曲面的数控加工
数控机床加工光滑曲面的方法与技巧
数控机床加工光滑曲面的方法与技巧数控机床在现代制造业中的应用越来越广泛，能够高效精确地加工各种复杂曲面。
在数控机床加工光滑曲面时，为了获得更好的加工质量，需要掌握一些方法与技巧。
本文将介绍数控机床加工光滑曲面的方法与技巧。
首先，精确的CAD模型是数控机床加工光滑曲面的基础。
在开始加工之前，需要进行充分的准备工作，包括编写精确的加工程序和制定合理的工艺流程。
CAD模型应当包含完整的曲面信息，并且符合设计要求，以保证加工后的曲面与设计一致。
其次，选择合适的刀具和加工参数是关键。
刀具的选用要根据曲面的形状、材料特性等因素进行合理选择。
对于复杂曲面的加工，往往需要使用切削刀具和球头刀具等特殊刀具。
同时，要根据曲面的材料硬度和切削速度等因素，合理选择刀具的转速和进给速度。
第三，合理的加工路径是保证光滑曲面加工质量的关键。
在数控机床加工光滑曲面时，采用合理的加工路径可以减少加工误差和表面粗糙度。
一般来说，可以采用等分法、等高线法等方法确定加工路径。
另外，需要注意避免切削过程中的碰撞和干涉。
第四，控制切削力和温度对光滑曲面加工也很重要。
过大的切削力和温度会导致曲面粗糙度增加和尺寸偏差增大。
因此，在加工中要合理选择刀具材料、润滑剂和切削液等，并且根据具体情况控制切削速度、进给量和切削深度等参数。
最后，加工过程中的检测和修磨是保证光滑曲面质量的关键环节。
在加工完成后，需要对加工曲面进行检测，包括表面粗糙度、尺寸偏差等方面的测量。
根据检测结果，可以采取相应的修磨措施，如刀具修磨、研磨等，以获得更好的加工质量。
总之，数控机床加工光滑曲面需要掌握一些方法与技巧。
在加工前准备工作中，需要有精确的CAD模型和合理的加工程序。
选择合适的刀具和加工参数，以及合理的加工路径，可以保证加工质量。
同时，控制切削力和温度，以及进行检测和修磨，都是提高光滑曲面加工质量的重要环节。
只有综合运用这些方法与技巧，才能够加工出精确、光滑的曲面，满足现代制造业对产品质量的要求。
基于UG的曲面数控加工研究
径” 中。
（） ６ 设置机床代码 和工作坐标系 工件坐标 系原点 与毛坯坐标 系同 ，添加表 名为 ｐｏｒｍ ｚｒ ｒｇａ ｅｏ的项 目， 指定工件坐标 系。前 面讲过通 过拾 取点和指定坐标系两种方法 ， 这 次我们编程和导出时用的同一个坐标 ， 所以可 以直接借用 ｓ ｃ ｔ ｋ的组件 ｏ 坐 标 系 作 为加 工 坐标 系 ， 接 选 择 ｓ ｃ 组 件 即 可 。 直 ｔｋ ｏ 设 置机床初始位 置， 机床默认 的是在 （ ，，） 这样 就会使刀具 与 ０ ０ 点， ０ 毛坯发生碰撞 ， 需要把 ｚ 轴抬高 ， 设值为 ｚ ｌ０ ｍ 可根据 机床和 毛坯 ＝５ｍ （ 自行设 定） 。 （ ） 用 程序 ７调 以上设 置完毕 ， 可进行叶面的加工。添加程序 ， 共五条程序 ， 因程序 是分别后处理 的， 需要给每条程序指定一把刀具 。 由于利用 Ｃ Ｍ软件 生成 Ｇ代码 时，没有确 定每条程序所用 的刀 Ａ 具， 在这里用利用 Ｖ ｒ ｕ 手工指定每条程序所用刀具 。首先在添加数 ｅｉ ｔ ｃ 控程序时换刀方式选用文件名换 刀方 式 ，然后在 刀具下拉 菜单 中选择
３数 据 处 理 和 曲面 的 重 构 ．
５复杂 曲面 数 控 的 后 置 处 理 ． Ｕ Ｇ系统提供了一般性的后处理器程序——ｕ ０Ｉ它使用 Ｕ ｓ， Ｇ内
本文将利用 Ｕ Ｘ ＧＮ ４软件对前面已经处理的点云数据进行 曲面 的 重构 ， 曲面重构 的流程如下 ： 根据零件在三座标测量机上测量得到 的数据 ， Ｕ Ｘ４软件 中， 在 ＧＮ 首先建立叶片零件 的截面草 图， 然后将建立的草图 ， 围绕 ｚ轴旋转生成 叶片零件的基体模型 ， 再把上面重构 的大 、 ｔ 曲面实体与基体进行 ＆ｎ 片 布尔运算求 和 ， 使其成为单一 的实体 模型 ， 最后 利用“ 应用一建模一引 用” 功能 ， 而完成整体斜流叶片零件实体建模 。 从
复杂曲面数控加工论文
复杂曲面数控加工论文近年来，随着工业自动化的推进，数控加工技术在工业制造领域中得到了广泛的应用。
对于复杂曲面件的加工，数控加工技术可以更加精确和高效地实现。
因此，复杂曲面数控加工技术的研究一直受到人们的关注。
本篇文档将阐述复杂曲面数控加工的现状和发展趋势，并介绍一篇有关复杂曲面数控加工的论文。
一、复杂曲面数控加工的现状和发展趋势复杂曲面数控加工，又称为高精度数控加工，是一种可以在三维空间中精确和高效地加工曲面件的技术。
随着科技的不断发展和人们对产品精度的要求不断提高，复杂曲面数控加工已经逐渐成为了现代工业生产中不可或缺的一部分。
在数控加工技术的发展历程中，复杂曲面数控加工无疑是重要的一环。
目前，复杂曲面数控加工已经应用于飞机制造、汽车制造、医疗器械和电子设备等领域。
与传统的手工制造和机械加工相比，复杂曲面数控加工具有精度高、重复性好、生产效率高等优点。
未来，复杂曲面数控加工技术还将继续在工业制造领域中发挥重要作用。
在未来的数控加工技术发展中，人工智能和机器学习等技术的应用将有助于进一步提高复杂曲面数控加工的精度和生产效率。
