畢業(yè)論文--直紋型面葉片電解加工計(jì)算機(jī)輔助工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　電解加工的基礎(chǔ)原理是電化學(xué)陽(yáng)極溶解，而這一電化學(xué)過(guò)程又是建立在電解加工間隙中特定的電場(chǎng)、流場(chǎng)分布的基礎(chǔ)上的，故電場(chǎng)理論、流場(chǎng)理論以及電化學(xué)陽(yáng)極溶解理論構(gòu)成了研究電解加工工藝的三大基礎(chǔ)理論。</p><p>　　1.1 電解加工過(guò)程的電化學(xué)特性</p><p><b

2、>　　1.1.1電解</b></p><p>　　電解是電化學(xué)基礎(chǔ)理論中的一個(gè)基本概念。所謂電解，是指在一定外加電壓下、將直流電流通過(guò)電解池、在兩極分別發(fā)生的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的電化學(xué)過(guò)程。</p><p>　　電解池由兩個(gè)金屬導(dǎo)體分別插入電解質(zhì)溶液構(gòu)成。以電解鐵為例，其電解池構(gòu)成及電解過(guò)程的示意見(jiàn)圖1—1。</p><p>　　圖1—1 電解池

3、和電解過(guò)程示意圖</p><p><b>　　1.1.2電解加工</b></p><p>　　電解過(guò)程中的陽(yáng)極溶解原理并借助于成型的陰極，將工件按一定形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法稱為電解加工。其加工系統(tǒng)如圖1—2。加工時(shí)工件（陽(yáng)極）接直流電源的正極，工具（陰極）接電源的負(fù)極，工具向工件緩慢進(jìn)給(0.2～2.0mm/min)，使兩極之間保持有較小的間隙（0.1～1m

4、m），具有一定壓力（0.5～2.0MPa）的電解液從間隙中流過(guò)，這時(shí)陽(yáng)極工件的金屬逐漸被電解腐蝕。</p><p>　　圖1—2 電解加工系統(tǒng)圖</p><p>　　電解產(chǎn)物逐漸被高速（5～30m/s）流動(dòng)的電解液沖走。電解加工成形原理如圖1－3所示。加工開(kāi)始時(shí)各處間隙不同（圖1－3.a），這樣在間隙小處電場(chǎng)較集中，加工電流密度較大，材料去除較快，間隙大處電場(chǎng)較發(fā)散，加工電流密度較小，材

5、料去除較慢，隨著加工過(guò)程的進(jìn)行，間隙的差距不斷縮?。▓D1－3.b），當(dāng)加工至一定深度后，各點(diǎn)間隙趨于平衡，如圖1－3.c所示，陰極與工件的形狀基本相似。</p><p>　　a 成型開(kāi)始 b 成型過(guò)程 c 成型結(jié)束</p><p>　　圖1—3 成型過(guò)程示意圖</p><p>　　1.2 電解加工的特點(diǎn)和應(yīng)用&l

6、t;/p><p>　　1.2.1電解加工和其他加工方法比較，具有的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1．電解加工由于一次成型，生產(chǎn)率較高，約為電火花加工的5～10倍，在某些情況下比切削加工的生產(chǎn)率還高，且加工生產(chǎn)率隨加工電流密度和總加工面積的增大而增大，一般能達(dá)到100/min，最高10000/min。</p><p>　　2．當(dāng)被加工材料的金相組織均勻致密，電解液選配得當(dāng)，

7、在小間隙下以高的電流密度進(jìn)行加工時(shí)，能獲得較高的表面質(zhì)量和較低的表面粗糙度，一般能達(dá)到Ra 0.8m ，最低可達(dá)Ra 0.1m。</p><p>　　3．加工范圍廣，不受金屬材料本身硬度和強(qiáng)度的限制，可以加工硬質(zhì)合金、淬火鋼、不銹鋼、耐熱合金等高硬度、高強(qiáng)度及韌性金屬材料，并可加工葉片、鍛模等各種復(fù)雜型面。</p><p>　　由于加工過(guò)程中不存在機(jī)械切削力，所以不會(huì)產(chǎn)生由切削力引起的殘余

8、應(yīng)力和變形，沒(méi)有飛邊毛刺。</p><p>　　從加工原理上講，工具陰極無(wú)損耗，這對(duì)批量生產(chǎn)保證加工精度、降低成本具有重要意義。</p><p>　　1.2.2電解加工的主要缺點(diǎn)及局限性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：</p><p>　　1．不易達(dá)到較高的加工精度和加工穩(wěn)定性。電解加工精度主要依靠陰極和工件之間的間隙來(lái)間接控制，而影響電解加工間隙的電場(chǎng)和流場(chǎng)因素很多，控制

9、比較困難，并且加工時(shí)還存在雜散腐蝕現(xiàn)象，從而使得電解加工精度的提高及保持成為擴(kuò)大其應(yīng)用的主要障礙。</p><p>　　2．陰極的設(shè)計(jì)、制造、修整比較麻煩，因而很難適用于單件生產(chǎn)。</p><p>　　3．設(shè)備投資大。由于電解加工的附屬設(shè)備較多，占地面積較大，電解加工設(shè)備要求有良好的剛性、抗腐蝕性和密封性，所以造價(jià)較高。</p><p>　　4．需防止污染。電解產(chǎn)物

10、中可能含有有害成分（如Cr6+），若不從電解液中分離出來(lái)，隨便排入下水道，將會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此必須解決廢液、廢渣、廢氣處理問(wèn)題。</p><p>　　綜上所述，電解加工對(duì)于難加工材料零件以及復(fù)雜形狀零件的批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，是一種高效、經(jīng)濟(jì)的加工方法，可獲得較好的綜合效果。因此，只要合理選擇加工對(duì)象，充分發(fā)揮其加工優(yōu)勢(shì)，就可取得良好的技術(shù)——經(jīng)濟(jì)綜合效益。由于電解加工的這些優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)外已成功地應(yīng)用于槍炮、航空

11、發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等制造業(yè)中，在汽車、拖拉機(jī)、采礦機(jī)械的模具制造中也得到應(yīng)用，成為機(jī)械制造業(yè)中具有特殊作用的工藝方法。</p><p>　　1.3電解加工新技術(shù)</p><p>　　1.3.1脈沖電流電解加工</p><p>　　采用脈沖電解加工是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新方法，可以明顯地提高加工精度，在生產(chǎn)中已實(shí)際應(yīng)用并日益得到推廣。采用脈沖電流電解加工能夠提高加工精度的原因

12、是：</p><p>　　消除加工間隙內(nèi)電解液電導(dǎo)率的不均勻化。</p><p>　　脈沖電流電解加工使陰極在電化學(xué)反應(yīng)中析出的氫氣是斷續(xù)的，呈脈沖狀。它可以對(duì)電解液起攪拌作用，有利于電解產(chǎn)物的去除，提高電解加工精度。</p><p>　　1.3.2混氣電解加工</p><p>　　混氣電解加工就是將一定壓力的氣體（主要是壓縮空氣）用混氣裝置

