模具花紋的立體造型技術詳解

輪胎花紋塊的三維造型

     (1)輪胎胎面模型利用UG軟件中的草圖(SKETCH)功能建立全相關的參數化型腔基礎曲線，并添加尺寸約束及幾何約束。使用掃描特征中的REVOLVEDBODY將型腔基礎曲線按回轉半徑和需要的花紋塊角度旋轉成輪胎胎面模型，結果如圖1所示。

      (2)將花紋卷曲到胎頂曲面上根據用戶提供的型腔曲線，采用TIREMAP專用模塊將圖2所示的輪胎花紋平面展開圖卷曲到胎頂曲面上，得到花紋在輪胎頂部的三維曲線(花紋曲線為空間曲線)。

      (3)花紋溝造型輪胎花紋空間曲線是構造花紋三維造型的基礎。使用UG三維自由曲面造型中的角度延伸片命令(EXTENSIONSHEET→ANGLED)，生成胎頂部位及胎側部位的花紋形狀，其中變角度面采用UG三維自由曲面造型中的掃描(SWEPT)生成，再通過修剪片體(TRIMSHEET)將多余的部分裁掉。通過以上操作得到的花紋溝造型如所示。

      2輪胎模具花紋塊數控加工生成加工程序的關鍵是確定加工類型、設置加工參數、模具花紋的立體造型選擇合理的刀具及針對不同機床編制不同的后處理程序。具體參數的獲得需不斷試驗、修改及再試驗。UG可為不同加工情況提供多種優化的加工類型，實際應用中需結合實際情況并考慮各方面因素，綜合采用多種加工方法。本文主要介紹兩種與花紋塊加工密切相關的銑削加工。

       (1)往復式曲面銑往復式曲面銑用于加工單獨的已裁剪曲面。

       通過設定刀具半徑和余量在曲面上進行刀具偏置，可以指定銑刀軌跡方向，也可以使用系統產生的銑刀軌跡方向，采用單向切削或往復切削。往復式曲面銑的銑刀軌跡是平行的，驅動點在加工曲面上生成?？赏ㄟ^沿切削方向的弦公差(調節步長公差)控制輸入點數量，也可通過指定兩平行銑刀軌跡間殘留的最大高度控制相鄰平行銑刀軌跡間的距離，而殘留的最大高度主要受刀具和曲面曲率影響。

       (2)可變軸曲面輪廓銑可變軸曲面輪廓銑是數控加工中最復雜的銑削加工控制方法，模具花紋的立體造型一般用于加工復雜曲面，以保證加工精度和加工效率。加工時銑刀側面或端面始終與曲面貼合，因此銑刀軸線位于曲面的切線或法線方向，除需要X，Y和Z軸聯動外，還需要同時控制兩個旋轉軸，形成五軸聯動。

        創建可變軸曲面輪廓銑的銑刀軌跡需要兩個步驟：第1步，從驅動零件體上產生驅動點模具花紋的立體造型;第2步，將驅動點沿投影矢量投影到零件體上。銑刀軌跡輸出時有一個內部的運算過程，即將刀具從驅動點沿投影矢量移動，直至接觸零件體，通過控制驅動方法、投影矢量和刀具軸，可變軸曲面輪廓銑可以生成復雜零件的銑刀軌跡