二、复杂曲面数控加工论文的介绍在对复杂曲面数控加工技术的研究中，有一篇值得关注的论文，它是中国科学院合肥物质科学研究院的苏宗安、陶亚民、张学军等人于2017年发表的《一种基于耗散耦合的五轴数控机床轮廓误差分析和补偿方法》。
该论文利用了一种基于耗散耦合的五轴数控机床，并通过在五轴加工过程中加入动态误差来模拟加工过程的实际情况。
利用误差传递与补偿技术对五轴数控加工中的轮廓误差进行了分析和优化处理，通过建立轮廓误差传递模型和优化主轴转速、进给速度和刀具半径等因素，成功实现了高精度的复杂曲面加工。
这篇论文具有一定的实用价值和理论意义，对于复杂曲面数控加工的研究和应用具有一定的指导作用。
同时，该论文也对五轴数控加工机床的研究和发展提出了新的思路和方法。
三、总结复杂曲面数控加工技术的研究在近年来有了长足的发展，未来也将继续得到推进和应用，研究人员需要不断地探索并创新加工技术，将其应用于更广泛的领域。
数控加工中曲面加工方法的比较
数控加工中曲面加工方法的比较作者：张伟雄来源：《科技创新与应用》2016年第12期摘要：在数控加工中有多种曲面加工的方法，而不同的加工方法会对加工效率与加工质量产生重要的影响，通过分析比较各种曲面加工方法，综合考虑其优缺点，有利于工程技术人员选择最优的加工方式。
关键词：数控加工；CNC；曲面加工；MasterCAM在目前的机械制造领域，数控加工技术（Numerical Control Machining）应用非常广泛，是一种在数控机床上进行零件加工的工艺方法。
数控机床相对于传统的普通机床在操作上有着本质的区别，前者主要依靠计算机数字控制（Computerized Numerical Control，简称CNC）来操作机床进行自动加工，后者则是以手动的方式来进行加工，而且CNC加工还具有高精度、高效率、自动化程度高、能够加工复杂零件的特点[1]。
所以对于一些精度要求比较高的曲面零件就需要使用数控加工技术才能完成加工，一般流程是由技术人员用数控加工的编程软件对该零件的3D模型进行刀路的编制，然后再将模拟仿真并加以修改后的合格刀路程序传输到数控机床进行自动加工。
文章将以常用的数控加工编程软件MasterCAM为例，比较曲面加工中的不同方法，探讨其加工特点与应用。
1 MasterCAM软件简介MasterCAM软件是美国CNC Software Inc.公司开发的CAD/CAM软件，它包含了二维绘图、三维实体造型、曲面设计、数控编程、刀路模拟等多种功能，提供了设计与加工的理想环境，被很多中小企业广泛采用。
其中数控编程的Mill模块中，对于曲面零件的铣削加工部分，提供了平行铣削、流线加工、等高外形、环绕等距等多种曲面加工的刀具路径方法[2]。
2 曲面加工方法的比较2.1 平行铣削加工对于要加工如图1-a图所示的曲面零件，一般可以规划加工的工艺路线为：整体开粗——半精加工——曲面精加工——局部清角加工，其中我们将重点探讨曲面精加工部分的刀具路径[3][4]。
数控加工中心五轴复杂曲面零件加工技术研究及加工精度控制
数控加工中心五轴复杂曲面零件加工技术研究及加工精度控制摘要：随着社会经济的不断发展，各行各业对产品制造精度的要求越来越高。
而数控加工中心是一种高效率、高精度、多功能的加工设备，已成为现代制造业必不可少的工具。
为了满足现代制造业对于高精度、高效率及多样化的加工需求，数控加工中心五轴复杂曲面零件加工技术得到广泛关注。
本文研究该领域中的加工过程和加工精度控制，并提出一种基于机器学习的方法用于优化加工参数，显著地提高了加工效率和精度。
关键词：数控加工中心；五轴复杂曲面；加工技术；精度控制；机器学习一、数控加工中心和五轴复杂曲面零件的特点和加工难点数控加工中心和五轴复杂曲面零件是现代制造业中的重要设备和关键部件。
数控加工中心以其高效、高精度和多功能等特点，成为现代制造业不可或缺的加工工具，而五轴复杂曲面零件则由于其异常复杂的形状和表面几何变化，难以通过常规方式进行加工，因此充满挑战性，也因此引起了广泛的关注。
在加工过程中，数控加工中心一般采用立式刀库，能够根据需要调整角度和位置，实现多种加工操作。
五轴复杂曲面零件的特点则在于它们所具有的极端复杂的几何形状和表面设计，包括向外突出的棱和边、开口孔和内部各种壁面，而这些都需要经过精密的加工才能达到标准。
然而，在面对加工复杂曲面零件时，存在着以下几大加工难点：几何参数测量：针对五轴复杂曲面零件，必须完全了解这样一个元件形状中的复杂性质并产生命令来摆放该物体进行加工；工具路径规划：为了处理复杂曲面上的不同加工区域，需要寻找合适的、高效率的轨迹以用来掌控工件在加工期间机器终端上的运动；剪力和热源问题：五轴复杂曲面零件的特殊形态给剪力和热源性能带来了挑战。
较大的压力会导致断屑、撕裂，并影响表面质量；同时温度过高也会导致损坏。
加工精度控制：由于其表面几何变化比较大，需要高精度的控制方案才能够确保正常完成任务。
二、数控加工中心和五轴复杂曲面零件在现代制造业中的重要性数控加工中心和五轴复杂曲面零件在现代制造业中具有极为重要的地位。
复杂曲面零件的数控加工
复杂曲面零件的数控加工近年来，随着科技的发展和制造业的现代化需求，数控加工在零件制造领域扮演着越来越重要的角色。
