零件的数控加工，为复杂曲面零件的制造提供理论和实践依据。

关键词：逆向造型;曲面重构;复杂曲面;两面加工

1引言

复杂曲面零件的制造一直是加工制造领域棘手的问题，传统方法多是模具翻模制造，模具设计加工流程繁琐，且累计误差较大;逆向工程与数控自动编程的的发展为解决这个难题提供了很好的思路，并且与传统的零件加工制造相比，逆向建模与数控加工可以在前人的基础上对零件进行创新，并将现有的零件产品作为参照目标，制造出新的目标产品，从而为制造业提供更多创新的产品，加快制造业的发展。

2复杂曲面的逆向建模

2.1花洒数据采集

在进行逆向工程时，三维扫描是最基本的一步。它是获得原始点云数据的最直接的方法，也是最理想的方法。原始点云数据是后面进行逆向处理的根本依据，因此三维扫描得到点云数据的好坏直接影响到逆向建模的成功与否。从三维数据的采集方法上来看，非接触式的方法由于同时拥有速度和精度的特点，因而在逆向工程中应用最为广泛。我们采用非接触激光扫描仪对花洒进行扫描。

2.2花洒点云处理

扫描得到的产品外形数据会不可避免的引入数据误差，尤其是尖锐边和边界附近的测量数据，测量数据中的坏点，可能使该点及其周围的曲面片偏离原曲面，所以要对原始点云数据应进行预处理，通常要经过以下步骤：

1.去掉噪音点，将点云显示在图形终端上，或者生成曲线曲面，采用半交互半自动的光顺方法对点云数据进行检查调整;

2.数据插补，对于一些扫描不到的区域，其数据只能通过数据插补的方法来补齐，这里要考虑两种曲面造型技术，基于点的样条曲面逆向造型和基于点的曲面拟合技术。

3.数据平滑，数据平滑的目的是为了消除噪音点，得到精确的模型和良好的特征提取效果，采用平滑法处理方法，应力求保持待求参数所能提供的信息不变。

4.数据光顺，一方面由于精度原因不允许对测量的数据点施加过大的修改量来满足光顺的要求，另一方面由于实物边界曲面的多样性，边界上的某些特征点（边界折拐点）必须予以保留，而不能被视为“坏点”。

5.将点云数据转变为多边形模型，通过设置点间距来进行采样，目标三角面片的数量可以进行人为设定。对三角面片文件的优化处理并删除钉状物命令，减少噪音命令使用2至3次，并对垃圾面片进行处理。

6.去除特征效果在曲率变化大的边缘处应用效果不佳，可以采用填补孔命令，在面片上破孔处理使用单个填充孔命令，最终面片完成。

3花洒零件逆向造型设计

将优化好的面片导入逆向设计软件，采用手动对齐方式，将坐标系确定好，采用自动分割，将敏感度调制合适的数值，模型会将不同曲率的区域以不同颜色划分，把同一曲面上的领域合并到一起，成为一个领域，有利于下一步曲面造型。在划分好的领域中采用面片拟合命令铺出外形曲面，并使用放样命令，得到所需要的曲面。通过裁剪命令裁剪出对称的一半产品，使用镜像命完成令曲面创建。

通过裁剪命令裁剪出对称的一半产品，使用镜像命完成令曲面创建。使用缝合命令来，做出实体模型，进行精度分析。

4.花洒零件正反面加工

对于复杂曲面零件，在综合分析零件加工表面形状、加工部分的尺寸大小、加工精度等因素的条件下，采用工艺搭子，为防止加工时产生变形，建立搭子时与虎钳钳口平行的面一定要有与之垂直。指定修剪边界，至少要偏置出一个刀具直径，这样可以在不发生撞刀的情况下使切削余量最小化减少切削时间。正反面加工工艺相仿，型腔铣大刀开粗，缓坡面固定轴区域精加工，陡峭面深度轮廓精加工，值得注意的是正面加工后创建小平面体，以此作为反面加工的毛坯，在仿真过程中勾选碰撞检查，将可能出现的碰撞遏制在自动编程阶段。

5结束语

通过逆向造型的误差对比分析，可有效采取措施减少制件的形状误差，自动编程的仿真加工可有效模拟真实加工环节，包括残余料厚、碰撞检查等，但由于编者水平有限，研究中仍存在不足，比如：点云数据采集的局限性，面片拟合优化，加工精度控制等等，在后续的研究会重点推进。

参考文献：

[1]刘剑龙，陆荣，孔维森，等.航天薄壁框架類零件数控加工的变形抑制方法[J].机械制造与自动化，2019，48（06）：059-061.

[2]武迎迎，赵国强，秦涛，等.复杂零件数控加工在线测量技术研究[J].机械制造，2019，57（07）：072-075.

[3]赵文杰，夏尚飞.基于GeomagicDesignX的安全锤的逆向设计与仿真加工分析[J].南方农机，2020，51（1）

[4]高晓芳.复杂曲面的逆向造型设计及多轴联动加工[J].机械工程与自动化，2019，（4）

[5]高志华，刘旸等.基于逆向工程的工业产品数字化设计与数控加工应用研究[J]新技术新工艺，2019，（6）

（淄博职业学院机电工程学院 山东淄博 255000）

作者：张芳