13、使它與電解液混合在一起，使電解液成分為包含無(wú)數(shù)氣泡的氣液混合物，然后送入加工區(qū)進(jìn)行電解加工。如圖1—4所示，電解液混入氣體后，主要起兩個(gè)作用：（1）減小了電解液的電導(dǎo)率，使電解液向非線性方面轉(zhuǎn)化，減少雜散腐蝕，且由于氣泡的存在，當(dāng)間隙增加到一定程度時(shí)，就可能截止電解作用，即存在切斷間隙，加工孔時(shí)的切斷間隙約為0.85~1.3mm。（2）降低電解液的密度和粘度，增加流速，均勻流場(chǎng)，減少短路的可能，更有利于采用小間隙加工來(lái)提高加工精度。&l

14、t;/p><p>　　圖1—4 混氣電解加工示意圖</p><p>　　1.3.3數(shù)控展成電解加工</p><p>　　人們從數(shù)控銑床那里得到啟發(fā)，利用數(shù)據(jù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)必要的展成運(yùn)動(dòng)，就可用簡(jiǎn)單形狀的工具電極電解加工型腔、型面。如圖1—5所示，工具電極可以做成簡(jiǎn)單的棒狀、球狀、條狀，電解加工時(shí)，電極參與電解加工的部分可以是點(diǎn)、直線或曲線。電解加工與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合，為解決數(shù)

15、控銑削難加工或不能加工的難題提供了一條新的優(yōu)質(zhì)、高效、快速、低成本的加工技術(shù)途徑，數(shù)控電解加工是電解加工發(fā)展的一個(gè)重要方向。 </p><p>　　圖1—5 數(shù)控展成電解加工系統(tǒng)</p><p>　　第二章 數(shù)控展成電解加工</p><p>　　數(shù)控展成電解加工是一種將電解加工技術(shù)與數(shù)控技術(shù)結(jié)合起來(lái)的新型加工方法，其主要目的是加工在航空、航天領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的葉

16、輪類整體結(jié)構(gòu)件。其中相當(dāng)一部分整體葉輪的葉片型面可以用直紋面來(lái)擬合，故可以采用展成電解的方法用直線刃邊的陰極加工成形，其生產(chǎn)效率高，表面質(zhì)量好。</p><p>　　2．1 整體葉輪</p><p>　　整體葉輪的加工方式主要有精密鑄造、機(jī)械加工、電火花加工、電解加工等。精密鑄造整體葉輪的主要優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高、精度可滿足要求、并能提高材料的利用率，從而可節(jié)約大量的貴重金屬材料；特別是隨著

17、人們對(duì)金屬凝固理論研究的深入，使得鑄造合金的組織及其性能大大改善。但這種方法生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，技術(shù)難度大，廢品率高，且只適于可鑄合金。機(jī)械加工整體葉輪主要采用多坐標(biāo)數(shù)控銑削進(jìn)行，可加工出復(fù)雜型面，能得到較高的表面質(zhì)量并具有較高的材料去除率。然而由于大多數(shù)整體葉輪的葉片型面復(fù)雜且薄，加工易變形，刀具磨損大以及受材料限制等因素的存在，使得數(shù)控銑削加工整體葉輪的應(yīng)用受到了限制。電火花加工整體葉輪能獲得較高的精度，但加工效率較低，并存在電極損耗。電

18、解套料加工的生產(chǎn)率高，表面質(zhì)量好，且加工過(guò)程穩(wěn)定，但這種方法只適于等截面葉片整體葉輪的加工。數(shù)控展成電解加工可適于各種難切削金屬材料整體葉輪加工，柔性好，容易保證數(shù)控加工精度。</p><p>　　圖2—1 整體葉輪零件圖</p><p>　　2．2 加工方式</p><p>　　整體葉輪的葉片型面為三維空間曲面，加工方式按照陰極的形狀分為兩類，1) 外噴式陰

19、極；2) 內(nèi)噴式陰極，其中外噴式陰極主要適用于對(duì)已有的型面進(jìn)行精加工，加工中陰極可繞自身軸旋轉(zhuǎn)，也可不旋轉(zhuǎn)，外噴式加工要求有電解液噴嘴系統(tǒng)。內(nèi)噴式陰極常用于在實(shí)體毛坯上開(kāi)槽，如成型溝槽加工（如圖2—2）。這兩類電極的刃邊均為直線，其原因是在滿足公差要求的前提下，葉片上由型值點(diǎn)坐標(biāo)給出的型面有相當(dāng)一部分可以用直紋面來(lái)近似，這類零件的加工可以采用直線刃邊陰極數(shù)控展成電解加工方法。對(duì)于不能用直紋面來(lái)擬合的葉輪加工，不在本課題研究范圍。<

20、/p><p>　　圖2—2 直線刃陰極的加工示意圖</p><p>　　2．3 加工運(yùn)動(dòng)</p><p>　　如上所述，本文研究的對(duì)象是面向型面為直紋面的整體葉輪數(shù)控展成電解加工。直紋面是一簇連續(xù)變動(dòng)的直線所構(gòu)成的曲面。這些直線稱為直紋面的母線，按照母線展成運(yùn)動(dòng)形式的不同，又分為平行直紋面和非平行直紋面兩種，平行直紋面是一簇平行于同一個(gè)平面的直母線構(gòu)成的曲面，非平

21、行直紋面是一簇不全平行于同一個(gè)平面的直母線構(gòu)成的曲面。按照整體葉輪型面的特點(diǎn)，對(duì)于可以用平行直紋面來(lái)擬合的型面加工，展成運(yùn)動(dòng)需四軸聯(lián)動(dòng)，即X、Y、Z三個(gè)方向的平動(dòng)加上XOY平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)CW（或CT）。對(duì)于只能用非平行直紋面來(lái)擬合的型面的加工展成運(yùn)動(dòng)需要五軸聯(lián)動(dòng)，即X、Y、Z三個(gè)方向的平動(dòng)加上XOY、YOZ平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)CW（或CT）及A，如圖2－3所示。這里應(yīng)注意兩點(diǎn)：1〕如為外噴式陰極加工，在以上展成運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，陰極還需要一個(gè)繞自身軸

22、的轉(zhuǎn)動(dòng)；2〕本文討論的對(duì)象為平行直紋面的加工。</p><p>　　圖2—3 展成電解加工運(yùn)動(dòng)</p><p>　　2．4 成形運(yùn)動(dòng)分配方案</p><p>　　為了直觀地顯示機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分布，特準(zhǔn)備了機(jī)床示意圖（圖2—4），其具有X、Y、Z方向的直線移動(dòng)，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸CW和陰極擺軸CT。本課題研究的是四軸聯(lián)動(dòng)，即X、Y、Z、CW或X、Y、Z、CT。而在這兩種方

