具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108107844A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711328487.6(22)申请日2017.12.13(71)申请人西安昆仑工业（集团）有限责任公司地址710043陕西省西安市幸福北路67号(72)发明人向小霞黄泰庆(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人王鲜凯(51)Int.Cl.G05B19/4097(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法(57)摘要本发明公开了一种具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法，用于解决现有型腔的数控加工方法实用性差的技术问题。技术方案是在层设置中同时打开零件几何体和毛坯几何体模型，参照刀具在零件几何体外空位下刀，确定A直线和B直线的位置并沿Z轴负向拉伸成为C面和E面，抽取零件加工部位的片体模型，把片体模型上的直线段和圆弧线段抽取出来向A直线和B直线延伸并修剪多余部分，把修剪好的线框架里各种线段构造成直纹面和扫掠曲面，缝合这些面组成开放片体，将C面和E面向开放片体方向偏置成为F面和G面，最后使F面和G面与开放片体互剪后缝合成封闭片体。本发明采用构建的封闭片体作部件几何体，适用于任意形状的曲面腔槽加工，实用性好。CN108107844ACN108107844A权利要求书1/1页1.一种具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法，其特征在于包括以下步骤：在UG的建模模块里完成封闭片体的构建的，零件几何体放在第一层，分析加工部位的深度、外径和内径；依据加工部位的深度、外径和内径尺寸在第二层做一个空心圆柱模型；把第一层零件几何体模型复制到第三层，以抽取体的方式抽出加工部位的片体模型，然后隐藏第三层的零件几何体；把第三层片体模型上影响轮廓外形的直线段、圆弧线段用抽取线的方法抽取出来复制到第四层，并在第四层完成封闭片体的构建；设置视图为WCS，同时打开第一层的零件几何体与第二层的空心圆柱模型，参照刀具在零件几何体外空位处下刀画A直线(1)和B直线(2)，并使A直线(1)和B直线(2)分别平行于X轴和Y轴，然后沿Z轴负向拉伸成形成C面(3)和E面(7)；保持视图方向不变，关闭第一层和第二层，向A直线(1)和B直线(2)的方向延长第四层中的直线段和圆弧线段，采用基本曲线里的直线命令作相切于圆弧线段的直线，使所述直线与A直线(1)相交，并分割直线与圆弧相切处的直线段和圆弧线段，然后裁减掉相切处、A直线(1)和B直线(2)外多余的圆弧线段和直线段；把修剪好的线架框中各种线段作成扫掠曲面和直纹面，并把这些面缝合成开放片体(5)；将C面(3)和E面(7)向开放片体(5)的方向偏置成为F面(4)和G面(6)，这样F面(4)和G面(6)与开放片体(5)就构成了一个封闭包围的状态，用修剪体命令使F面(4)和G面(6)与开放片体(5)相互交替做目标体与工具体互剪掉外侧多余部分，最后依次缝合各个面使封闭片体成型。2CN108107844A说明书1/5页具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法技术领域[0001]本发明涉及一种型腔的数控加工方法，特别涉及一种具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法。背景技术[0002]根据型腔的不同特点，型腔的加工方法主要有电火花成形与数控加工成形，电火花加工成形速度慢、电极易磨损、工作液循环困难，从而制约了电火花成型法的应用范围。数控加工成形作为现代制造技术的重要组成部分被企业广泛应用于加工复杂三维曲面型腔。[0003]长槽型腔是曲面型腔中的一种，其特点是内凹型腔两侧面中一个是直立侧面，另一侧为斜侧面，底面为圆弧面。[0004]参照图8。文献“长槽形曲面型腔的一种新型数控加工方法，潍坊学院学报，2002年4月”公开了一种曲面腔槽的加工方法。此方法通过改变刀具形状来实现曲面腔槽各个部位的加工：对于内轮廓斜侧面采用刀具斜度与内轮廓斜度相同的锥形刀具分层切削；对于底面的圆弧面采用球头或圆弧底面立铣刀的球头刃或圆弧刃完成切削。但是对于复杂三维曲面型腔，比如当内凹型腔一侧的斜侧面变为圆弧面、不规则陡峭面时则不能靠改变刀具形状使曲面腔槽加工成型，因此文献所述方法具有局限性。发明内容[0005]为了克服现有型腔的数控加工方法实用性差的不足，本发明提供一种具有复杂陡峭内轮廓曲面型腔的数控加工方法。该方法首先设置视图为WCS，在层设置中同时打开零件几何体和毛坯几何体模型，参照刀具在零件几何体外空位下刀，确定A直线和B直线的位置并沿Z轴负向拉伸成为C面和E面，抽取零件加工部位的片体模型，并把片体模型上的直线段和圆弧线段抽取出来向A直线和B直线延伸并修剪多余部分，把修剪好的线框架里各种线段构造成直纹面和扫掠曲面，缝合这些面组成开