技術領域（yù）
[0001]本發明涉及一種模型加工工藝，尤其涉及一種適用於車模（mó）製造的汽車模型製作方 法。
背景技術
[0002]隨著工業4.0概念的提出，多功能的數控加工中心開始越來越（yuè）為普通（tōng）大眾所熟悉。 數控機床是工業4.0這（zhè）一全新概念中的重要一環，但數（shù）控機床畢竟是專業性比較強的設（shè）備， 人們對其的印象也大都停留在工業（yè）零件和模具的加（jiā）工方麵（miàn）。由於（yú）這些（xiē）加（jiā）工產品很少能夠直 接接觸，因（yīn）此，大家對於數控加工（gōng）中心高精（jīng）度、高適應性的加工（gōng）特性也就無從了解。
[0003]但數控機床的用途遠遠不僅如此。曆經幾代機床結構及操作係統的發展，配合先 進的CAD/CAM技術，當今的數控機床完全能夠（gòu）勝任（rèn）一些加工要求更（gèng）高的產品，例（lì）如諸如（rú）車模 的模型。
[0004]目前通常的車模加工過（guò）程中對數模不（bú）進行處理，直接加工，且車模底部也不做底 盤數據，在加工過程（chéng）中直接采用3+2軸（zhóu）的（de）定角加工模式。這樣（yàng）的加工模式容易在後續（xù）進行型 麵劃分和加工程序中接刀環節產生重複定位精（jīng）度的差異而（ér）出現瑕疵，影響了車模的整體感 官，而底盤造（zào）型的缺失，也使（shǐ）得車模（mó）的整體造型（xíng）的逼真度明顯下降，另外3+2軸的定角加工 方式也會產生大角度環形（xíng）麵(例如（rú）前保險（xiǎn）杠（gàng）和後保險杠)上形成接刀痕跡。
發明內容
[0005] 針對車模之類的更高加工（gōng）要求（qiú）的（de）產（chǎn）品（pǐn），本發明的發明人創（chuàng）作出了一種新穎的汽（qì）車 模型製作方法。
[0006] 為了避免各個角度的加（jiā）工程序接刀對車模的影響，在（zài）編（biān）程前（qián）首先應對原始數據進 行適當的調整，根據現有的數據（jù），對車模底盤進行造型設計及其他區域進（jìn）行合理的造型（xíng）。在 最初的數據處理環節就對後續的編程接刀問題進行考慮。對於無法劃分的區（qū）域，考慮采（cǎi）用 五軸聯動的擺（bǎi）角（jiǎo）加工方式。具體的，本發明提供（gòng）了（le）一種汽車模型製作方法，包括：
[0007] 輸入汽車（chē）原型的設計數據；
[0008] 對該設計數（shù）據進行分解（jiě）成多個數據組，其中每一個數據組對應於一個結構上獨立 的模型模塊；
[0009] 根據加工限製或模型設計規範對該多個數據組中的一個或多個進行修正；
[0010] 為每一個模型模塊選擇加工模式，以及
[0011] 根據該修正後的（de）相對（duì）應的數據（jù）組（zǔ）進行加工，以形成（chéng）該模型。
[0012] 較（jiào）佳地，在上（shàng）述的汽車模型製作方法中，該加工限製包括機床的加（jiā）工（gōng）角度以及型 麵之間的接刀約束。
[0013] 較佳（jiā）地，在上（shàng）述的汽車（chē）模型製作方（fāng）法中，該修正包括（kuò）按照比例進行縮放和/或對數（shù） 據組內的設計數據（jù）進行調整和（hé）/或刪減和/或對數據組內的設計數據進行拚接。
[0014] 較佳（jiā）地，在（zài）上述的汽（qì）車模（mó）型製作方（fāng）法中，該為每一個模（mó）型模塊選（xuǎn）擇加（jiā）工模式包括：
[0015] 對於需要一（yī）次完成所（suǒ）有加工麵的模型模塊，選擇擺角加（jiā）工模式（shì），
[0016] 其中（zhōng），該擺角加工模式進一步包括:劃分不同角度的加（jiā）工麵；同時為該不同角度的 加工麵進行加（jiā）工並在相鄰兩（liǎng）個加工麵的相接處（chù）拚（pīn）縫。
