可調(diào)距螺旋槳銑削加工仿真及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、可調(diào)距螺旋槳是一種典型的復(fù)雜曲面零件，其設(shè)計(jì)與制造精度直接影響著推進(jìn)器的推進(jìn)效率與服役壽命。在其服役的海洋環(huán)境中，槳葉工作時(shí)所受到的時(shí)變載荷和扭矩載荷，對(duì)槳葉的葉型線、葉厚分布等幾何特征提出了較嚴(yán)格的建模與制造精度要求。槳葉數(shù)控加工是其加工工藝流程中耗時(shí)最長(zhǎng)且對(duì)加工精度要求最高的一項(xiàng)工藝，因此，銑削加工工藝參數(shù)的選擇對(duì)提高槳葉表面質(zhì)量及加工效率具有重要意義。
　　本文首先對(duì)可調(diào)距螺旋槳葉片幾何特征與建模原理進(jìn)行了分析，基于槳葉設(shè)計(jì)

2、圖譜，推導(dǎo)了葉切面特征點(diǎn)數(shù)據(jù)到三維空間型值點(diǎn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換公式，將型值點(diǎn)擬合為曲面型線，并通過掃掠的方式得到槳葉曲面，基于UG二次開發(fā)功能，搭建了槳葉參數(shù)化建模平臺(tái)；其次，建立了一種加工表面形貌仿真算法，針對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)中使用最多的牛鼻刀，建立了牛鼻刀的幾何模型，推導(dǎo)出牛鼻刀切削刃上的任一離散點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)方程，并利用Z-map法對(duì)工件銑削后表面形貌在Matlab中進(jìn)行計(jì)算仿真；最后，針對(duì)可調(diào)距螺旋槳葉片的數(shù)控銑削加工，分析了加工工藝

3、流程，研究了參數(shù)選擇依據(jù)及槳葉銑削策略，并根據(jù)所選參數(shù)在UG中生成了無干涉刀位軌跡，使用VERICUT軟件建立了機(jī)床數(shù)字化模型，并對(duì)生成的刀路進(jìn)行干涉碰撞檢測(cè)及使用OptiPath模塊進(jìn)行了基于恒定材料去除率的進(jìn)給速度優(yōu)化。同時(shí)開展了技研調(diào)距槳加工實(shí)驗(yàn)，將所編制的刀路程序在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行應(yīng)用，使用非接觸式測(cè)量方案，對(duì)加工后的槳葉進(jìn)行掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)測(cè)量分析，依據(jù)加工要求對(duì)槳葉加工精度進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
　　本文所研究?jī)?nèi)容通過了實(shí)際的加工驗(yàn)證，參