周春雷

摘 要：复杂曲面常见于航空、汽车、模具等产品中，每种复杂曲面都各有其独特的特点。被加工复杂曲面如果缺乏清晰定义的基准特征，将会使得加工前的定位变得十分困难，或者若在工作台上定位不当，则会造成大幅度的余量起伏，增加了后续的加工难度，严重影响零件的加工效率与效益。因此，在加工前完成毛坯与模型曲面间的最佳定位就显得尤为重要。

关键词：复杂曲面；基准特征；定位；余量

一、前言

在三轴加工中，加工好的汽车覆盖件模具的限止块安装面或安全面、模具底面，机床工作面，三者是平行的。以设计或加工好的汽车覆盖件模具为例，模具型面上各点到限止块安装面或安全面所在平面的距离应为一定值。在实际的汽车覆盖件模具毛坯中，型面和限止块安装面都有加工余量，工作的定位就是加工坐标系（设计坐标系中的局部坐标系）与机床坐标系建立关联的过程，因此，建立模具毛坯待加工曲面及CAD模型曲面的匹配关系成为解决复杂曲面毛坯工件定位的关键。

二、加工基准面的确立

在三轴加工过程中，在Z轴方向上的加工面主要由三部分组成，第一部分是限止块安装面等平面，第二部分是模具型面，第三部分是待确定加工的基准面，其中型面加工最复杂且加工时间最长。因此本算法中以型面的位置关系为准来确定基准面即加工的定位面，以保证CAD模型型面尽可能均匀地嵌在模具毛胚中。实际测量中可以得到毛坯限止块安装面与模具型面的测量数据，而CAD模型中型面与限止块安装面的相互位置关系数据为已知。……