本文摘要：

 本文研究了一种基于UG NX的五轴数控加工流程，旨在改善和优化镜片加工流程。利用点云数据扫描仪对镜框进行扫描以及科学参数化处理，将符合眼镜片加工标准的OMA文件中的球坐标数据转换为NURBS曲线拟合所需的格式。采用NURBS曲线拟合算法恢复刀路轨迹的连续性，并配合专用新型锥铣刀加工镜片，提高镜片加工的精度和效率。设计并建立一种控制刀轴矢量平滑变化的刀轴驱动约束方法，通过曲线驱动刀轴和镜片曲面法向量约束刀轴使刀头平滑进给，将刀轨文件经过后处理转换为NC文件。对两组曲率半径不同的眼镜片进行加工，得出符合镜框凹槽的尖边，进行加工测量和误差分析。测量结果显示，该曲线重建方法和刀轴驱动方式符合镜片尖边的加工需求，根据本文方法拟合出的刀路曲线进行加工显著缩短了加工周期，利用专用加工刀具避免了先切型后切边的情况，沿着精简后的加工路线可以同时加工片型及尖边。在满足加工需求的同时，对眼镜片尖边的相应误差测量数据进行分析，边光顺无毛刺，加工误差不超过0.07 mm，最小误差接近0.01 mm，与扫描数据差距微小，后期镶嵌镜片更为流畅。由于尖边测量存在一定误差，实际的边缘误差能够满足尖边的机械加工精度要求。目前，应用广泛的眼镜片磨边机无法对镜框数据进行参数调整，亦无法调整需求。由于人工操作过于繁琐，需要人为换刀换料，在大批量镜片尖边加工过程中，加工效率较低，本文方法不但满足不同镜框参数的尖边加工需求，当同一镜框参数下镜片尖边大批量生产时，加工过程精简且高效的优势尤为明显。在此基础上，后续可以进一步通过曲线、曲面拟合重建并驱动刀轴的方法对中含有大量曲线曲面的机械结构进行精准加工，提高加工面的精确度和光滑性，缩减加工流程并提高加工效率。

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