23、法中，我們選擇前者。</p><p>　　圖2—4 數(shù)控展成電解加工機(jī)床示意圖</p><p>　　其中 ：1 ：Z向滑臺(tái) 2 ：陰極刀桿 3 ：Y向滑臺(tái) 4 ：工作臺(tái) 5 ：X向滑臺(tái)</p><p>　　采用工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)（X、Y、Z、CW）有許多突出的優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　　1. 加工精度容易保證，陰極的長(zhǎng)度、刃形對(duì)加工進(jìn)給

24、量沒(méi)有影響，因此在編制程序時(shí)不會(huì)由于陰極制造尺寸與編程中設(shè)置的參數(shù)不符而引起的加工軌跡偏差；</p><p>　　2. 加工過(guò)程中一旦發(fā)生故障需要陰極退出工件進(jìn)行處理時(shí)，陰極均保持在與Y軸平行的位置，它可在任意時(shí)刻沿Y向退出工件；</p><p>　　3. X、Y軸進(jìn)給量△X、△Y 比較小，速度較快，這明顯擴(kuò)大了機(jī)床的加工尺寸范圍，從而避免展成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的誤差和振動(dòng)、電解液流暢的變化引起

25、的加工型面的尺寸誤差； </p><p>　　4. 在編程調(diào)試中可通過(guò)改變X向進(jìn)給量來(lái)進(jìn)行相應(yīng)補(bǔ)償。</p><p>　　所以，考慮用X、Y、Z、CW來(lái)構(gòu)成葉間通道加工、葉片型面加工的展成運(yùn)動(dòng)，每加工好一個(gè)葉間通道返回原點(diǎn)，再由工件（葉輪）的旋轉(zhuǎn)（CW）來(lái)實(shí)現(xiàn)葉輪分度，逐而實(shí)現(xiàn)整體葉輪葉片的加工。</p><p>　　第三章 陰極設(shè)計(jì)</p>&l

26、t;p>　　研究數(shù)控展成電解加工，主要是為了解決各類新型發(fā)動(dòng)機(jī)中的整體葉輪扭曲葉片型面的加工難題。展成電解加工使用的電極一般有外噴式、內(nèi)噴式兩種。外噴式</p><p>　　圖3—1 外噴式加工 圖3—2 內(nèi)噴式加工</p><p>　　電極一般如棒狀，繞自身軸旋轉(zhuǎn)，常用于對(duì)已加工型面進(jìn)行精加工，如圖3-1，葉間通道加工，集中地反映了雙加工刃、

27、內(nèi)噴射式陰極展成電解加工的工藝特點(diǎn)。內(nèi)噴式電極大都用于在實(shí)體上開(kāi)槽，如整體葉輪的通道加工，如圖3- 2,本文討論內(nèi)噴式電極設(shè)計(jì)方法</p><p>　　3．1 陰極結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　整體葉輪的葉間通道加工陰極可采用薄錐形焊接結(jié)構(gòu)或組合式結(jié)構(gòu)，如圖3 - 3所示，陰極底板和側(cè)壁焊接為一體，修磨成小圓角過(guò)渡，根據(jù)實(shí)際的加工經(jīng)驗(yàn)，出液槽設(shè)計(jì)為“S”型較為合理，如圖 3－4左

28、圖所示, 這樣電解液流場(chǎng)均</p><p>　　圖3—3 焊接式陰極結(jié)構(gòu)</p><p>　　勻穩(wěn)定,不會(huì)因缺液區(qū)而產(chǎn)生短路。尺寸設(shè)計(jì)中，頂部刃邊寬度A，底板的錐形角θ，實(shí)際加工長(zhǎng)度L是幾個(gè)重要的參數(shù)，陰極刃頂部加工出葉片的根柱面，底板的錐形角應(yīng)與葉片葉間斜角相對(duì)應(yīng)，尺寸L對(duì)應(yīng)加工葉片的長(zhǎng)度。</p><p>　　圖3—4 兩種出液槽的比較</p>

29、<p>　　如圖3－5沿Y軸按截面1~n給出曲面型值點(diǎn)數(shù)據(jù)，每個(gè)截面給出m個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，即給出同一葉片上葉盆面、葉背面的坐標(biāo)值。葉盆面及葉背面在各Z截面內(nèi)的坐標(biāo)值均是在圖3－5中XOY－Z坐標(biāo)系中給出的，由于在各Z截面內(nèi)葉輪槽間形狀一般是不相同的，即不是等截面的，因此一次進(jìn)給加工中，無(wú)法同時(shí)保證葉盆面及葉背面的尺寸，一般的加工方式要么是以葉盆面（或葉背面）為依據(jù)，計(jì)算成形運(yùn)動(dòng)軌跡，再兼顧葉背面（或葉盆面）的加工余量原則來(lái)設(shè)計(jì)陰

30、極，要么是以葉間通道的中心面來(lái)計(jì)算成形運(yùn)動(dòng)軌跡，保證各截面尺寸不超差來(lái)設(shè)計(jì)陰極。這就需要對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，形成以Z截面的形式給出的葉盆面及相鄰葉片葉背面數(shù)據(jù)表，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。表3－1給出的葉盆面坐標(biāo)值不需變化，葉背面坐標(biāo)值要通過(guò)一旋轉(zhuǎn)變換得到另一相鄰葉片葉背的坐標(biāo)值，可用下式計(jì)算，角為相鄰葉片夾角。</p><p>　　， 式中為相鄰葉片周向夾角。</p><p>　　處理后的數(shù)

31、據(jù)表格式為表3－1所示。完成了數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)化后，后面的處理就是以各Z截面內(nèi)的數(shù)據(jù)為依據(jù)展開(kāi)的。</p><p>　　表 3－1 調(diào)整后的數(shù)據(jù)表</p><p>　　圖3—5 整體結(jié)構(gòu)葉輪零件圖</p><p>　　由前述，在滿足一定精度要求的情況下，整體葉輪葉片型面大多可用直紋曲面來(lái)進(jìn)行擬合，采用直線刃邊的工具陰極來(lái)加工，這種線展成加工方式較點(diǎn)加工方式有效率高、

32、質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。在曲面擬合之前，需對(duì)各Z截面內(nèi)給定的離散數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行直線擬合，得到一條條平行于XOY平面的直線段。</p><p>　　設(shè)在Z＝Zi截面內(nèi)有n個(gè)點(diǎn)(X1,Y1,Zi)、(X2,Y2,Zi)….(Xn,Yn,Zi) ，采用最小二乘法，用一條直線y=f(x)=ax+b 來(lái)擬合這n個(gè)點(diǎn)。</p><p>　　在每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)Xi處，函數(shù)值f(Xi)與原數(shù)據(jù)值Yi之間具有一定的偏差，&l

