CAD/CAM技术在曲面壳体零件加工中的应用

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中图分类号：TH164 - DOI：10.3963/j.issn.2095-3852.2013.O1.018UG(Unigraphics)是美国 UGS公司推出的面向制造行业的交互式CAD/CAE/CAM高端软件，具有强大的实体造型、装配、工程图生成和数控加工等功能。作为-款非常优秀的 CAD/CAM软件，UG被越来越广泛地应用于机械制造、航空航天、汽车、船舶和电子设计等领域 。

- 些具有复杂空间曲面的零件，在设计造型、数控编程与加工上都有相当的难度和复杂性，选择 CAD和 CAM功能都非常强大且高度集成的UG软件可实现方便、高效、高精度的数控加工4 ]。笔者以-个复杂曲面壳体零件的设计制造为例，介绍 UG的CAD/CAM拈在其中的应用过程和方法，旨在为其他同类零件的数控加工提供参考。

1 CAD建模分析1.1 UG的建模功能与方法所有数控加工都由CAD建莫始。UG建模所用的拈是 UG-MODELING。

UG-CAD的建模方法主要有实体建模、线框建模和自由曲面建模 3种。选择何种建模方法，要依加工对象的特点而定。

1.2 零件特点与建模方法的选择需要设计-个玩具汽车模型的外壳，采用铝合金材料，在3轴立式数控铣床上试制完成，并与已有的邑玩具汽车车芯装配，形成能正常邑行驶的 1：24的玩具汽车模型。由于零件表面主要由曲面构成，内部又包含-些孔、槽结构特征，因此需综合利用 UG的曲面建模和实体建模技术进行设计造型。

实体建模主要包括显式建模、参数化建模、基于约束建模和复合建模4种具体建模方法，其中复合建模法是显式建模、参数化建模和基于约束建模3种建模技术的发展与选择性组合。零件建模时，笔者选择复合建模法。

1.3 零件的实际建模过程与技巧该零件的设计过程大致如图 1所示。

在模型建立之前，首先确定零件的主要特征及建立特征的先后顺序。根据零件的主要特征建立特征曲线，并通过适当的扫略、拉伸、桥接等操作建立零件的主要特征曲面。再利用-些曲面编辑工具，进行修剪、延伸、倒圆、镜像、缝合等操作形成完整的曲面造型。该零件外表面设计时既要考虑曲面造型流畅、美观，还应考虑其需适于3轴数控铣床加工，将曲面片体加厚成实体(壳体)，收稿 日期：2012-09-28。

作者简介：万金贵(1972-)，女，湖南衡阳人，上海第二工业大学实验实训中心讲师。

基金项目：上海高校盐培养优秀青年教师科研专项基金资助项目(B50YQ3 106)第35卷 第 1期 万金贵，等：CAD/CAM技术在曲面壳体零件加工中的应用 7l定的目标和要求。实际加工完成的零件如图 l2所示。