王庭俊，赵东宏，王武林

(扬州工业职业技术学院，机械工程学院 江苏 扬州　225127)

面向薄壁平坦曲面三维法向补偿方法的研究

王庭俊，赵东宏，王武林

(扬州工业职业技术学院，机械工程学院 江苏 扬州225127)

摘要：在分析薄壁平坦曲面加工变形特点的基础上，提出基于曲面三维法向补偿的曲面重构法，首先以逆向工程将加工变形后的曲面导入计算机辅助设计软件，再以原始自由曲面为基准获得变形点在曲面法向上的反向补偿点，然后由反向补偿点插值生成相应的NURBS曲线，由NURBS曲线构建变形补偿网格曲面，并以变形补偿网格曲面代替原始曲面进行数控自动编程加工，从而实现误差补偿和数控编程一体化，进一步提高了误差补偿精度，可以有效解决薄壁平坦曲面的加工变形问题。通过实践验证了方案的有效性，此法在生产中具有很强的实用性。

关键词：平坦曲面；变形补偿；逆向工程；数控加工

0引言

由于工业设计界对产品外观设计越来越重视，曲面零件的数量和种类明显增加，其中相当部分是薄壁平坦曲面零件。与形状规则的传统平面零件相比，薄壁平坦曲面零件外形美观重量轻，但加工刚性差，装夹困难，变形具有非线性不规则的特点，且变形难以控制，导致加工效率低、不良品率较高。

薄壁件变形问题是机械加工制造中研究的难题，目前常用的解决方案是高速加工法和误差预测补偿法，如李康[1]，RamaswamiH[2]和朱静怡[3]采用工艺方案优化法；……