对于复杂曲面零件的加工来说，传统的加工方法已经无法满足精度和效率的要求。
而数控加工凭借其高精度、高效率以及灵活性的特点，成为了复杂曲面零件加工的一种重要选择。
在数控加工中，复杂曲面零件的加工是一项技术要求相对较高的工作，需要通过先进的数控机床和相应的刀具设备来完成。
传统的机械加工方法对于复杂曲面零件的制造过程中会出现很多问题，如加工难度大、制造周期长、精度难以保证等。
而数控加工的出现，使得这些问题得以解决。
首先，数控加工具有高精度的特点。
在复杂曲面零件的加工过程中，精度往往是一个非常重要的指标。
与传统的机械加工不同，数控加工通过数控机床控制工具刀具的运动轨迹，能够精确地进行加工，保证了零件的几何形状和尺寸的精度。
这对于一些对精度要求较高的零件来说，尤为重要。
其次，数控加工具有高效率的特点。
复杂曲面零件的加工往往需要进行多个加工步骤，传统的机械加工方式需要不断地更换刀具、调整机床等，非常繁琐耗时。
而数控加工可以通过事先编写好的数控程序来进行自动化加工，减少了操作工人的工作量，大大提高了加工效率。
同时，数控加工还可以进行多任务加工，即同时进行多个刀具进行加工，使得整个加工过程更加快速高效。
此外，数控加工还具有灵活性的特点。
在复杂曲面零件的加工过程中，往往需要根据零件的形状和要求进行不同的加工工艺。
传统的机械加工方法可能需要重新设计和制造加工装备，而数控加工则能够通过改变数控程序和参数的方式来适应不同的加工要求，具有更高的灵活性。
然而，复杂曲面零件的数控加工也存在一些挑战和难点。
首先，对于复杂曲面的加工轨迹和刀具路径的规划是一项复杂的技术问题。
在数控加工中，需要通过数学建模和算法来确定零件的加工轨迹，保证加工的完整性和精度。
其次，数控加工需要对加工过程进行全程监控和调试，以及对刀具磨损、机床误差等进行实时检测和修正。
曲面加工中的数控编程优化技术研究
曲面加工中的数控编程优化技术研究第一章：引言数控编程优化技术是现代制造业中不可或缺的一部分，它对于提高生产效率、降低成本、节约资源等方面都有着非常重要的作用。
曲面加工作为数控加工领域中的一项关键技术，其加工精度、质量直接影响到工件的最终品质。
因此，如何通过优化数控编程技术来提高曲面加工的效率和质量，成为许多制造企业关注的焦点。
本文将探讨曲面加工中的数控编程优化技术，分别从编程规范、刀具路径优化、加工节拍优化等方面来深入分析，为读者提供有益的引导和指导。
第二章：编程规范编程规范是数控编程的基础，合理规范的程序编写可以保证程序的可靠性、稳定性和可维护性。
对于曲面加工而言，编程规范的合理性直接关系到刀具在加工过程中的路径选择、加工速度、跳跃间距等多方面问题。
编程规范应遵循以下几点：1. 确定好加工坐标系，统一坐标单位，保证编程的准确性。
2. 精简刀具半径，降低加工复杂度，提高加工精度。
3. 利用 G41/G42 半径补偿指令，保证刀具半径和程序轮廓相符，防止误差产生。
4. 合理选择插补方式，掌握各种插补方法的优缺点。
5. 保证加工路径连续性，避免快速移动和跳跃带来的误差。
6. 统一格式，便于程序的维护、查看与修改。
以上规范在编写曲面加工数控程序时都应时刻保持在心中，从而最大限度地减少误差和机床加工时间，并提高加工效率。
第三章：刀具路径优化在曲面加工过程中，刀具路径的优化是提高加工效率和减少加工时间的关键。
正确的刀具路径可以使工件表面的加工轮廓更加平滑、过渡更自然，同时能够避免撞机和误差等问题。
对于刀具路径优化，可以采取以下措施：1. 合理定义曲面加工区域，降低刀具路径波动，提高定位精度和加工速度。
2. 利用合理的平面分层方法，使刀具在加工时能够向有效区域进攻，提高加工效率。
3. 根据曲面表面的几何特征，合理选择刀具进刀、退刀路径，减少撞机风险和碰撞损伤。
4. 合理设置加工参数，如加工速度、进给速度、进给量等，使加工过程更加稳定、平滑。
数控铣床编程模块6 曲面类零件加工
1 用户宏程序
变量
①空变量#0：该变量总是空的，不能赋值给该变量。 ②局部变量#1~#33：在用户宏程序中局部使用的变量。 ③公共变量：公共变量是在主程序及调用的子程序中通用的变量，分为保持型 变量#500~#999与操作型变量#100~#199两种。操作型（非保持型）变量断电后就 被清零，保持型变量断电后仍被保存。 ④系统变量：系统变量是根据用途而被固定的变量。
２ Ｂ类宏程序
（1）B类宏程序变量的赋值
引数 A B C D E F
变量 #1 #2 #3 #7 #8 #9
引数 H I J K M Q
变量 #ll #4 #5 #6 #13 #17
引数 R S T U V W
变量 #18 #19 #20 #2l #22 #23
三轴联动加工曲面走刀路线
三轴联动加工常用复杂空间 曲面的精确加工，但是编程计算 较为复杂，所用机床的数控装置 也必须具备三轴联动加功能。
2 曲面零件铣削加工方法
对叶轮、螺旋桨这样零件的 空间曲面，但困其曲面形状复杂 ，刀具容易与相邻表面干涉，需 常采用四轴或五轴联动加工。即 三个直角线性轴运动外，为防止 加工干涉，刀具还做沿坐标轴形 成的摆角运动。
３ 曲面加工的切削行距
