畅美妮

摘 要： 本文通过对人头模型进行五轴精雕技术加工工艺分析，通过分层粗加工、曲面投影精加工、平行截线精加工等多轴数控加工工艺的选择，论述如何通过五轴精雕技术对无规则的复杂曲面进行高速、精密的加工，从而有效保证人头模型的加工精度、提高加工效率和产品质量。

关键词： 人头模型；五轴精雕；加工工艺

前言

在机械加工中，往往会碰到由无规则变化的自由曲面构成的复合体零件。以人头模型为例，其曲率变化没有规律，形状构造也没有基准，使用三轴数控机床根本无法进行加工，必需采用高精度的五轴数控机床精雕加工。常用的UG、PowerMill、JDSoft SurfMill等软件都具备多轴加工能力。本文使用JDSoft SurfMill软件，论述人头模型的五轴精雕加工工艺及加工策略。

1.人头模型分析

如图1所示，人头模型属于曲面无规则，形状特殊，造型复杂的产品。零件模胚是底面直径32mm的圆柱体，材料为ABS。产品加工要求表面光滑，无衔接痕。其加工工艺分析如下：

a）没有规则的平面，传统的加工方法无法满足要求。

b）造型复杂，曲面的曲率变化随意，增加刀具路径的难度。

c）头发纹路细小，凹凸不平，曲面投影加工差异大。

d）拥有众多主要负角面区域，如图2所示，较难加工。

2.工艺设计

工艺设计直接影响加工效果和加工效率。根据人头模型的形状特点，制定合理的加工工艺是五轴精雕加工的关键。首先根据产品的材料与加工难易，考虑选取合适的加工方式及加工刀具，其次在保证质量的前提下，优化加工工艺。……