多维曲面零件是切削加T的一个难点，除了要求应用多轴机床之外，多轴编程技术是其中的关键，合理地设置加工刀路是零件表面精度及尺寸精度的重要保证。本文以人的头像加工为例，论述和分析了五轴切削对多维曲面零件加工的实际应用。头像是多轴数控加工

一类典型的产品，具体见图

1所示，针对该产品曲面多而复杂，表面质量、尺寸精度要求高等特点，在加工工艺上采用三轴加工开粗、五轴联动精加工相结合，

配合程序优化的思路，来提高产品的加工质量和加工效率本次试做工件的材料为硬铝。头像的主要尺寸为：最大的直径为

?100mm。最小圆角半径为0.6mm，人像的圆柱形轮廓尺寸100mm×100mm。由于头像本身属于复杂曲面零件，同时设计要求精度6061铝板铝格栅多维曲面零件加工达到IT7，表面光洁度达Ra1.6。其面部结构比较复杂，在耳朵、眼睛、嘴巴附近有多个小曲面，曲面的最小宽度只有1-2mm，这对刀具的要求很高，这种曲面只能采用直径1mm的刀具。由于刀具直径小，为了避免断刀或粘刀。在实际加工过程中要求切削深度不能太大，采用少切削量，高转速加工，同时进给速度不能过快。

1.2加工工艺分析

在刀路编制过程中为了使刀路更加流畅，选用三轴加丁进行零件的粗加工，精加工则选择五轴联动的加工方法，使切削过程更加连续，减少抬刀次数。保证加工质量。于粗加工采用三轴的加工方法。因此需先分析零件在加工方向上的刀具干涉问题。其中采用UG软件的模具分析功能：通过各个方向的分析可见，每个方向都存在刀具干涉的问题，但通过对各个方向的轮流加工，可以避免刀具干涉的问题解决，也就是说当采用五个方向加下的话，可以将该人像零件的整个轮廓都可以粗加工到位因此确定头像的粗加工流程：采用五面加工。即为前侧面后侧面、左侧面、右侧面和顶面的五个面加工。

1.3加工的设计过程：6061铝板铝格栅多维曲面

1.3.1建立加工所徭要的模型．包括产品设计、准备坯料和CAD文件。

1.3.2设计加工所需要的数据及加T操作环境，包括选择加工机床(选用五轴机床)、加工坐标系(

五轴机床，包括3个移动轴和2个转动轴)、设计夹具，挑选加工刀具(平底刀，球头月)、设定加工参数、加工方法(采用曲面加工)等。

1.3.3加工程序设计(设计加工方式)，刀具路径设计产生加工刀具路径数据，6061铝板后处理程序(经由后处理程序进行加T参数的转移)，NC—CODE(输出五轴机床及控制器所需的机器码并进行加工过程)。

2头像的程序编制

2.1整体加工刀路规划和装夹

五轴数控粗加工时。首先以头像的底面为装夹面．对头像依此绕C轴旋转90度加工4个侧面，4个侧面加工完工后再绕

A轴旋转90度加工顶面。人像面部的精加工分2步走，先用4轴加工方式进行半精加工，再进一步五轴加工方式精加工头像顶面与面部上的小曲面耳朵，眼睛，嘴巴，以保证整个加工质量及表面精度。具体如图

3所示