战斗机模型设计及其数控加工.pdf

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1、业信息化战斗机模型设计及其数控加工陈顾文，梁雄，彭芳锡(深圳大学机电与控制工程学院，广东深却}518060)黑以及在加工中心中对T件进行装夹、对刀、其中主要叙述了利用SolidWorks2007对战关键词：模型设计；数控加工；后处理中图分类号：TP391．73文献标识码：A文章编号：1009—9492f2olo)1o一0034—04l刖置准面画两条引导线进行曲面放样，得到模型机身3D效果本文介绍的战斗机模型设计与数控加工的过程主要包如图2所示。括SolidWorks曲面设计，后处理和数控加工三部分，其中后处理包括T艺生成与UG编程生成G代码两个步骤．．对战斗

2、机模型的造型设计是应用了SolidWorks在制造行业的第一个应用层次，即为CAD／CAM而进行某些零部件的三维几何造型⋯。本文详细叙述了利用SolidWorks2007对战斗机模型的曲面进行设计，后处理过程和数控加工是本文所重点阐述的内容，CNC加工的加丁精度直接影响着模型质量的好坏，此处本文重点叙述了模型T件的装夹．对刀，粗加工和精加T，以及换刀后自动对刀的问题。2战斗机模型设计罔2战斗机模型机身3D效果图SolidWorks设计阶段是产品开发项目过程的启动阶段．利用SolidWorks创建一个战斗机模型零件，主要包括模型第二步对战斗机模型尾翼进行设计．

3、在基准面上绘制机身的设计、尾翼的设计、侧翼的设计、驾驶室的设计、垂直尾翼草图．然后进行凸台拉伸、剪裁和曲面封闭后得机身底座的设计、模型飞机头部的设计六个步骤。其步骤到垂直尾翼模型，接着在水平基准面上绘制水平尾翼草如图1所示图。得到与其平行基准面上的草图，绘制两个基准面的引导线进行凸台放样和镜像．得到模型尾翼3D效果如图3所示。第三步对战斗机模型侧翼进圈圈圈圈圈[=》圜行设计，套用刚才水平尾翼的设计方法。在水平基准面上绘制水图1战斗机模型3D设汁过程平侧翼草图．得到与其平行基准两上的草图．绘制两个基准面的第一步对战斗机模型机身进行设计，在三个平行的基引导线进行

4、凸台放样和镜像，得到模型侧翼3D效果如图准面上分别绘制椭圆、椭圆和圆，接着分别对相邻两个基4所示。*2009年度深圳大学实验室开放基金项目“飞机模型及数控加工实验”收稿日期：2010—05—05[二]Ⅱ]制造业信分析加工要求并进行工艺设计，以确定加工方案，选择合适的机床、刀具、夹具，确定合理的走刀路线及切削用量等；按照数控系统可接受的程序格式，生成零件加工程序E2】：工序编排和生成加工代码，主要包括加工顺序的确定、刀具的选择、加工工序的确定、生成加工程序四个步骤。经处理流程如图8所示。图3战斗机模型尾翼3D效果图图6战斗机模型机身底座3D效果图图4战斗机模型

5、侧翼3D效果图第四步对战斗机模型驾驶室进行设计，在垂直基准面上绘制驾驶室的草图．将草图进行沿中心轴进行360。旋转，得到驾驶室3D效果如图5所示。图7战斗机完整模型3D效果图3．2加工顺序的确定此模型是在200mmx200mmx50mm的ABS塑料板上进行战斗机模型外表面加工．使用台虎钳即可将其固定装夹；塑料板的上表面即为模型的加T面；为了便于固定，采用标准垫板使lT件露出加工平面。图5战斗机模型驾驶室3D效果图1二艺编排顺序按照由内向外、由粗到精、由远到近的原则确定。结合本零件的特征．先对ABS塑料板表面进行第五步对战斗机模型机身底座进行设计，在水平基准粗

6、切削加[，然后对战斗机模型轮廓进行精加工，最后加面上绘制底座草图．向下拉伸即可得到战斗机模型的底座．然后在基座上绘制文字“PLANE”并进行拉伸，得到工战斗机模型上突出的凸起字母：走刀路线考虑最短的路3D效果如图6所示。线，外轮廓的表面走刀路线沿零件轮廓进行。第六步对战斗机模型头部进行设计，在垂直基准面上3_3刀具的选择绘制驾驶室的草图，将草图沿中心轴旋转，得到战斗机完选择刀具是在数控编程的人机交互状态下进行的，应整模型3D效果如图7所示。3后处理3．1工序编排和生成加工代码图8加T1．序和代码生成流程图数控编程的主要内容包括：[二]丑]业信息化根据机床的加

7、T能力、工件材料的性能、加T工序、切削模型轮廓外表面一些角度较小的地方会加工不到。用量以及其它相关因素正确选择刀具。选择刀具一般以提第五刀开始为精加工模式，其加工对象为战斗机模型高生产率为主．同时也要考虑经济性和生产成本”]。本的上表面轮廓，选择直径为4mm的平头立铣刀，将剩余次加T对象是易切削的ABS塑料板．首先采用直径为切除余量设置为0mm，转速设置为2000r／min。20mm的平头立铣刀对ABS塑料板进行第一次粗加工，接第六刀主要是将在塑料板上对凸出的字母外轮廓着使用直径为6mm的平头立铣刀对战斗机模型轮廓进行“PLANE”进行铣削加t，参数选择直径

8、为4mm的平头立第二次粗加工，然后使用直径为4mm的