船模是预报实船航行性能和辅助船舶科研教学的重要工具,随着船舶设计制造技术的不断发展,对船模制作的要求越来越高,客观上要求将先进的制造技术引进到船模加工过程中,逐渐取代传统的手工制作方法。船模作为实船试验的近似替代品,其可靠程度(即动力相似性)是和它的几何相似性密切相关的:船模的尺寸比例必须满足一定的要求,更重要的是几何加工精度要高、船底表面足够光滑,否则会使试验结果误差增大。传统的制造加工过程,一般都是通过在数控机床上对NC 代码进行空运行或是采用较软、较便宜的材料进行样件试切操作,以检验数控代码的正确性与合理性。这将会占用大量的机床实际加工时间,降低机床的效率。采用先进的仿真技术可以利用计算机图像模拟加工过程,并观察刀具运动,及刀具对加工部位工件材料的切除过程。这样可以从本质上提高检验的效率,节省劳动力,节约生产资源。下面以船模数控加工机为例,使用软件建立船模三维实体模型,然后进行加工过程的仿真,并生成可供数控机床使用的数控代码。本文在分析当前船舶/船模数控加工的发展状况及趋势的基础上,对船模数控加工机的建模和虚拟加工进行了研究与开发,具体工作如下: 对三维造型软件Unigraphics 及其二次开发软件UG/OPEN GRIP 和UG/OPEN API进行研究; 解决了基于Unigraphics 的数控船模三维造型的关键技术并利用UG 二次开发软件进行船模造型; 对船模加工过程进行模拟仿真并通过后处理生成NC 代码; 使用深圳固高公司GT-400-SG-ISA-G 运动控制卡根据NC 代码进行数控船模加工; 作为本文的重点,本文着重研究了基于Unigraphics 二次开发功能的船模造型方法,设计了软件系统方面,按流程设计了数据预处理、船模造型、CAM 和CNC 模块。