[0017] 較佳地，在上述的汽車模型製（zhì）作（zuò）方（fāng）法中，該汽車模（mó）型模塊（kuài）至少包括該車模的外殼。
[0018] 較佳地，在上述的汽車（chē）模型製作方法中，該為每一（yī）個汽車模型模塊選擇加工模式 包括（kuò）：
[0019] 對於半環繞式的汽車模型模塊，選擇擺角（jiǎo）和（hé）定角加工模式，其中（zhōng），該加工模式進一 步包括（kuò）:對半環繞式的（de）型麵（miàn）生成光（guāng）順麵，在其光順（shùn）麵的外側構建一個適合擺角走勢的導向 麵，以擺角加工模式沿著導向（xiàng）麵的路徑（jìng）對型麵進行初加工，再以（yǐ）定角加工模式完成整個型 麵的加（jiā）工。
[0020] 較佳地，在（zài）上述的汽車模型（xíng）製作方（fāng）法（fǎ）中，該導向麵是在確定機床的擺角路徑後（hòu）對 確定後（hòu）的擺角路徑進行（háng）軸向拉伸來設置。
[0021] 較佳地，在（zài）上述的汽車模型製作方法中，該半環繞式的模型模塊至少包括該車模 的前保險杠的型麵或/和後（hòu）保險杠的型麵（miàn）。
[0022] 較（jiào）佳地，在上述的汽（qì）車模型製作方法中（zhōng），該修正包括對該汽車模型的底部挖凹孔， 在該（gāi）汽車模型的底（dǐ）部安裝一底盤（pán）蓋板。
[0023] 較佳地，在上述（shù）的汽車模型製作方（fāng）法中，該修正還包（bāo）括（kuò）車身加工或/和車輪加工 或/和底盤及反光鏡的加工。
[0024] 較佳地，在上述的汽車模型製作方法中（zhōng），該車身加（jiā）工包括將其車身主體進行兩麵 加工，反麵完成底（dǐ）部（bù）安（ān）裝（zhuāng）麵和/或挖凹（āo）孔和/或定位銷孔和/或安裝螺孔和/或底盤配（pèi）合輪廓 的（de）加工，且正麵完成車身型麵和/或輪罩輪廓和/或車輪軸承（chéng）和（hé）/或反光鏡安裝孔的加工。 [0025] 較佳地，在上（shàng）述的汽車模型製作方法中，該（gāi）車（chē）輪加工（gōng）包括將車輪進行雙麵加工，反（fǎn） 麵加工車輪安裝銷孔以及正麵加工輪轂造型。
[0026]較佳地，在上述的汽車模型製作方法中，該底盤及反光鏡加工包括對底盤及反光 鏡采用壓板裝夾（jiá），該反光鏡采用正反（fǎn）兩（liǎng）次裝夾定位（wèi）。
[0027] 較佳地，在上述的汽車模型製作方法中，該修正還包（bāo）括型麵劃分，將劃分後的（de）型麵 用不同的顏色（sè）標注，確（què）定各個型麵（miàn）的加工範圍和接（jiē）刀（dāo）位置，其接刀位（wèi）置位於兩個相鄰型麵 的接縫處。
[0028]綜（zōng）上，本發明的汽車模型製作方法通過對原型數據進行拆解可以適應不同類型的 加工機（jī）床（chuáng）和加工模式，從而獲得更好的加（jiā）工效果。此外，通過為不同的模型模（mó）塊選擇更適應 的加工模式（shì）可以提高加工（gōng）效率、降低加工成本並提高最終產品的品（pǐn）質和（hé）美觀度。最後，本發 明通過將3+2軸的定角加工模式與五軸聯動的動角加工（gōng）模式相結合（hé）的方法既保留了定軸加 工（gōng）的簡便，又發揮了五軸聯動的靈（líng）活。
[0029]應當（dāng）理解，本發明（míng）以（yǐ）上的一般性描述（shù）和以下的詳細描述都是示例性和說明性的， 並（bìng）且旨在為如權（quán）利要求所述的本發明提供進一步的解釋。
附圖說明（míng）
[0030]包括附圖是為提供對本發明進一步的理解，它們被收錄並構成本申（shēn）請的一部分， 附（fù）圖示出了本發明的實施例，並與本說明書一起起到解（jiě）釋本發明原理的作用。附圖中：
[0031] 圖1示出（chū）了根據本發明的汽車模型製作方法的基本步驟的流程圖（tú）。
[0032] 圖2示出了加工型麵和擺（bǎi）角路徑之間的關係。
具體實施方式
