基于萨克斯哨片的不规则曲面加工研究

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1、基于萨克斯哨片的不规则曲面加工研究不规则曲面件是工程技术界广泛应用的一大类零件，顾名思义，其最典型的特点是形状不规则，故设计制造均比较麻烦。萨克斯哨片是单簧管萨克斯的发声件，属于不规则曲面件，其材料是木质(芦竹)。传统的加工方法是用普通机械加工或手工加工，加工精度及速度均受到一定的限制。多年来，我国主要从国外进口萨克斯哨片以满足使用者的要求，也有一些萨克斯使用者自己手工制作哨片。随着我国人民生活水平的提高，萨克斯哨片的需求量也越来越大，数控加工技术越来越成熟.故对萨克斯哨片的自动设计和加工原理及方法进行研究，具有相当的必要性和切实的可行性。本文介绍使用CA

2、TIA软件，以萨克斯哨片为例，建立哨片三维实体模型，并进行加工过程的仿真，经过后置处理生成数控代码的原理及方法。1不规则曲面加工方法研究1.1靠模仿形加工靠模仿形加工是以预先制成的靠模为依据，加工时触头对靠模表面施加一定的压力，并沿靠模表面移动，通过仿形结构使刀具作同步仿形动作，从而在模具零件上加工出与靠模型面相同的反向型面。只要在普通的机床上装上仿形机构.根据已经制作好的模型就可以进行仿形加工。这种方法适合加工复杂的零件表面，然而这种加工方法必须要有模型才能加工，只能一比一的复制，不能为同类产品的设计提供数字信息。1.2逆向工程加工locatedinth

3、eTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame逆向工程(ReverseEngineering，RE)技术是针对现有物体，特别是具有不规则曲面的物体，利用三维数字化测量仪器测量出轮廓坐标值，构建曲面，经过对曲面的过渡、缝合等操作建立

4、模型，然后将模型转至一般的CAD/CAM系统进行仿真，再由加工中心进行加工制造，或采用快速成型技术制造样品模型或零件。采用这种方法，设计人员除了可以复制同类产品之外，也可获得产品特征信息，并根据需求进行一定的改进和设计。故而在文物复原、创新设计中应用较多。类似萨克斯哨片这样的产品，同一种大小的哨片有不同的规格，适合不同基调，就适合用这种方法进行设计加工。1.3数控仿形加工数控仿形加工是介于逆向工程和靠模仿形加工之间。对于实物模型数字化测量得到的空间散乱数据拓扑结构不统一、CAD模型重建难以实现、后续的曲面裁剪、曲面变换等计算困难的情况，势必影响最后的数控加

5、工和加工精度。因此，直接将散乱扫描数据点生成数控加工代码进行加工，这种基于测点数据的直接数控仿形加工方法，具有操作简单、计算稳定、加工效率高等优点。但同时也存在仿形加工的缺点，虽然数控仿形可获得模型的特征信息，但仍然只能一比一完全复制，而无法应用CAD/CAM技术进行设计和改善。2不规则曲面件模型创建locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemasters(Wuzhensaidinf

6、ormationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame在逆向工程中，所创建的模型形状好坏直接关系到产品加工仿真的精确性，因而模型创建是非常重要的环节。随着逆向工程技术的发展，各种软件处理曲面的能力越来越强大，其中CATIA、NX等曲面造型软件比较常用，本文用CATIA软件进行模型创建。2.1不规则曲面模型的创建方式2.1.1点云一面这种方法是由点云直接拟合得到曲面片，曲面片再经过过渡、修剪、缝合等方式形成完整曲面。以三角化点云、B样条曲面、NURBS曲面的插值和逼近等数学

7、方法得以实现。这种直接拟合的方式计算量大，对点云数据要求高，点云数据的好坏直接影响了曲面的质量。在不规则曲面重建中应用较多，特别是文物复原无法用一般建模方式得到曲面时使用，建模过程中不包含特征信息。2.1.2点-曲线-面它是依据逆向工程的数字化测量方法得出的数据，得到模型的特征信息，再根据设计者对模型的要求，建立草图，绘制控制点，由点进行插值或拟合得到样条或者参数化曲线作为截面线、轮廓线等特征线，再由这些特征曲线经过放样、拉伸、旋转、扫掠等多种曲面构建方式得到曲面，最后再将这些曲面进行修剪，过渡和拉伸得到完整的模型。这种方式类似正向建模，要求设计人员对模型

8、的特征比较了解，可必通过控制点来修改曲面。虽然这样建立的模型不会与