多边形凹球面体三维造型和五轴数控加工.pdf

2013年 11月 机床与液压 NOV．20l3 第41卷 第22期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．41No．22 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．22．008 多边形凹球面体的三维造型与五轴数控加工 石从继 。亓剑 (华中科技大学武昌分校机电与 自动化学院，湖北武汉430064) 摘要：在分析多边形凹球面体结构特点的基础上，结合 CAD／CAM软件UGNX6，阐述了多边形凹球面体的三维造型 设计 、五轴数控编程及仿真加工过程，为复杂产品的造型和多轴数控加工提供了设计思路和方法。 关键词：三维造型；五轴加工；UG；球面体 中图分类号：TH16；TG659 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2013)22—021—3 3D M odelingandFive-axisM achiningofPolygonConcaveSphericalBody SHICon~i，QiJian (WuchangBranch，HuazhongUniversityofScienceTechnology，WuhanHubei430064，China) Abstract：3D modeling，five—axisNCprogrammingandsimulationprocessingforthepolygonconcavesphericalbodywereex— poundedbasedonanalyzingitsfeatures，withtheapplicationofCAD／CAM softwareUGNX6．Itoffersdesignthoughtsandmethodsofr themoldingdesignandmulti-xaismachiningofcomplexproducts． Keywords：3D modeling；Five—axismachining；UG；Sphericalbody 随着人类生活水平的提高 ，对产品多样化的要 求 日益强烈 ，产 品的复杂多样性 日益突出，当前 CAD／CAM技术在机械设计与制造领域得 到了广泛 应用。UGS (UnigraphicsSolutions)是全球发展最快 的机械 CAX (即 CAD、CAE、CAM等 的总称)公 司之一 ，其产品UG软件是当前世界上最先进和最 紧密集成的、面向制造业的CAX高端软件 ，它融合 了线框模型、实体造型和曲面造型等技术 ，提供 了 多种类型的加工方法 ，可用于各种表面形状零件的 粗加工 、半精加工和精加工 。。以UG软件为工 ● 具 ，对多边形凹球面体零件进行造型设计 、五轴数 控编程和仿真加工研究。 图1 多边形凹球面体的二维CAD及效果图 1 零件分析 2 造型设计 多边形凹球面体的二维 CAD及效果图见图1。 UGNX是 目前应用较为广泛的CAD／CAM三维参 零件上所有的点都在一个直径 120Inm的半球面 数化软件 ，其CAD三维建模造型和CAM数控加工制 上 ，顶端是在半球上截断得到的一个圆平面，底部是 造模块功能极强，所以作者采用 UGNX6．0进行多 半球直径处开始的两个 圆形台阶，台阶处圆角为 2 边形凹球面体的造型和数控加工设计 J。 mm，高度都是 7mm，零件总高度是59．65mm。零 2．1 构建半球基体 件四周最顶端与圆平面连接处由五边形围成 ，底部台 利用UG软件的 “特征”工具，首先构建一个直 阶连接处 由四边形围成，其余均为空间六边形构成封 径 120min的半球，按设计要求，在半球球面上，绘 闭半球体，在每一个多边形中由一个 内