33、t;/p><p>　　即：=f(Xi)-Yi , i=1,2,…n</p><p>　　=(aX1+b-Y1)2+(aX2+b-Y2)2+……+(aXn+b-Yn)2</p><p>　　令F(a,b)= ，要保證F(a,b)取最小值，要滿足條件： （3－1）</p><p>　　由此可得： i=1,2,…n

34、 （3－2）</p><p>　　即求出擬合直線： y=ax+b </p><p>　　各型值點(diǎn)因直線擬合而造成的誤差：</p><p>　　i=1,2,…n （3－3）</p><p>　　這在后面的誤差分析計(jì)算中要用到。</p><p>　　將各Z＝Zi(

35、i=1,2,…m)截面內(nèi)的n個(gè)型值點(diǎn)均用直線進(jìn)行擬合，可得到 m條直線，求出各直線與Y1、Yn兩個(gè)邊界面的交點(diǎn)，則可得到個(gè)交點(diǎn)，這樣就將原來(lái)的個(gè)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為 個(gè)點(diǎn)來(lái)研究。如圖3-6所示。</p><p>　　圖 3－6 直線擬合</p><p>　　直線擬合后，在各截面可進(jìn)行陰極截形計(jì)算，取最小值，綜合葉輪葉間通道的形狀可設(shè)計(jì)陰極本體。</p><p>　　電解加工前

36、的工藝準(zhǔn)備，首先必須設(shè)計(jì)工具陰極和工件陽(yáng)極的相對(duì)位置及相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即加工送進(jìn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)還必須設(shè)計(jì)電解液流經(jīng)加工間隙的流動(dòng)方式，它對(duì)于保證電解加工過(guò)程的穩(wěn)定性及加工精度均有著重要作用。流動(dòng)形式是指電解液流入、流經(jīng)及流出加工間隙的流通路徑、流動(dòng)方向的幾何結(jié)構(gòu)。根據(jù)電解液的流動(dòng)方向、加工送進(jìn)方向及加工間隙之間的幾何關(guān)系，可以分為三種典型流動(dòng)形式，即側(cè)流式、正流式和反流式。在某些較為復(fù)雜的型面加工中，還可能構(gòu)成既有正流、又有反流這樣兩種流動(dòng)形式都

37、存在的復(fù)合流動(dòng)方式。采用X、Y、Z軸直線進(jìn)給，工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸Cw旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)四軸聯(lián)動(dòng)的加工方案，要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、合理的流場(chǎng)，主要從陰極設(shè)計(jì)上考慮。圖3 - 7則為整體渦輪裝夾在工作臺(tái)上以及加工陰極處于對(duì)應(yīng)位置的示意圖。</p><p>　　圖3—7 整體渦輪裝夾在工作臺(tái)上的示意圖</p><p>　　利用陰極底板刃邊展成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)面，再考慮各個(gè)截面的加工間隙就可得到對(duì)應(yīng)的加工型面。由于整

38、體渦輪在各個(gè)Z截面處的形狀一般完全不相同，而且由于電場(chǎng)和流場(chǎng)的變化，各處的加工間隙也隨之變化，因而在設(shè)計(jì)陰極時(shí)要綜合考慮多種因素，并留出一定的加工余量，滿足加工時(shí)各方面的要求。根據(jù)上述設(shè)計(jì)原則，陰極底板形狀就是依照各個(gè)不同Z截面處的葉盆型線、葉背型線，再按照預(yù)留的后續(xù)加工余量和預(yù)設(shè)的加工間隙推算出來(lái)的，在所有Z截面上求出的陰極底面尺寸取其最小值即為陰極的設(shè)計(jì)尺寸。</p><p>　　選取兩相鄰葉片，首先生成其三

39、視圖，再按照一定的間隔在Z方向上建立起截面視圖，把得到的各個(gè)截面視圖排列在一起，就可研究不同Z截面處葉盆型線和葉背型線的形狀和尺寸。圖3—8為不同葉盆型線、葉背型線、葉根和渦輪外緣所構(gòu)成的葉間通道，圖3—9則是最小型面加工尺寸圖。加工過(guò)程中是運(yùn)用一個(gè)固定大小的陰極自上而下加工整個(gè)葉間通道，設(shè)計(jì)陰極時(shí)要選取最小的加工型面。不同Z截面上的葉間通道的尺寸各不相同，要確定一個(gè)合適的陰極尺寸加工出所有的截面并使它們都滿足加工要求，就必須按照以下原

40、則來(lái)選出加工的最小截面。</p><p>　　圖 3—8 不同Z截面上的葉間通道</p><p>　　圖 3－9 最小型面加工尺寸的確定</p><p><b>　　葉根處：</b></p><p><b>　　（3—4）</b></p><p><b>　　渦

41、輪外緣處：</b></p><p><b>　?。?—5）</b></p><p><b>　　葉盆處：</b></p><p><b>　?。?—6）</b></p><p><b>　　葉背處：</b></p><p&

42、gt;<b>　?。?—7）</b></p><p>　　在實(shí)際陰極底板尺寸設(shè)計(jì)中，陰極刃邊取葉盆、葉背長(zhǎng)度中的長(zhǎng)值。葉跟處和渦輪外緣處取最小值。</p><p>　　陰極底板形狀就是依照各個(gè)不同Z截面處的葉盆型線、葉背型線，再按照預(yù)留的后續(xù)加工余量和預(yù)設(shè)的加工間隙推導(dǎo)出陰極可能的尺寸再根據(jù)最小型面尺寸推算出陰極的尺寸。圖3—10中，由通道截形最小尺寸，根據(jù)葉盆、葉背

43、留有的加工間隙與后工序加工余量之和T1、T2，可確定陰極底板設(shè)計(jì)尺寸，由此可設(shè)計(jì)出陰極體及其它附件。</p><p>　　圖3－10 陰極底板尺寸設(shè)計(jì)</p><p>　　同上面陰極底板的設(shè)計(jì)類似，陰極垂直于底板的截面形狀也是根據(jù)葉盆型線、葉背型線的形狀來(lái)設(shè)計(jì)的，不同的是該截面的設(shè)計(jì)是根據(jù)不同Y截面處的葉間通道型線來(lái)確定。陰極截面形狀設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是確定陰極兩個(gè)底角的大小，首先要保證不產(chǎn)生干

44、涉，如圖3—11所示，陰極側(cè)壁斜角β、分別依據(jù)葉盆、葉背型面而設(shè)計(jì),通過(guò)對(duì)各個(gè)截面形狀的分析，并結(jié)合實(shí)際電解加工的需要，最終確定β.</p><p>　　a)合理設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　　 b) 過(guò)大，產(chǎn)生過(guò)切</p><p>　　圖3—11 陰極橫截面設(shè)計(jì)</p><p>　　要加工的整體渦輪零件圖如圖3—12所示，周向分布29個(gè)葉片，每個(gè)葉片葉盆、

