石从继，亓剑

(华中科技大学武昌分校机电与自动化学院，湖北武汉430064)

随着人类生活水平的提高，对产品多样化的要求日益强烈，产品的复杂多样性日益突出，当前CAD/CAM技术在机械设计与制造领域得到了广泛应用。UGS(Unigraphics Solutions)是全球发展最快的机械CAX(即CAD、CAE、CAM等的总称)公司之一，其产品UG软件是当前世界上最先进和最紧密集成的、面向制造业的CAX高端软件，它融合了线框模型、实体造型和曲面造型等技术，提供了多种类型的加工方法，可用于各种表面形状零件的粗加工、半精加工和精加工［1-3］。以 UG软件为工具，对多边形凹球面体零件进行造型设计、五轴数控编程和仿真加工研究。

1 零件分析

多边形凹球面体的二维CAD及效果图见图1。

零件上所有的点都在一个直径120 mm的半球面上，顶端是在半球上截断得到的一个圆平面，底部是半球直径处开始的两个圆形台阶，台阶处圆角为2 mm，高度都是7 mm，零件总高度是59．65 mm。零件四周最顶端与圆平面连接处由五边形围成，底部台阶连接处由四边形围成，其余均为空间六边形构成封闭半球体，在每一个多边形中由一个内凹3 mm的曲面填充。

图1 多边形凹球面体的二维CAD及效果图

2 造型设计

UGNX是目前应用较为广泛的CAD/CAM三维参数化软件，其CAD三维建模造型和CAM数控加工制造模块功能极强，所以作者采用UG NX 6．0进行多边形凹球面体的造型和数控加工设计［4-6］。

2．1 构建半球基体

利用UG软件的“特征”工具，首先构建一个直径120 mm的半球，按设计要求，在半球球面上，绘制不同高度的平行于底面的基准平面，如图2所示，单击“特征”工具栏中的“相交曲线”按钮，创建基准平面与半球面的相交线，即半球面的纬线，最后对半球顶部进行修剪。……