多轴加工-曲面流线UV限界功能.docVIP

曲面流线加工-UV限界 在模具或者产品加工某个区域时，为了避免与其他部分发生干涉，通常会用边界线、保护面等对曲面加工进行限界，但有时用边界线、保护面的方法并不能保证较好的表面加工效果。因此，在多轴曲面投影加工和三轴曲面精加工曲面流线走刀方式下开发了UV限界功能，用户可以在不修改整个加工域的情况下，根据设置的UV限界值来截取部分路径，满足实际加工需求。 图1 UV限界功能界面和路径 在介绍UV限界功能之前，先了解自由曲面在CAD/CAM软件中数学表达相关的基础知识。 （1）曲面UV参数化 在CAD/CAM中，常将曲面用参数表示，曲面的参数方程含有两个参数u和v，其表达式为： x=x(u,v) 参数U和V的变化区间常取为单位正方形，即u,v∈[0,1]，曲面上任意一点Pi的坐标可以用参数u和v表示： P 当(u,v)在单位正方形u,v∈[0,1]中连续变化时，与其对应的点(x,y,z)就形成了一张空间曲面。如下图 图2 曲面参数化表示 （2）UV限界功能 在了解曲面参数化表示之后，不难理解软件功能的参数U和V的设置。 其中，曲面流线加工的走刀方式中的U向和V向走刀，以及U向限界和V向限界，都是按照曲面参数化表达式一一对应的关系，如下图所示为U向走刀方式下，U向限界[0,0.5],V向限界[0,0.5]所生成的路径。如下图3所示。 图3 U向走刀-UV限界 用户也可以根据实际加工需要修改走刀方式，若将走刀方式改为V向走刀，UV限界区域不变，其生成的加工路径如下图4所示： 图4 V向走刀-UV限界 （3）UV限界功能的应用 UV限界的优点在于不需要对原始曲面做裁剪处理，在不改变加工域的情况下根据设置UV限界值直接对路径进行裁剪。接下来将对该功能举例说明。 某工艺品加工厂需要在铜制花瓶的某个区域做精加工处理，为后续在该区域贴制木质图标“开门大吉”做准备。实际加工域（黄色）在整个曲面的位置如下图5所示。 图5 花瓶区域精加工 用户在以往的处理方式上通常采用分割原始曲面，得到实际加工的区域，再生成曲面精加工路径。采用分割原始曲面的方法比较繁琐，而且很难保证该区域边界的加工质量。 如果采用UV限界功能，可以很好的避免上述缺点。首先应该确定实际加工区域在整个加工面上的UV值（在曲面造型环境下曲面编辑-曲面裁剪-流线裁剪命令下查看UV值），并记录；其次在选择加工域时拾取整张加工面，再根据记录的UV值设置UV限界的开始和结束值，设置走刀类型，生成精加工路径。 1）查看UV值 a.查看UV流线的起始端点 图6 查看UV限界的起始值 b.查看UV流线的终止端点 图7 查看UV限界的终止值 通过查看实际加工域在整个曲面UV流线的端点值，可以确定UV限界的区间为U[0.5,0.8],V[0.5，0.8]。 2) 设置UV限界，生成加工路径 图7 UV限界生成的精加工路径 UV限界还可以根据需要调整加工路径的生成区域，以达到曲面边界延伸加工的效果。例如花瓶实际加工域为U[0.5,0.8]V[0.5,0.8]，将U向界限修改为[0.48,0.82],V向界限修改为[0.48,0.82]，生成路径如下图所示，通过与原始UV界限对比可以看出实际加工域放大了，提高了实际加工区域的曲面边界的加工质量。 图8 调整UV界限前后生成的精加工路径