采用球头加工曲面精曲面时，同一刀具轨迹所在的平面称为截平面，截 平面之间距离称为行距。行路间残留余量高度的最大值称为残余高度，残 余高度与球形铣刀的直径、行距有关。在实际加工中，通常根据要求的残 余高度值来反推计算行距值，再通过行距来控制残余高度。
铣削平面时的残余高度
铣削斜面时的残余高度
３ 曲面加工的切削行距
根据上述分析，为尽可能加大走刀行距以提高加工效率，可采取以下优化措施： l）合理选择刀具：除了凹曲面时为避免干涉而必须采用球头刀加工外，应优先考虑 使用非球面刀进行加工，以获得较高的加工效率和较好的表面质量。此外，还应选择 较大直径的刀具加工以提高刀具刚度和增大行距。 2）合理选择工件安装方位：平底刀或环形刀加工时，应使工件表面各处法矢与Z 轴 的夹角尽可能小以增大行距。此外，在加工凹曲面时选择的工件安装方位应不存在刀 具干涉。鼓形刀加工时，应使工件表面各处法矢与Z 轴的夹角尽可能大以增大行距。 3）合理选择进给方向：平底刀或环形刀加工时，选择的进给方向应使进给方向角尽 可能小。而鼓形刀加工时则相反。此外，应选择曲面曲率较小的方向作为行进给方向 ，但它对行距的影响比进给方向对行距的影响小。
数控加工曲面存在问题及改进分析
发挥 了重要作用。曲面加工是机械加工 中的复杂项 目． 采用数控加工在近些年来成为主要 的方式。然而 ， 在加 工过程 中却发现存在几个典型的 问题 ， 这与加工工 艺、 加工设备及操作人员等都有密切联 系， 研 究数控加 工曲面有 着重要 的意义。 本文主要 结合工作 经验及数控加 工理论 ， 分析 了数控加工 曲面存在Байду номын сангаас问题 ， 并相应的提 出了改进措施 ， 指导数控 加工曲面。
◇ 科技 论坛◇
科技 一向导
２ ０ １ ４ 年Ｏ ５ 期
数控加工 曲面存在 问题及改进分析
罗应 娜
（ 重庆工业职业技术学院机械工程学院 中国 重庆
４ ０ １ １ ２ ０ ）
【 摘 要】 随着现代机床 加工技 术的快速发展 ， 数控加 工成为现代 企业应 用广 泛的技 术， 尤其是在加工特殊形状和构造的部件 中， 数控 加工
控制理论 和切 削理论 ． 针对 加工模型进行 理论分析 ， 在确定 最佳加工
方 案 后 方 可 进 行 数控加工刀具也影响到曲面的加工质量 ． 尤其是刀具的磨损对 曲
２ ． 数 控 加 工 曲面 改 进 分 析
在 改进数控 加工 曲面中要提 高加工精度 和效 率 ． 能够严格 的按照 设 计要求进行加工 ． 这就需要 改进 目前 的加 工技术 ． 主要 的改进措施 包 括以下方面 ： ２ ． １曲面加工 改进理论研究 高速 加工理 论 数控 高速加工技术是 目前提 高加工 曲面效率 的主 要 方法 ． 但其 中要 加强对 刀具加 工轨迹参 数及 反馈响应能力 的理论研 究， 同时 ， 高速加工对 刀具和机 床的要求 ， 需要 更加稳定的切削负载 和 更 严格 的刀具切削路径 仿真机制等 加工 曲面匹配技术 曲面匹配是数字化加工 与检测的基础 ， 因此
复杂曲面机械零件的数控加工优化研究
复杂曲面机械零件的数控加工优化研究1. 引言复杂曲面机械零件的数控加工是现代制造技术领域的关键问题之一。
在机械零件的加工过程中，通过合理的数控加工优化研究，可以提高加工效率、降低成本、提高零件质量。
本文将探讨复杂曲面机械零件的数控加工优化问题，并提出相应的解决策略。
2. 数控加工的挑战与需求复杂曲面机械零件具有形状复杂、加工难度大、加工工艺复杂等特点，使得数控加工面临一系列挑战。
首先，复杂曲面的数学描述与数控机床的坐标系描述存在差异，需要进行坐标系变换和数学模型转换。
其次，复杂曲面的加工路径不规则，需要合理设计加工路径，减少加工时间和误差。
此外，由于复杂的曲面结构，加工过程中容易出现切削震动、刀具磨损等问题，也需要进行相应的优化处理。
3. 数控加工优化的策略为了解决复杂曲面机械零件加工过程中的问题，需要采取针对性的数控加工优化策略。
以下是几个常用的策略：3.1 五轴加工技术五轴加工技术是一种常用的复杂曲面机械零件数控加工优化策略。
通过增加刀具在不同方向上的旋转能力，可以减少加工路径，提高加工效率，减少误差。
这种技术能够处理复杂曲面的多个曲率变化，提高加工精度和表面质量。
3.2 加工路径优化加工路径优化是为了减少加工时间和误差，提高加工效率的一项重要技术。
通过合理规划加工路径，减少刀具在曲面上的移动距离，可以大大提高加工效率。
同时，还可以通过优化刀具进给速度、切削深度等参数，减少切削震动等问题。
3.3 刀具轨迹优化复杂曲面加工过程中，刀具的接触点会发生变化，而曲面的局部特性也会影响刀具的入射角度。
因此，刀具轨迹的优化是提高加工精度和表面质量的关键。
通过合理设计刀具轨迹，保证刀具与曲面的最佳接触，可以实现高质量的加工效果。
3.4 切削参数优化切削参数的优化对于复杂曲面机械零件数控加工至关重要。
通过合理选择切削速度、进给速度、切削深度等参数，可以最大程度地减少切削震动、刀具磨损等问题，提高加工质量。
4. 数控加工优化实例分析以某复杂曲面机械零件的数控加工为例进行分析。
数控铣床实现3D曲面加工编程流程解析