45、葉背的型值點(diǎn)坐標(biāo)及型面允差已給出，加工要保證加工出的型面相對(duì)設(shè)計(jì)型面留有一定的余量。 </p><p>　　圖3—12 整體渦輪零件圖</p><p>　　對(duì)于此葉輪,用上述方法計(jì)算出陰極底板尺寸,設(shè)計(jì)出陰極底板及陰極體如以下圖3-13、3-14所示.其造型如3-15、3-16所示。</p><p>　　圖3—1

46、3：陰極底板</p><p>　　圖3—14 ：陰極體</p><p><b>　　陰極三維造型如下：</b></p><p><b>　　陰極底板</b></p><p><b>　　陰極底板剖視</b></p><p>　　圖3—15 陰極底板&

47、lt;/p><p><b>　　陰極體</b></p><p><b>　　陰極體剖視</b></p><p>　　圖3—16 陰極體</p><p><b>　　3．2 夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　實(shí)際的數(shù)控展成電解加工機(jī)床通常用步進(jìn)電機(jī)諧波

48、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，換向時(shí)反向剛性差，且旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)中的傘齒輪減速機(jī)構(gòu)存在一定的反向間隙。雖然用數(shù)控來(lái)控制其加工全過(guò)程，但不可避免出現(xiàn)周向累積誤差，引起葉片周向分布不均勻，從而使尺寸超差，故考慮以上不足，夾具選用插銷分度機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)在加工過(guò)程中要作旋轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（葉片型線在圓周方向旋轉(zhuǎn)大約45°），當(dāng)加工好一個(gè)葉片后，要保證加工下一葉片與前一葉片在周向隔開(kāi)1/29周（12.4°），工作臺(tái)必須作反向復(fù)位。由于本機(jī)床采用的步進(jìn)

49、電機(jī)諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)換向時(shí)反向剛性較差，而旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)采用傘齒輪減速機(jī)構(gòu)，也存在一定的反向間隙，如完全使用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)來(lái)進(jìn)行加工進(jìn)給和旋轉(zhuǎn)分度，可能由于較大的周向累積誤差，而使葉片周向分布不均勻，使尺寸超差。如采用圖3－17所示的夾具分度，當(dāng)加工好一個(gè)葉片后，工作臺(tái)反向復(fù)位，松開(kāi)工件并抽出插銷，定位底板帶動(dòng)工件相對(duì)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)1/29周，再插入定位銷，開(kāi)始下一葉片的加工，這樣工作臺(tái)只作一個(gè)角度范圍內(nèi)的加工進(jìn)給和反向復(fù)位，用床身底板上的復(fù)位銷可

50、檢查復(fù)位精度，若復(fù)位不準(zhǔn)，還可繼續(xù)調(diào)整，由于工作臺(tái)僅在固定范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，反向間隙值穩(wěn)定，因此可在數(shù)</p><p>　　圖3—17 回轉(zhuǎn)分度夾具</p><p>　　圖3—18 回轉(zhuǎn)分度夾具的實(shí)體造型圖</p><p>　　由于回轉(zhuǎn)分度夾具的精度對(duì)后續(xù)的整體渦輪葉片的加工精度有直接的影響，故在選擇工作臺(tái)時(shí)，分度圓盤和定位底板的精度要求特高，委托專業(yè)廠家制造，加工后

51、達(dá)到設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　3．3 對(duì)刀樣板的設(shè)計(jì)</p><p>　　渦輪加工中要進(jìn)行測(cè)量，須有測(cè)量定位基準(zhǔn)。這里的定位基準(zhǔn)是圖3－19所示坯件的四個(gè)孔，在加工第一個(gè)葉片時(shí)須保證陰極與定位孔的位置關(guān)系，這需要對(duì)刀來(lái)保證。如圖3－20所示，根據(jù)渦輪的形狀設(shè)計(jì)一對(duì)刀樣板，板上有兩個(gè)定位銷孔，定位銷孔1和定位銷孔2分別與實(shí)驗(yàn)件的四個(gè)孔中的定位孔1和定位孔2對(duì)準(zhǔn)從而進(jìn)行定位的，找正樣板

52、與陰極的位置，退出陰極，取掉樣板，裝夾工件即可進(jìn)行加工。</p><p>　　圖 3—19 整體渦輪坯件圖</p><p><b>　　圖3—20對(duì)刀樣板</b></p><p>　　根據(jù)加工方式不同，對(duì)刀方式也不同。</p><p>　　按葉盆面對(duì)刀時(shí)，通過(guò)工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)和X向、Y向的水平運(yùn)動(dòng)使樣板槽以葉盆面為準(zhǔn)的對(duì)刀

53、線（對(duì)應(yīng)葉盆上型線）與陰極的底板左邊緣相平行，陰極保證其中心線與Y軸平行，且陰極刃邊與槽左邊緣之間的間隙T=t+m，其中t為預(yù)設(shè)的電解加工間隙，m為后道工序留有的加工余量，如圖 3—21圖所示。按葉背面對(duì)刀方法與葉盆面對(duì)刀類似。</p><p>　　按槽間中心面來(lái)對(duì)刀加工時(shí)，要保證槽的對(duì)稱線及陰極底板的對(duì)稱線與機(jī)床Y軸方向平行。因?yàn)橐圆坶g中心面來(lái)對(duì)刀要兼顧葉盆面和葉背面的加工余量和電解加工間隙，樣板與陰極刃邊之間

54、間隙比預(yù)設(shè)間隙T要大一些,如圖 3—22圖所示。</p><p>　　圖 3—21按葉盆面對(duì)刀 　 　圖 3—22 按槽間中心面來(lái)對(duì)刀</p><p>　　圖 3—23 按葉背面對(duì)刀</p><p>　　對(duì)刀樣板的加工比較容易，選取一厚為15mm的不銹鋼板材，在板材中間三個(gè)圓孔位置處先鉆出三個(gè)預(yù)置孔。然后利用線切割形成外圍線，再用線切割完成

55、中間三個(gè)孔的加工。采用這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是加工精度高，速度也較快。</p><p><b>　　3．4 陰極材料</b></p><p>　　陰極材料的選取要考慮耐腐蝕性、導(dǎo)電性、強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性、可加工性等，常用的陰極材料有紫銅、青銅、黃銅、不銹鋼等。一般采用焊接結(jié)構(gòu)或組合結(jié)構(gòu)，陰極左、右刃邊修磨成小圓角過(guò)渡。</p><p>　　當(dāng)葉輪葉

56、間通道大，葉片傾斜扭曲不大時(shí)，不必對(duì)陰極體絕緣，否則上緣部要加以絕緣，以免因二次腐蝕產(chǎn)生過(guò)切。</p><p><b>　　第四章 總結(jié)</b></p><p>　　本論文討論用數(shù)控電解加工方法來(lái)加工整體葉輪葉片曲面。整體葉輪葉片變截面、扭曲度大、葉間通道狹窄，是航空航天領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零件，也是機(jī)械制造業(yè)中的加工難點(diǎn)。</p><p>　　