[0033]現在將詳細參考附圖描述本發明的實施例（lì）。現在將詳細（xì）參考本發明的優選實（shí）施 例，其示例在附圖中示出。在任何可能的（de）情況下，在所（suǒ）有附（fù）圖中將使用相同的標記來表示相 同或相似的部分。此外，盡管本（běn）發明中所使用的術語是從（cóng）公知公用的術語中選擇的，但是（shì）本 發明說明書中所提及的一些術語可能是申請人按（àn）他或她的判斷來選擇的，其詳細含義在本 文的描述的相關部分中（zhōng）說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實際術語，而是還要通過每（měi）個 術語所蘊含的意義（yì）來理解（jiě）本發明。
[0034]圖1示出了根據本發明的汽車模（mó）型製作方法的基本步驟的流程圖。如圖所示，本發 明的汽車模型製作方法100主要包括以下幾個步驟：
[0035]步驟101:輸入汽車原型的（de）設計數據；
[0036] 步（bù）驟102:對該設計數據進行分解成多個數據組，其中每一個數據組對（duì）應於一個結 構上獨立的模型模塊（kuài）；
[0037] 步（bù）驟103:根（gēn）據加工（gōng）限製或模型設計規範（fàn）對該多個數據（jù）組中的一個或多（duō）個（gè）進行修 正；
[0038]步驟104:為每一（yī）個模型模塊（kuài）選擇加工（gōng）模式;以及
[0039] 步驟105:根據該修正後的相對應的數據組進行（háng）加（jiā）工，以形（xíng）成該車模。
[0040]以下結合一個鋁合（hé）金（jīn）車模的加工實例來詳細討論本發明的具體（tǐ）實（shí）施方式。但，需 要（yào）理（lǐ）解的是，本（běn）發明並不限於（yú）以下討論的加工（gōng）實例。本領（lǐng）域的技術人員可以根據本發明的 原理（lǐ）和精（jīng）神將該汽車模型製作方法應用於其他產品或其他加工領域。
[0041]對於（yú）車模來說，一般首選（xuǎn）需要獲得汽車原（yuán）型的設計數據(步驟101)，例如一個可以 直（zhí）接用來加工的汽車數模。
[0042]但（dàn），由於必須（xū）對原始（shǐ）設計數據進行一係列額調整和修改，因（yīn）此需要對該設計數（shù）據 進行分解成多個數據組，其中（zhōng）每一個數據組對應於一個結構上獨立的模型模塊(步驟（zhòu）102)。 例如，以車模為例，可以將設計數（shù）據（jù）分解成分別（bié）對應於車身、車輪、底盤、反光鏡等模型模（mó）塊 的多個數據組。
[0043]在一個實施例中，原始數據的調整包括對前進氣格柵麵進行調（diào）整，將其底部抬高（gāo）， 避免了小尺寸刀具在狹小空（kōng）間因加工深度太大而（ér）造成斷刀現象。門把（bǎ）手造型調整（zhěng），對於門 把手處比例縮放（fàng）後無法完成加工的細節進（jìn）行簡化，保留（liú）主要特征。排（pái）氣管造型調整:將排氣 管造型融合到車身整（zhěng）體結構中，並進行適當（dāng）的造型，使之更（gèng）符合加工（gōng）需要。車身底部（bù）造（zào）型： 根據車身形態，對車底進（jìn）行造型設（shè）計，並與底盤數據進行拚接。
[0044]汽車的結構有自己（jǐ）的脈絡，在（zài）對其進行加工工（gōng）藝安排之前，首先應該（gāi）根據機床的 加工特性以及汽車車身組成部件等因素，對加工數據進行區域的劃分，使得後續使用CAM軟 件（jiàn）編程時能（néng）夠根據車身各部分（fèn）的造型（xíng）特征以最適宜的加工策略來進行加工。
