船用螺旋槳曲面造型及五軸數(shù)控加工刀位規(guī)劃.pdf

1、船用螺旋槳是一類(lèi)典型的自由曲面零件,它的曲面形狀和制造精度直接決定了船舶的推進(jìn)效率和噪音的大小,而加工方法的研究將有助于提高該類(lèi)零件的加工精度和效率.傳統(tǒng)的螺旋槳加工方法是通過(guò)普通銑床粗加工加上大量的人工修磨來(lái)完成的,此方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,且精度難以保證.隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,目前的螺旋槳大多采用數(shù)控加工中心來(lái)制造,所用的刀具通常為球頭刀或平頭刀,但加工精度和效率仍然不夠理想.如何充分發(fā)揮五坐標(biāo)加工中心的潛能,采用非球頭形式的刀具側(cè)銑加工該類(lèi)自

2、由曲面,以提高螺旋槳的加工精度和效率,是當(dāng)前數(shù)控加工的一個(gè)研究重點(diǎn).本論文在深入分析螺旋槳曲面成型原理的基礎(chǔ)上,將設(shè)計(jì)時(shí)給定的槳葉曲面的切面數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為笛卡爾坐標(biāo)系中的坐標(biāo),利用B樣條方法對(duì)截面數(shù)據(jù)點(diǎn)插值并加密,得到足夠的數(shù)據(jù)點(diǎn),進(jìn)而利用最小二乘法擬合出槳葉曲面,通過(guò)調(diào)整偏離權(quán)和光順權(quán)得到了理想的二階連續(xù)的槳葉曲面.針對(duì)圓柱體棒料毛坯,提出了采用類(lèi)似型腔加工和逐點(diǎn)搜索的兩種粗加工方法,前一種方法能精確地控制加工區(qū)域,同樣可應(yīng)用于精加工;后