数控铣床实现3D曲面加工编程流程解析在数控铣床上实现3D曲面加工编程，需要遵循以下步骤：1.分析3D曲面模型首先需要分析3D曲面模型的特点和复杂程度，确定加工方案和工艺参数。
观察曲面的形状、大小、刀具的切削角度和切削深度、机床的加工范围等，制定合理的加工工艺。
2.选择合适的编程软件选择合适的编程软件，如Mastercam、SolidWorks CAM、CATIA等。
这些软件都提供了强大的3D曲面加工编程功能，可以根据加工需求生成高质量的数控程序。
3.建立3D曲面模型加工文件在编程软件中建立3D曲面模型加工文件，并进行相关参数设置。
这些参数包括加工面的范围、刀具路径、切削速度、进给速度等。
在设置过程中，要充分考虑加工效率和加工精度。
4.确定刀具路径根据加工需求和机床类型，选择合适的刀具和切削参数，确定刀具路径。
刀具路径的好坏直接影响到加工质量和效率，需要进行充分的模拟和优化。
5.后处理程序将刀具路径文件通过后处理器转化为适用于数控机床的G代码程序。
后处理器可以根据不同的数控系统和机床类型进行选择和配置。
6.传输程序到数控机床将生成的G代码程序通过电脑或专用的数控传输设备传输到数控机床中。
在传输过程中要保证程序的正确性和安全性。
7.开始加工程序传输完成后，启动数控机床开始加工。
在加工过程中，要进行实时监控和调整，确保加工质量和精度符合要求。
总之，实现3D曲面加工需要在编程软件中建立3D曲面模型加工文件，确定刀具路径和后处理程序等方面进行充分准备和优化。
同时，在加工过程中需要进行实时监控和调整，确保加工质量和精度符合要求。
UG典型曲面数控加工分析
ACAD/CAM/CAPP应用 pplication of CAD/CAM/CAPP
（1）MCS_MILL（工件坐标系的设置） 工件 坐标系的设置需符合右手笛卡儿坐标原则，坐标系 的设定首先便于对刀，如本例将其设置在上表面的 几何中心。可通过捕捉方式捕捉到新的原点位置， 该原点也将和对刀时设置坐标原点对应。在该功 能下还可设置安全平面（见图5），钩选“间隙” 项，单击指定即可设置。
ACAD/CAM/CAPP应用 pplication of CAD/CAM/CAPP
UG典型曲面的数控加工分析
四川机电高级技工学校 （崇州 611230） 韦 林 常 春 柳州市柳江县斌利机械修理厂 （四川 545100） 肖 荐
图1为零件prt格式的曲面模型，为某企业一连 接类零件（侧面有孔），材料为镍基合金，来料加 工，加工表面质量要求高。
用几何体”项中选择
WORKPIECE。确定后
选择“切削区域”，
切削方式为“跟随周
边”，“每一刀全局深
度”为0.1mm，作为分
层下刀的深度值，特别
地，UG提供了“切削
层”功能，可以设置在
整个切削深度中的不同
范围，对应不同的切
深，以充分考虑曲面的
形状。
在“切削”项中设
图7
置曲面余量，“切削顺
序”为“层优先”，
图9 生成刀轨后可进
行切削仿真，采用
“3D”动态或“2D动
态”即可，它们的区
别在于前者需设置坯
料而后者无需。如图
11所示，为上部曲面 的“2D”加工仿真结
图 10
果。
（3）翻面的
加工 翻面后，加
工设置和正面类
似。只需另外设置
MCS_MILL，可命名
数控机床加工光滑曲面的方法与技巧
数控机床加工光滑曲面的方法与技巧数控机床是现代制造业中广泛使用的一种高精度、高效率的加工设备。
在工业生产中，常常需要加工光滑的曲面零件。
如何利用数控机床加工出光滑曲面是一个非常重要的技术问题。
本文将介绍一些数控机床加工光滑曲面的方法与技巧，希望对读者有所帮助。
首先，选择合适的加工刀具是加工光滑曲面的关键。
在加工曲线、曲面时，可以使用球头立铣刀、圆弧刀具或球头刀具等。
这些刀具的刀尖形状可以更好地适应曲线或曲面的形状，使加工效果更加平滑。
其次，确定合适的进给速度和切削速度也是加工光滑曲面的重要因素。
进给速度过大，可能会导致切削过深，从而在曲面上产生明显的加工痕迹；进给速度过小，则容易产生切削力过大的问题。
切削速度过高，会导致工件表面温度过高，从而影响加工质量。
因此，需要根据材料的硬度、加工刀具的刃口材质和结构，合理选择切削速度和进给速度，以保证加工质量。
另外，正确的切削路径设计也是加工光滑曲面的关键。
在数控机床的编程中，需要根据零件的形状特征，合理选择切削路径。
尽量采用切削路径平滑、曲率变化小的路径，避免出现剧烈的转角和曲率变化，以减少切削过程中的冲击和振动，从而提高加工精度和表面质量。
此外，表面光滑度的控制也是加工光滑曲面的重点之一。
在数控机床加工的过程中，表面光滑度的要求通常会通过加工参数来调整。
例如，可以选择适当的刀具半径和切削深度，调整进给速度和切削速度，以达到要求的表面光滑度。
同时，在加工过程中，采用适当的冷却润滑方式，降低加工温度，有助于提高光滑曲面的加工质量。
最后，适当的刀具磨损监测与更换也是加工光滑曲面的要点。
由于刀具长时间使用会产生磨损，影响切削效果，因此需要定期检查和监测刀具的磨损情况。
一旦发现刀具磨损过大，就需要及时更换刀具，以保证加工光滑曲面的效果。
综上所述，数控机床加工光滑曲面需要注意选择合适的刀具、确定合适的进给速度和切削速度，并合理设计切削路径。
对表面光滑度的控制和刀具的磨损监测与更换也是重要的技术手段。