[0045]接著，根據加（jiā）工（gōng）限製或模型設（shè）計規範對該多個數據組中的一個或多個進行修正 (步驟103)。該加工限製可以包（bāo）括機床的加工（gōng）角（jiǎo）度以及型麵之間的接刀約束，且該（gāi）修正包括 按照比（bǐ）例進行縮放和（hé）/或對數據（jù）組內的設計數據進行調整和/或刪減和/或對（duì）數據組內的設 計數據進行拚（pīn）接。比如，在進行型麵劃分時，應充分考慮機床的加工角度，後續使用的加（jiā）工 策略，以及型麵之（zhī）間的接刀問題。完成劃分的型麵可（kě）用不同的顏色進行標（biāo）注，加以區（qū）別。完 成型麵劃分的車（chē）模數據就可以按比例（lì）進行縮放操作(例如縮放比例可以是1:18)，從而達到 最終所需的尺寸。
[0046]例如，上述的修正可以包括對該汽車模型的底（dǐ）部挖凹孔（kǒng），在（zài）該汽車模型的底部安 裝一底盤（pán）蓋板。
[0047]或（huò）者，上述的修正還可以包括車身加工、車（chē）輪加工（gōng）或/和底盤及（jí）反光鏡（jìng）的加工。 [0048]其中，該車身加工（gōng）包括將其車身主體進（jìn）行兩麵加工，反麵完成（chéng）底部安裝麵和/或挖 凹孔和/或定位銷孔（kǒng）和/或安裝螺（luó）孔和/或（huò）底盤配合輪廓的加工，且正麵（miàn）完成車身型麵和/或 輪罩輪廓和/或（huò）車輪軸承和/或反光鏡安裝孔的（de）加工。
[0049]其中，該車輪加工包括將車輪進行雙麵加工、反麵加工（gōng）車（chē）輪安裝銷孔以及正（zhèng）麵加 工輪（lún）轂（gū）造型。
[0050] 其中（zhōng），該底盤及反光鏡（jìng）加工包括對底盤（pán）及反光鏡采用壓板裝夾，該反光鏡采用正 反（fǎn）兩次裝夾定位（wèi）。
[0051] 此外，該（gāi）修正還可以包括型麵（miàn）劃分，因為（wéi）汽車（chē）的結構（gòu）有自己的脈絡，在對其（qí）進行加 工工藝安排之前，首先應該根據機床（chuáng）的加（jiā）工特性以及汽車車身組成（chéng）部（bù）件等因素，對（duì）加工數 據進行區域的劃分，使得後續使用CAM軟件編程時能夠根（gēn）據車身各部分的造（zào）型特征以最適 宜的加工策略來進行加工。在進行型（xíng）麵劃分時，應充分考慮機床的（de）加工角度，後續使用的加 工（gōng）策略，以及型麵之間的接刀問題（tí），所以可以先將劃分後的型麵用不同的顏色標注，確定各 個型麵的加工（gōng）範圍和接刀位置，將其接刀位（wèi）置位於兩個相（xiàng）鄰型麵的接縫處（chù），利用接縫位置 的接刀可以避免由於重（chóng）複定位（wèi）誤（wù）差而產生的（de）車體表麵（miàn）的接刀痕跡。
[0052] 舉例來說，為避（bì）免小尺寸刀具在（zài）狹小空間因加工深度太大而造成斷刀現象，可以 將前（qián）進氣格柵麵底部（bù）抬高;或者，可以對於門把手處比（bǐ）例縮放後無法完成（chéng）加工的（de）細節進行 簡化，保（bǎo）留主要特征。或者，可以（yǐ）將排氣管（guǎn）造（zào）型融合到車身整體（tǐ）結（jié）構中（zhōng），並進（jìn）行適當（dāng）的造型， 使之更符合加工（gōng）需（xū）要。車身底部造型；或者可以根據車身（shēn）形態，對車底進行造型，並與底盤 數據進行拚接。
[0053] 然後，就可以為每一個模型模塊選擇加工模式(步驟104)。 t〇〇54] 對於需要一次完成所有加（jiā）工麵的汽車模型模塊(例如車模的（de）外殼需要在一次裝夾 下（xià），完成所（suǒ）有加工麵的（de）加工。因此必須對（duì）各個（gè）不同（tóng）角度（dù）的加工麵進行擺角加工），選擇擺角 加工模式，其中，該（gāi）擺角加工模式進一步包括:劃分（fèn）不同角度的加工麵；同時為該不同角度 的加工麵進行加工並在相（xiàng）鄰兩個加工麵的相接處拚縫。