57、第一章介紹了電解加工的產(chǎn)生，基本原理，主要特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。</p><p>　　第二章簡(jiǎn)單敘述了數(shù)控展成電解加工的基本概念和選擇的原因。通過(guò)比較，本文選用雙直線刃、內(nèi)噴射式陰極，按四軸數(shù)控展成電解機(jī)床的X、Y、Z、CW運(yùn)動(dòng)方式來(lái)加工整體葉輪葉片曲面。</p><p>　　第三章進(jìn)行陰極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)而根據(jù)尺寸，用AutoCAD軟件繪出陰極底板、陰極本體.在此基礎(chǔ)上又用ProE軟件構(gòu)造出陰極

58、底板和陰極本體的三維實(shí)體造型。完善電解加工系統(tǒng)。根據(jù)電解加工機(jī)床和零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)加工整體葉輪用的夾具，同時(shí)對(duì)夾具進(jìn)行三維造型。按葉片表面型線與定位測(cè)量之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)對(duì)刀樣板。</p><p>　　通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程訓(xùn)練，充分掌握了以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1．利用C語(yǔ)言作為輔助工具，進(jìn)行數(shù)據(jù)的建立、轉(zhuǎn)化及讀入。</p><p>　　2.熟練采用Aut

59、oCAD軟件繪制零件二維圖和加工系統(tǒng)示意圖。</p><p>　　3.靈活使用ProE軟件構(gòu)造形狀復(fù)雜的零件，如陰極底板、陰極本體。</p><p>　　4.在論文的撰寫(xiě)方面，綜合運(yùn)用各種知識(shí)的能力得到了加強(qiáng)，同時(shí)分析和解決問(wèn)題的能力也大大提高。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　值此論文

60、完成之際，首先向朱永偉老師表示衷心的感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)一個(gè)多月的時(shí)間里，朱老師在我的專業(yè)課學(xué)習(xí)、課題研究和論文撰寫(xiě)方面都進(jìn)行了悉心指導(dǎo)和熱情鼓勵(lì)。朱老師踏實(shí)的工作作風(fēng)、深厚的理論功底、敏銳的學(xué)術(shù)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度在課題研究的宏觀方向和具體實(shí)踐方面都給予了我極大的幫助和啟發(fā)，而他身先士卒的實(shí)干精神更是讓我由衷的敬佩。此外，朱老師在日常生活中對(duì)我的關(guān)心和幫助也讓我非常感激。</p><p>　　同時(shí)還要感謝在一起工作

61、的馬恒杰，賈俊，張一晨。大家共同營(yíng)造了一個(gè)和諧融洽的生活、學(xué)習(xí)和工作環(huán)境，結(jié)下深厚的友誼。</p><p>　　向其他所有幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示深切地感謝！</p><p><b>　　王鑫</b></p><p>　　2012年5月20日</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p

62、><p>　　[1]朱永偉, 徐家文, 朱樹(shù)敏. 振動(dòng)進(jìn)給、脈沖電流提高電解加工精度的探討, 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào), 1998（6）：702-706</p><p>　　[2]朱永偉，徐家文. 一種新改進(jìn)的整體葉輪數(shù)控展成電解加工編程方法. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 1999（4）： 70-45 　　　　　</p><p>　　[3]徐家文. 整體葉輪的特種加工方法. 航空

63、精密制造技術(shù), 1992(4)： 19-21</p><p>　　[4]周凱. 虛擬軸數(shù)控機(jī)床的虛實(shí)映射聯(lián)動(dòng)控制. 中國(guó)機(jī)械工程, 1998(3)： 16-18.</p><p>　　[5]朱永偉 徐家文. 整體葉輪數(shù)控展成電解加工一種新的編程方法. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究, 1999(6) ：70, 45.</p><p>　　[6]朱永偉. 數(shù)控展成電解加

64、工扭曲葉片整體葉輪的研究與應(yīng)用. 南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文, 2000.6</p><p>　　[7]朱永偉 徐家文 朱樹(shù)敏. 振動(dòng)進(jìn)給、脈沖電流電解加工提高加工精度的探討 </p><p>　　[8]朱永偉, 徐家文. 整體葉輪數(shù)控展成電解加工故障處理程序的編制. 電加工. 1999（6）：26-28[9]朱永偉, 萬(wàn)勝美, 朱樹(shù)敏. 振動(dòng)進(jìn)給、脈沖電流電解加工設(shè)備及工藝的研究.

65、 電加工. 1996（5）：15-19</p><p>　　[10]周宇. 數(shù)控展成電解加工整體葉輪的若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究. 南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文, 1997</p><p>　　[11]宋祖銘, 陳蘭芳, 孫耕. 測(cè)繪葉輪的數(shù)據(jù)處理及其加工編程. 航空精密制造技術(shù), 1993(3)：27-29</p><p>　　[12]譚浩強(qiáng). C程序設(shè)計(jì). 清華大學(xué)出版

66、社, 1991</p><p>　　[13]譚浩強(qiáng). C程序設(shè)計(jì)與上機(jī)指導(dǎo). 清華大學(xué)出版社. 1992</p><p>　　[14]胡平旺. 數(shù)控展成電解加工技術(shù)擴(kuò)大應(yīng)用研究. 南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文. 2001</p><p>　　[15]阮雪榆, 李從心, 趙震. 先進(jìn)制造技術(shù)與數(shù)字化制造. 上海造船. 2003年01期： 18-20</p>

67、;<p>　　[16]王建業(yè), 徐家文. 電解加工原理及應(yīng)用. 國(guó)防工業(yè)出版社, 2001</p><p>　　[17]余承業(yè)等. 特種加工新技術(shù). 國(guó)防工業(yè)出版社. 1995</p><p>　　[18]《電解加工》編寫(xiě)組編. 典型零件電解加工工藝. 國(guó)防工業(yè)出版社, 1978</p><p>　　[19]《實(shí)用數(shù)控加工技術(shù)》編委會(huì)編. 實(shí)用數(shù)控加工

68、技術(shù). 兵器工業(yè)出版社, 1995</p><p>　　[20]王至堯. 特種加工技術(shù)的發(fā)展及其在航空航天技術(shù)中的應(yīng)用. 第七屆全國(guó)電加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集, 1993</p><p>　　[21]周宇. 數(shù)控展成電解加工整體葉輪的若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究. 南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文, 1997</p><p>　　[22]張永俊. 數(shù)控展成法電解加工扭曲葉片整體葉輪的研

69、究. 南京航空航天大學(xué)博士學(xué)位論文.1994.</p><p>　　[23]Xu Jiawen , Tang Yaxin , Yun Naizhang. The Investigation on the Shaping Law of NC-ECCEM(Electrochemical Contour Evolution Machining) with a Rotating Cathode. Proceeding

