０引 言在
现 代 工 业 产 品 加 工 的 很 多 场 合，都 需 要 在 复 杂曲 面 零 件 的 表 面 上 雕 刻 文 字、图像及沟槽类装饰特征等来显示工业产品的某种功效或者提高工业产品的外在 美 观 度，复杂曲面零件的雕刻加工已成为机械制造行 业 常 遇 到 的 难 题。本 文 探 讨 了 用ＵＧ软 件 对 复 杂 曲面 及 图 案 进 行 建 模 和 加 工 仿 真，并根据零件结构特点，分析和安排了复杂曲面图形图案雕刻的数控加工工艺，具体分析了图案建模和雕刻加工的难点及要解决的 关 键 技 术 问 题。
１零 件 的 加 工 与 建 模正 确 合 理 地 创 建 零 件ＣＡＤ模型是生产合格零件的 保 证，在 建 模 前，应 先 确 定 零 件 的 主 要 特 征，同 时 确定 建 立 特 征 的 先 后 顺 序。为了实现曲面上图案的雕刻加 工，需 要 在 零 件 曲 面 上 创 建 雕 刻 的 图 案。本 文 以“枫叶”和“花 边”图 案 为 例，介 绍 其 在 以“烟 灰 缸”为 载 体 时的 图 案 雕 刻 的 过 程。
选择如图１所 示 原 始 图 片，利 用ＣＡＸＡ制 造 工 程师软件中“图形矢量化”功能，点击“造型”／“曲线生成”／“图像矢量化”将 其 转 换 为 曲 线，选 择 尺 寸 为５０ｍｍ，生成结果如图２所示，将结果文件保存为“＊．ｉｇｓ”，方便调入ＵＧ当中
图１原 始 图 片
经 过ＵＧ软 件 处 理 之 后，结 果 如 图３所 示。枫 叶图 案ＵＧ建 模 在 烟 灰 缸 的 底 面，花 边 图 案ＵＧ建 模 在烟灰缸上表面的四个角处。
图２图形矢量化处理
图３ＵＧ图 案 建 模
２零件的数控加工枫 叶 图 案 刀 轨 生 成：点 击“创 建ＭＣＳ”，选 择 工 件下表面中心位置为加工坐标系原点，安 全 平 面 为 距 离工 件 下 表 面 上 方５０ｍｍ处。创 建 刀 具 直 径 为１ｍｍ的 雕 刻 刀。选 择“创 建 工 序”／“ＭＩＬＬ－ｐｌａｎａｒ”／“平 面铣”，进 入“平 面 铣”设 置，选 择“指 定 部 件 边 界”／“曲 线／边”，设 置“类 型”为“封 闭”，“位 置”为“对 中”，选 取 曲 线部 分，完 成 后 单 击“创 建 下 一 个 边 界”。点 击“指 定 底面”为枫叶图案所在平面下方的０．２ｍｍ处（切 入 深 度为０．２ｍｍ），“切 削 模 式”为“标 准”驱 动。点 击“非 切削 移 动”，设 置“进 刀”为“插 削”，“退 刀”为“与 进 刀 相同”，“切 削 用 量”：主 轴 转 速 为“２０００ｒ／ｍｉｎ”，进 给 速度 为“３００ｍｍ／ｍｉｎ”。枫 叶 图 案 生 成 刀 轨 如 图４所 示，枫 叶 图 案 仿 真 结 果 如 图５所 示。
花 边 图 案 刀 轨 生 成：点 击“创 建ＭＣＳ”，选 择 工 件上 表 面 中 心 位 置 为 加 工 坐 标 系 原 点，安全平面为工件上表 面５０ｍｍ处。创 建 刀 具 直 径 为１ｍｍ的 雕 刻 刀。选择“创 建 工 序”／“ＭＩＬＬ－Ｃｏｎｔｏｕｒ”／“固 定 轮 廓 铣”，进入“固 定 轮 廓 铣”设 置，选 择 驱 动 方 法 为／“曲 线／边”，选取 花 边 图 案 线 条。点 击“切 削 参 数”，设 置“部 件 余 量”为－０．２（切 入 深 度 为０．２ｍｍ）。点 击“非 切 削 移 动”，设 置“进 刀”为“插 削”，“退 刀”为“与 进 刀 相 同”，“切 削用 量”：主 轴 转 速 为“２０００ｒ／ｍｉｎ”，进 给 速 度 为“３００ｍｍ／ｍｉｎ”。花 边 图 案 生 成 刀 轨 如 图６所 示，花 边 图 案仿 真 结 果 如 图７所 示。
３程 序 的 生 成选择导航条中的程序，右击鼠标选择“后处理”／“３－３ａｘｉｓ”生成机床加工所需ＮＣ程序代码，枫叶图案ＮＣ程序如图８所示，花边图案ＮＣ程序如图９所示。
４结 论以 一 个 复 杂 曲 面 上 图 案 的 雕 刻 为 例，利 用ＣＡＸＡ制 造 工 程 师 和ＵＧ软 件 进 行 建 模 和 数 控 加 工 仿 真。在复杂曲面图案的雕刻加工中，采用了灵活实用的编程方案和可靠有效的数控加工工艺，从 而 保 证 了 零 件 加工质量和加工效率，拓展了数控加工中心的产品加工范 围，使 企 业 经 济 效 益 和 生 产 水 平 得 以 提 高。ＵＧ软件解决了许多手工无法完成的复杂曲面零件加工程序的 编 制 问 题，缩短了零件的设计和加工制造周期，提 高了零件的设计质量和精度。
