CN106294921A - 一种复杂自由曲面的抛光方法 - Google Patents

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蒋立正
金济民
张伟
韦烨华
燕必成
张耀
黄文广
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    • B24B29/00—Machines or devices for polishing surfaces on work by means of tools made of soft or flexible material with or without the application of solid or liquid polishing agents
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Abstract

本发明公开了一种复杂自由曲面的抛光方法，包括以下步骤：1)工件特征表面的点数据集测量，包括复杂自由曲面的点数据集的测量和轮廓点数据集测量；2)对所述测量的点数据集进行三维逆向建模，获得三维模型；3)对所述三维模型进行抛光程序编辑，设置刀具补偿，获得刀具抛光路径，并生成G代码文件；4)对所述G代码文件用三维建模软件的仿真加工功能，对模具进行仿真加工验证。5)对所述G代码文件输入到数控设备进行曲面抛光。本发明的有益效果是：以实际工件表面为基准，建立三维模型，定位精准，提高抛光精度和抛光效率，易于实现。

Description

一种复杂自由曲面的抛光方法
技术领域
本发明涉及一种抛光方法，尤其是一种复杂自由曲面的抛光方法。
背景技术
在日常生活中，复杂自由曲面随处可见，如鼠标的外形、汽车和摩托车后视镜的底座、各种风扇的叶片等等，而这些产品的材质大多是塑料或金属，而塑料件的成型是通过塑料模具压制、挤塑、吹塑等方法制成，据统计，一副塑料模具的制作，有超过1/3的时间用在模具抛光上，并且复杂自由曲面抛光难度很大，很费时，现在大多用人工抛光，效率极低。虽然目前也有曲面抛光方面的专利，如中国专利(专利申请号201510247276.4)的“基于CAD/CAM技术的轮毂不规则曲面的抛光方法”，所述“不规则曲面的三维模型建立”采用DXF文件直接导入，而没有说明采用什么方法建立，其实施例中介绍的采用CAD绘图和手工绘图的形式建立曲面，不规则曲面很难用这两种方法建立。不是在实际工件基础上建立，对工件实际形状会形成较大误差，存在诸多缺陷。且在图示中，没有反映出曲面的抛光方法，本发明创造与其有本质的区别。
发明内容
本发明的目的是解决了现有技术的不足，提供一种使用设备抛光曲面的方法，尤其是抛光复杂自由曲面的方法。
本发明所采用的技术方案是：首先需要把抛光的模具或产品，平放固定在工作台上，用三坐标测量仪等测量仪器测量模具或产品外形的轮廓 和表面，得到一系列点数据。将不同的点数据分图层放置，以便后续建模使用。
将所述点数据文件导入到UG NX等三维建模软件，通过UG NX等三维建模软件将这些数据点进行逆向造型，建成模具或产品的三维模型。
通过UG NX等三维建模软件的加工功能，根据抛光模具或产品的不同表面要求，选择相应的抛光刀具，三维软件自动规划刀具路径。
将所述刀具路径设置刀具补偿，自动输出加工程序，生成G代码文件。并用UG NX等三维建模软件的仿真加工功能，对模具进行仿真加工验证。
将所述加工程序输入到数控加工中心或其他数控机床(如数控抛光机)，将该模具或产品用数控加工中心或其他数控机床进行抛光。
本发明的有益效果是：本发明以实际工件表面为基准，建立三维模型，定位精准，提高抛光精度和抛光效率，易于实现。
附图说明
下面以摩托车后视镜的底座凸模为实施例，结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明实施例的流程框图。
图2是本发明实施例的模具实物照片。
图3是本发明实施例的模具侧得的数据点集图。
图4是本发明实施例的模具三维逆向建模图。
图5是本发明实施例的模具刀具路径图。
图6是本发明实施例的模具生成G代码的文件界面图。
图7是本发明实施例的模具仿真加工图。
图8是本发明实施例的三维成品模型图。
附图标记说明：模具1，模具外形轮廓2，模具表面3，复杂自由曲面4。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
首先将加工好的模具1，平放固定在工作台上，用三坐标测量仪等测量仪器测量模具1外形的轮廓2、表面3和复杂自由曲面4，得到一系列点数据如图3，将不同的点数据分图层放置，以便后续建模使用，将所述点数据集保存为DXF/DWG、IGES等可在UG NX软件中导入的格式文件。
把上述所述点数据文件导入到UG NX等三维建模软件，通过UG NX等三维建模软件将这些点数据进行逆向造型，平面和规则曲面的逆向造型可通过拉伸、回转、圆角等基本的建模方法就可以建成，复杂自由曲面4可以通过“从点云”功能建成，编辑图形，使大部分点在曲面上，从而建成模具1的三维模型如图4。
通过UG NX等三维软件的加工功能，根据抛光模具1表面的不同要求，选择相应的抛光刀具，设置刀具补偿，三维软件自动规划刀具路径如图5，自动输出加工程序，生成G代码如图6。
用UG NX的仿真加工功能，对模具1进行仿真加工验证，如图7。
最后，将该加工程序输入到数控加工中心或其他数控机床(如数控抛光机)，将该模具1用数控加工中心或其他数控机床进行抛光。
虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上 的各种各样变化。

Claims (3)

1.一种复杂自由曲面的抛光方法，其特点在于：包括以下步骤：
1)工件特征表面的点数据集测量，包括复杂自由曲面的点数据集的测量和轮廓点数据集测量；
2)对所述测量的点数据集进行三维逆向建模，获得三维模型；
3)对所述三维模型进行抛光程序编辑，设置刀具补偿，获得刀具抛光路径，并生成G代码文件；
4)对所述G代码文件用三维建模软件的仿真加工功能，对模具进行仿真加工验证。
5)对所述G代码文件输入到数控设备进行曲面抛光。
2.根据权利要求1所述的测量的点数据集进行三维逆向建模，其特点在于：复杂自由曲面的三维逆向建模采用“从点云”功能进行建模，U、V向阶次都采用3阶。
3.根据权利要求1所述的三维模型进行抛光程序编辑，其特点在于：对不同的型腔特征和抛光要求，可设置多道粗、精抛光程序。
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