70、 of IMCC’93, 1993：97-100.</p><p>　　[24]Wei Bin, Yu Chengye, Xu Jiawen. Numerical Controlled Electrochemical Machining (NC-ECM). Proceeding of ASEM 1988: 135-140.</p><p><b>　　附 錄</b>

71、</p><p><b>　　1、型面型值點(diǎn)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　附圖一 SJB-葉盆葉背面的Excel數(shù)據(jù)表</p><p>　　附圖二 SJB-葉盆葉背面的ASCII數(shù)據(jù)表</p><p><b>　　2：陰極及葉輪圖片</b></p><p><b

72、>　　陰極底板</b></p><p><b>　　陰極體</b></p><p><b>　　整體葉輪示意圖</b></p><p>　　陰極底板三維實(shí)體造型圖</p><p>　　陰極本體三維實(shí)體造型圖</p><p><b>　　整體葉輪&l

73、t;/b></p><p><b>　　加工夾具</b></p><p><b>　　3：陰極設(shè)計(jì)程序</b></p><p>　　#include"stdio.h"</p><p>　　#include"math.h"</p><p

74、>　　#include"conio.h"</p><p>　　#include"string.h"</p><p>　　#include"stdlib.h"</p><p>　　#define SIZE 72</p><p>　　float x11,y11,fr1,CCC[1

75、50][4];</p><p>　　int NEG1=0,NEG2=0,kk=-1;</p><p>　　char sp[24],st[12] ,ss[25],u0,u1,u2,u3,u4,w0,w1,w2,w3,w4,w5;</p><p>　　/*十進(jìn)制與ASCII碼之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換*/</p><p>　　void calcuview()

76、</p><p><b>　　{ NEG1=0;</b></p><p><b>　　if(x11<0)</b></p><p>　　{x11=-x11+0.0001; </p><p><b>　　NEG1=1;</b></p><p><

77、b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　{x11=x11+0.0001;};</p><p><b>　　NEG2=0;</b></p><p><b>　　if(y11<0)</b></p>

78、<p>　　{y11=-y11+0.0001;</p><p><b>　　NEG2=1; </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{y11=y11+0.0001;};</p>

79、<p>　　u0=(int)(x11/10)+48;</p><p>　　u1=(int)(x11-10*(u0-48))+48;</p><p>　　u2=(int)(10*(x11-10*(u0-48)-(u1-48)))+48;</p><p>　　u3=(int)(100*(x11-10*(u0-48)-(u1-48)-0.1*(u2-48)))

80、+48;</p><p>　　u4=(int)(1000*(x11-10*(u0-48)-(u1-48)-0.1*(u2-48)-0.01*(u3-48)))+48;</p><p>　　w0=(int)(y11/100)+48;</p><p>　　w1=(int)((y11-100*(w0-48))/10)+48;</p><p>　　w

81、2=(int)(y11-100*(w0-48)-10*(w1-48))+48;</p><p>　　w3=(int)(10*(y11-100*(w0-48)-10*(w1-48)-(w2-48)))+48;</p><p>　　w4=(int)(100*(y11-100*(w0-48)-10*(w1-48)-(w2-48)-0.1*(w3-48)))+48;</p><

82、p>　　w5=(int)(1000*(y11-100*(w0-48)-10*(w1-48)-(w2-48)-0.1*(w3-48)-</p><p>　　0.01*(w4-48)))+48;</p><p>　　if(NEG1!=1)</p><p>　　{if(u0==48)</p><p>　　{sp[0]='U';

83、sp[1]=u1;sp[2]='.';sp[3]=u2;sp[4]=u3;</p><p>　　sp[5]=u4; sp[6]=' ';sp[7]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{sp[

84、0]='U';sp[1]=u0;sp[2]=u1;sp[3]='.';sp[4]=u2;</p><p>　　sp[5]=u3; sp[6]=u4;sp[7]=' ';sp[8]=0;</p><p><b>　　};</b></p><p><b>　　}</b></

85、p><p><b>　　else</b></p><p>　　{if(u0==48)</p><p>　　{if((u1==48)&&(u2==48)&&(u3==48)&&(u4==48))</p><p>　　{sp[0]='U';sp[1]=48;sp[2

86、]='.';sp[3]=48;sp[4]=48;</p><p>　　sp[5]=48; sp[6]=' ';sp[7]=0 ;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else /*char sp[]={'U','-',u

87、1,'.',u2,u3,u4,' ',0}*/</p><p>　　{sp[0]='U';sp[1]='-';sp[2]=u1;sp[3]='.';sp[4]=u2;</p><p>　　sp[5]=u3; sp[6]=u4;sp[7]=' ';sp[8]=0 ;</p><

88、p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else /*char sp[]={'U','-',u0,u1,'.',u2,u3,u4,' ',0*/</p><p>　

89、　{sp[0]='U';sp[1]='-';sp[2]=u0;sp[3]=u1;sp[4]='.';</p><p>　　sp[5]=u2; sp[6]=u3;sp[7]=u4;sp[8]=' ';sp[9]=0;</p><p><b>　　} ;</b></p><p><

90、;b>　　};</b></p><p>　　if(NEG2!=1)</p><p>　　{if((w0==48)&&(w1==48)) /*char st[]={'W',w2,'.',w3,w4,w5,010,0};*/</p><p>　　{st[0]='W';st[1]=w2;

91、st[2]='.';st[3]=w3;st[4]=w4;st[5]=w5;</p><p>　　st[6]=10;st[7]=0;</p><p><b>　　};</b></p><p>　　if((w0==48)&&(w1!=48)) /*char st[]={'W',w1,w2,'

92、;.',w3,w4,w5,010,0}*/</p><p>　　{st[0]='W';st[1]=w1;st[2]=w2;st[3]='.';st[4]=w3;st[5]=w4;</p><p>　　st[6]=w5;st[7]=10;st[8]=0;</p><p><b>　　};</b></p

93、><p>　　if(w0!=48) /*char st[]={'W',w0,w1,w2,'.',w3,w4,w5,010,0} ;}*/</p><p>　　{st[0]='W';st[1]=w0;st[2]=w1;st[3]=w2;st[4]='.';st[5]=w3;</p><

94、p>　　st[6]=w4;st[7]=w5;st[8]=10;st[9]=0;</p><p><b>　　};</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{if((w0==48)&&

95、(w1==48)) /*char st[]={'W','-',w2,'.',w3,w4,w5,010,0}*/</p><p>　　{st[0]='W';st[1]='-';st[2]=w2;st[3]='.';st[4]=w3;st[5]=w4;</p><p>　　st[6]=w5;st

96、[7]=10;st[8]=0;</p><p><b>　　};</b></p><p>　　if((w0==48)&&(w1!=48)) /*char st[]={'W','-',w1,w2,'.',w3,w4,w5,010,0}*/</p><p>　　{st[0]=