[0055]例（lì）如（rú），五軸聯動（dòng）的擺角加工是最常見的擺角加工方法。使用這個方法可以應對（duì）處 安裝麵外所有加工（gōng）麵的加工需求。然而，受機床擺角以及重（chóng）複定（dìng）位精度的影響，兩個不同加 工角度的程序在彼此的銜（xián）接上不可避免會產生接刀痕跡。因此（cǐ），在（zài）車模的加工前期（qī），通常會 將不（bú）同角度的加工麵進行（háng）區分。對於不同角度（dù）的程序拚（pīn）接位置，也盡量（liàng）選在實際汽車的外 板件拚縫（féng）上，這樣安排，可以在後續的拚縫（féng）刻線過程中，將實際產生的程序接刀痕跡去除， 不會影響車模的整體感觀。當然，為了（le）避免產生接（jiē）刀（dāo）痕跡，此方法也同樣適用於3+2軸（zhóu）的定 角加工。
[0056]對於半環繞式的模型模塊，選擇擺角（jiǎo）和定角加（jiā）工模（mó）式，其中，該加工模式進（jìn）一步包 括:對半環繞式的（de）型麵生成光順麵，在其光順麵的外側構建一個適合擺角走勢的導（dǎo）向麵，以 擺（bǎi）角加工（gōng）模式沿著導向麵的（de）路徑對型麵進行（háng）初加工，再以定角加工模式完成整個型麵的加 工。較佳地，該半環繞式的模型模塊（kuài）至少包括該車模的前保（bǎo）險杠的型麵或/和（hé）後保險杠的型（xíng） 麵。
[0057]以前（qián）保險杠型麵為例：由於保險杠內嵌的進氣格柵麵造型相對比較複雜，也不利 於五（wǔ）軸加工刀路（lù）的運算。對於（yú）這（zhè）類型麵，可以自行構麵，將原（yuán）有的進氣格柵麵包（bāo）起來，使得 整個加工型麵（miàn）區域保持相對的光順，這（zhè）樣既方便刀路的（de）計算，也（yě）使得加（jiā）工程序在運行時避 免頻繁的抖（dǒu）動，影響表麵質量。
[0058]為使五軸聯動加工時，機床擺（bǎi）角能夠按照預先設想的方向來進行。必須為五軸刀 路（lù）設置一個導向麵，由它來規定（dìng）五軸擺角（jiǎo）的走勢。對於前、後保險杠這類（lèi）的（de）型麵，優先考慮 以自身（shēn）型麵201的（de）走勢為基礎同時考慮機（jī）床的擺角路徑202來構建（jiàn）導向麵，如圖（tú）2所示。前後 保型麵在擺角路徑要求上（shàng）不算複雜，可以通過確定後的擺角路徑進行軸（zhóu）向拉伸來獲取導（dǎo）向 麵。
[0059] 最後，根據該修正後的相對應的數據組進行加工，以形成該車模（mó）(步驟105)。
[0060]綜上所述，本發（fā）明的汽車模型製作方法通過對原型數據（jù）進行拆解可以適應不同類 型的加工機床和加工模式，從而獲得更好的加工效果。通過為不同的模型模塊選擇更適應（yīng） 的加工模式可以提高加工效率、降低加工成本並提高最終（zhōng）產（chǎn）品的品質（zhì）和美觀度。
[0061]本發明（míng）通過將3+2軸定角加工模式與五軸聯動的動角加工模式相結（jié）合的方法（fǎ）既保 留了定軸（zhóu）加工的簡便，又發揮了五軸聯動的靈活，使數控機床的實用效率達到最（zuì）大（dà）。設計數 據的預先處理，加（jiā）工區域的劃分著色，使後續的加工接（jiē）刀有了很大改觀（guān）。
[0062] 此外，通過一係（xì）列的工藝設計(例如車輪和車身的雙麵加工、底盤數據的造型與（yǔ）裝 配結構等），提升了車模的真實（shí）感。加工程（chéng）序的走刀方法，避免了大範圍型麵的不同角度的（de） 接刀（dāo）而產生的（de）大角度環形麵(例如前保險杠和後保險杠（gàng）)的接刀痕跡。
[0063]所選方案從數據（jù）設計角度（dù）考（kǎo）慮了車（chē）模的整體感觀與結（jié）構，各個部（bù）件的拆分與裝 配，解決了局部難以一次加工成型的問題，內部的挖空（kōng）減重，也使全金屬的（de）車模不至於太過 笨重（chóng）。
[0064] 本領（lǐng）域技術人員可顯見，可對本發明的上述示例性（xìng）實施例進行各種修改和（hé）變型而 不偏離本發明的精神和範圍。因此，旨在使本發明覆蓋落在所（suǒ）附（fù）權利要（yào）求書及其等效技術 方案範圍內的對本發（fā）明的修改和變型。