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法数控机床是一种可以实现自动化加工的机床设备，广泛应用于工业生产中。
数控机床的加工能力不仅仅局限于平面零件，它还可以完成各种曲面的加工。
而曲面的曲率半径控制方法是数控机床加工曲面时需要注意的重要技术。
本文将从数控机床加工曲面的曲率半径的定义和含义入手，介绍数控机床加工曲率半径的控制方法。
曲率半径是描述曲线或曲面曲率变化的一项重要参数，它反映了曲线或曲面的弯曲程度。
在数控机床加工曲面时，控制曲率半径的大小可以实现不同程度的弯曲效果，从而满足不同产品的制造要求。
通常情况下，曲率半径越大，曲面越平缓，曲率半径越小，曲面越陡峭。
数控机床加工曲率半径的控制方法主要包括以下几种：1. 刀具半径补偿法：在数控编程中，可以通过设定刀具半径补偿值来控制曲线或曲面的曲率半径。
刀具半径补偿法是一种简单有效的方法，适用于对曲率半径要求不高的情况。
通过增加或减小刀具半径补偿值，可以实现曲线或曲面的不同曲率半径。
2. 刀尖轨迹控制法：刀尖轨迹控制法是一种通过改变刀具在曲面上的运动轨迹来控制曲率半径的方法。
具体操作时，可以通过调整刀具进给速度、进给量和转速等参数，使刀具在曲面上按照设定的轨迹运动，从而控制曲率半径的大小。
3. 数学模型控制法：数学模型控制法是一种基于数学模型的控制方法。
通过建立曲面的数学模型，可以精确计算曲率半径并进行控制。
这种方法需要采用专业的数学建模软件进行计算和模拟，适用于对曲率半径要求较高的工艺。
总之，数控机床加工曲面的曲率半径控制方法多种多样，可以根据不同的需求选择合适的方法。
在实际应用中，需要根据产品的要求和加工工艺的特点，合理选择曲率半径控制方法，并进行相应的参数调整和优化。
只有掌握了曲率半径的控制方法，才能更好地实现曲面加工的精度和质量要求。
值得注意的是，在数控机床加工曲面的曲率半径控制过程中，需要充分考虑材料的加工性能、机床的刚性和稳定性等因素。
同时，还要进行严密的工艺规程设计和加工参数选择，以确保加工曲面的质量和精度。
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法数控机床作为现代制造业中不可或缺的重要设备，广泛应用于各个行业。
在数控机床加工曲面时，曲率半径的控制是至关重要的。
本文将介绍几种常见的数控机床加工曲面的曲率半径控制方法。
数控机床加工曲面的曲率半径控制方法有许多种，根据加工需求和加工设备的特性，在实际应用中可以选择适合的方法。
下面将分别介绍几种常见的曲率半径控制方法。
首先，最简单的方法是通过改变刀具半径来控制曲率半径。
数控机床通常使用硬质合金作为刀具材料，硬质合金刀具的刀尖是圆弧形状，刀具半径决定了刀具切削轮廓的曲率半径。
通过选择不同半径的刀具，可以达到不同曲率半径的加工要求。
其次，可以通过改变加工路径来控制曲率半径。
数控机床加工曲面时，刀具的运动路径影响了曲面的形状。
曲率半径和刀具运动路径之间存在一定的关系，通过改变加工路径的曲率变化规律，可以改变曲率半径的大小。
例如，在加工圆柱曲面时，可以通过改变刀具的旋转速度和进给速度，控制切削路径的曲率变化。
此外，还可以通过数控机床的参数设置来控制曲率半径。
数控机床的参数设置对曲率半径有着重要的影响。
例如，切削速度、进给速度、切削深度等参数的不同设置都会导致曲率半径的变化。
通过合理设置这些参数，可以实现对曲率半径的精确控制。
最后，数控机床还可以通过使用专门的刀具和夹具来实现曲率半径的控制。
例如，在加工复杂曲面时，可以使用球形刀具和球形夹具，这样可以使刀具沿着曲面的法向方向运动，从而实现对曲率半径的控制。
总结来说，数控机床加工曲面的曲率半径控制方法多种多样。
不同的加工需求和设备特性决定了选择不同的方法。
通过改变刀具半径、加工路径、数控机床参数设置以及使用专门的刀具和夹具等方法，可以实现对曲率半径的精确控制。
这些方法的应用将进一步提高数控机床的加工精度和效率，推动现代制造业的发展。
希望本文对您了解数控机床加工曲面的曲率半径控制方法有所帮助，谢谢阅读！。
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二轴半数控加工 2.7 曲面的数控加工
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
b
O2
O1
a P
球头铣刀中心轨迹是一条平面曲线。刀刃与工件曲面相接 触(切点)的轨迹是一条空间曲线(实为空间折线) 。
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2.7 曲面的数控加工
2. 三坐标面零件计算机辅助编程的基本思路
三坐标联动加工
两坐标联动的三坐标加工
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2.7 曲面的数控加工
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
球头铣刀铣削
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三坐标数控加工 2.7 曲面的数控加工
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
O1 a O2 b PXZ 球头铣刀中心轨迹是一条空间曲线(实为空间折线)，刀 刃与工件曲面相接触(切点)的轨迹是一条平面曲线。
此时，刀具中心轨迹为等距曲面与行切面的交 线，是一条平面曲线，编程计算比较简单，但由于 球头刀与曲面切削点的位置随曲率而不断改变，故 切削刃形成的轨迹则是空间曲线，曲面上有较明显 的扭曲的残留沟纹。 因此，这种方法常用于曲率变化不大及精度要 求不高的粗加工中。
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2.7 曲面的数控加工
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
Z
Z Y X
Y X
( ( a)a)
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
当采用图 (b)所示沿横向来回切削的加工路线时， 符合这类零件数据给出情况，便于加工后的检验，叶形 准确度高，但程序较多。
Z
Z Y
Y
X
X
(b )
(b)
自动编程选择行距和步长的方式： 经过估算选择等行距等步长 等残留沟纹高度法 残留沟纹高度不同
行距与步长不等
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
(3) 曲面处理 (4) 后置处理 (5) 打印程序、制作数控介质及试运行
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
（2）确定行距与步长
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2.7 曲面的数控加工
取A点或B点的曲率半径作圆，近似求行距S。
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
S=2AD ， 而
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2.7 曲面的数控加工
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
加工面为空间曲面的零件称为立体曲面类零件。 这类零件的加工面不能展成平面，一般使用球头铣刀 切削，加工面与铣刀始终为点接触，若采用其它刀具 加工，易于产生干涉而铣伤邻近表面。加工立体曲面 类零件一般使用三坐标数控铣床，采用以下两种加工 方法: 两坐标联动的三坐标加工 三坐标联动加工 坐标联动加工是指数控机床的几个坐标轴能够同 时进行移动，从而获得平面直线、平面圆弧、空间直 线和空间螺旋线等复杂加工轨迹的能力。
计算机CAD/CAM系统 图样分析 工艺分析 确定 行距和步长
曲面处理
后置处理
试切
生成加工程序 及制作数控介质
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
（1）图样分析和工艺分析 零件图样尺寸的正确标注 保证基准统一的原则 分析零件的变形情况 零件的加工路线
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2.7 曲面的数控加工
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
两坐标联动加工
两坐标联动的三坐标加工 适用于曲率半径变化 不大和精度要求不高 的曲面的粗加工
三坐标联动加工 适用于曲率半径 变化较大和精度 要求较高的曲面 的精加工
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2.7 曲面的数控加工
2.7 曲面的数控加工
3）定位基准可靠
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准 定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准，或在 毛坯上增加一些工艺凸台。如左下图所示的零件，为增 加定位的稳定性，可在底面增加一工艺凸台，如右下图 所示。
2
≈ r − (r刀 − h )
2 刀
2
则行距 S = 2 h ( 2 r刀 − h ) ⋅
ρ ρ ± r刀
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当零件曲面在AB段内是凸时取正号，凹时取负号。
2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
实际编程时，如果零件曲面上各点的曲率 变化不太大，可取曲率最大处作为标准计算。 如果从工艺角度考虑，在粗加工时，行距S 可选得大一些，精加工时选得小一些。有时为 了减少刀峰高度h，也可以在原来的两行距之间 (刀峰处)加密行切一次，即进行一次去刀峰处 理，这样相当于将S减小一倍，实际效果更好些。
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
过切
t O1 O2
θ
1.2
r刀
θ⎞ r ⎛ t = r刀 ⎜1 - cos ⎟ 刀 和θ 越大，过切量 t 越大。 2⎠ ⎝
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
2.7 曲面的数控加工
2 数控机床及数控加工技术
2.7 曲面的数控加工
1 /45
2.7 曲面的数控加工
2.7 曲面的数控加工
本节内容 教学要求 重点难点 问题思考
1. 数控加工三坐标曲面零件的主要特点 2. 三坐标曲面零件计算机辅助编程的基本 思路 3. 曲线、曲面数控加工的数据来源 4. 数控铣削型面的一些方法 5. 模具型腔的质量检验 6. 填写数控加工技术文件
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
5）分析零件的变形情况 铣削工件在加工时的变形，将影响加工质量。这 时，可采用常规方法如粗、精加工分开及对称去余量 法等，也可采用热处理的方法，如对钢件进行调质处 理，对铸铝件进行退火处理等。加工薄板时，切削力 及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚 度尺寸公差和表面粗糙度难以保证，这时，应考虑合 适的工件装夹方式。 总之，加工工艺取决于产品零件的结构形状，尺 寸和技术要求等。
2.7 曲面的数控加工
本节内容 教学要求 重点难点 重点：三坐标曲面零件编程的基本思路 问题思考
难点：刀具中心的空间运动轨迹，过切， 行距和步长的确定
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2.7 曲面的数控加工
1. 数控加工三坐标曲面零件的主要特点
一般地，数控车床适合于加工形状比较复杂的 轴类零件和由复杂曲线回转形成的模具内型腔； 立式数控铣床适合于加工平面凸轮、样板、形状 复杂的平面或立体零件，以及模具的内、外型腔等； 卧式数控铣床则适合于加工箱体、泵体和壳体 类零件； 多坐标联动的加工中心还可以用于加工各种复 杂的曲线、曲面、叶轮和模具等。
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
确定步长L
步长L的确定方法与平面轮廓曲线加工时步长的计 算方法相同，取决于曲面的曲率半径与插补误差 (其值 应小于零件加工精度)。 实际应用时，可按曲率最大处近似计算，然后用等 步长法编程，这样做要方便得多。此外，若能将曲面的 曲率变化划分几个区域，也可以分区域确定步长，而各 区域插补段长度不相等，这对于在一个曲面上存在若干 个凸出或凹陷面(即曲面有突出区)的情况是十分必要的。 由于空间曲面一般比较复杂，数据处理工作量大，涉及 的许多计算工作是人工无法承担的，通常需用计算机进 行处理，最好是采用自动编程的方法。
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
（1）图样分析和工艺分析
对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都 适合在数控机床上完成,而往往只是其中的一部分工 艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔 细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控 加工的内容和工序。
面形成较为复杂，但根据其 曲面形成规律，旋转变动一 下坐标方向后其轨迹曲线则 比较简单，如图(c)，据此可 采用能进行相应调整的四坐 标或五坐标联动的数控机床 进行加工控制，可以获得较 高的加工质量。
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2.7 曲面的数控加工
行切加工法
1. 数 控 加 工 三 坐 标 曲 面 零 件 的 主 要 特 点
2.7 曲面的数控加工
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2.7 曲面的数控加工
2. 三 坐 标 曲 面 零 件 计 算 机 辅 助 编 程 的 基 本 思 路
结合编程的可能性和方便性提出一些必须分析和审 查的主要内容。 1）尺寸标注应符合数控加工的特点 在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是 以编程原点为基准的。因此零件图样上最好直接给出坐 标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。 2）几何要素的条件应完整、准确 在程序编制中，编程人员必须充分掌握构成零件轮 廓的几何要素参数及各几何要素间的关系。因为在自动 编程时要对零件轮廓的所有几何元素进行定义，手工编 程时要计算出每个节点的坐标，无论哪一点不明确或不 确定，编程都无法进行。 19 /45