97、9;W';st[1]='-';st[2]=w1;st[3]=w2;st[4]='.';st[5]=w3;</p><p>　　st[6]=w4;st[7]=w5;st[8]=10;st[9]=0;</p><p><b>　　};</b></p><p>　　if(w0!=48)

98、 /*char st[]={'W','-',w0,w1,w2,'.',w3,w4,w5,010,0}*/</p><p>　　{st[0]='W';st[1]='-';st[2]=w0;st[3]=w1;st[4]=w2;st[5]='.';</p><p>　　st[6]=w3;st[7]=w

99、4;st[8]=w5;st[9]=10;st[10]=0;}; </p><p><b>　　};</b></p><p>　　strcat(sp,st); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main()</p><p><b>

100、;　　{</b></p><p>　　FILE *fp0,*fp2;</p><p>　　float p[38][6][3],b[38][6][3]; </p><p>　　int i,j, SIZE1 ,SIZE2,kk,ds[50]; </p><p>　　int N=2,k0=0,kk0=0;

101、 </p><p>　　float p1[150][3],p2[150][3],b1[150][3],b2[150][3],a1,a2,b11,b22,E, </p><p>　　vp1[150+2][3],vp2[150+2][3],vb1[150+2][3],vb2[150+2][3], </p><p>　　A[1

102、50][3],A1[150][3],B[150][3],B1[150][3],D1[150],D2[150-1], </p><p>　　u,a,v,bb,c,w,y1,y2,y3,P1[150][3],P2[150][3],BB1[150][3], </p><p>　　BB2[150][3],t,q,aa,cc;

103、 </p><p>　　int con;</p><p>　　char n0,n1,n2,n3;</p><p>　　float fm,fr,T,r; </p><p>　　/* p,b數(shù)組存放葉片型面數(shù)據(jù) */</p><p>　　/* i,j為循環(huán)控制變量；SIZE1存

104、放Z向截面數(shù)，SIZE2存放Y向截面數(shù) */</p><p>　　/* p1,p2,b1,b2存放直線擬合后的葉盆、葉背在兩邊界面的數(shù)據(jù) */</p><p>　　/* vp1,vp2,vb1,vb2存放追趕法計(jì)算得到的擬合曲面的控制點(diǎn) */</p><p>　　/* A,A1,B,B1,D1,D2分別為存放追趕法計(jì)算擬合曲面控制點(diǎn)時(shí)的中間變量和系數(shù) */</

105、p><p>　　/* a,b,c,u,v,w,y1,y2,t為計(jì)算三次方程時(shí)的中間變量 */</p><p>　　/* fm為機(jī)床進(jìn)給速度；fr為機(jī)床退回進(jìn)給速度；T為初始間隙 */</p><p>　　/*打開(kāi)截面數(shù)據(jù)文件，讀入數(shù)組*/</p><p>　　if((fp0=fopen("370.txt","r&qu

106、ot;))==NULL) /* SJB 讀入數(shù)據(jù)文件名*/</p><p>　　{printf("\n不能打開(kāi)此文件：");</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else

107、</b></p><p>　　printf("\n文件已經(jīng)打開(kāi)：");</p><p>　　if((fp2=fopen("SJB2.txt","w"))==NULL) /* SJB1 生成數(shù)據(jù)文件名*/ </p><p>　　{printf("\n不能打開(kāi)此文件：&qu

108、ot;);</p><p><b>　　exit(0);</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else </b></p><p>　　printf("\n文件已經(jīng)打開(kāi)：");</p><p>　

109、　fscanf(fp0,"%d",&SIZE1);</p><p>　　fscanf(fp0,"%d",&SIZE2);</p><p>　　printf("\nZ向截面數(shù)=%d,Y向截面數(shù)=%d",SIZE1,SIZE2);</p><p>　　for(i=0;i<SIZE1;i++

110、)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　fscanf(fp0,"%f",&p[i][0][2]); </p><p><b>　　ds[i]=0;</b></p><p>　　for(j=0;j<SIZE2;j++)</p>

111、<p>　　{fscanf(fp0,"%f",&p[i][j][0]); /* x值 ， 從ASCII文件讀數(shù)據(jù)*/</p><p>　　fscanf(fp0,"%f",&b[i][j][0]); </p><p>　　fscanf(fp0,"%f",&p[i][j][1

112、]); /* y值 ， 從ASCII文件讀數(shù)據(jù)*/</p><p>　　if(abs(p[i][j][1])>0.0005)</p><p>　　ds[i]=ds[i]+1;</p><p>　　p[i][j][2]=p[i][0][2]; </p><p>　　b[i][j][2]=p[i][j][2];</p

113、><p>　　b[i][j][1]=p[i][j][1];</p><p><b>　　};</b></p><p><b>　　};</b></p><p>　　fclose(fp0); /*關(guān)閉文件*/</p><p>

114、　　/*最小二乘法直線擬合計(jì)算*/</p><p>　　for(i=0;i<SIZE1;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(ds[i]>2)</p><p>　　{float zz1=0,z1=0,zz2=0,z2=0,y1=0,y2=0,zy1=0,zy2=0;<

115、;/p><p>　　for(j=0;j<SIZE2;j++)</p><p>　　{ zz1=zz1+p[i][j][1]*p[i][j][1];</p><p>　　zz2=zz2+p[i][j][1]*p[i][j][1];</p><p>　　z1=z1+p[i][j][1]; </p><p

116、>　　z2=z2+p[i][j][1];</p><p>　　y1=y1+p[i][j][0]; </p><p>　　y2=y2+b[i][j][0];</p><p>　　zy1=zy1+p[i][j][1]*p[i][j][0];</p><p>　　zy2=zy2+p[i][j][1]*b[i][j][0];

117、</p><p><b>　　}</b></p><p>　　a1=(zz1*y1-z1*zy1)/(ds[i]*zz1-z1*z1); /*分別計(jì)算葉盆、葉背直線方程y=ax+b中的a,b值*/</p><p>　　b11=(ds[i]*zy1-z1*y1)/(ds[i]*zz1-z1*z1);</p><p

118、>　　a2=(zz2*y2-z2*zy2)/(ds[i]*zz2-z2*z2);</p><p>　　b22=(ds[i]*zy2-z2*y2)/(ds[i]*zz2-z2*z2);</p><p>　　p1[i][0]=p[i][1][2]; /*將葉盆、葉背面的Y,Z值轉(zhuǎn)存,并計(jì)算X值*/</p><p>　

119、　b1[i][0]=p[i][1][2];</p><p>　　p1[i][2]=p[i][SIZE2-1][1]; </p><p>　　b1[i][2]=b[i][SIZE2-1][1];</p><p>　　p1[i][1]=a1+b11*p1[i][2]; </p><p>　　b1[i][1]=a2+b22*b1[i][2];<

120、;/p><p>　　p2[i][0]=p[i][1][2]; </p><p>　　b2[i][0]=b[i][1][2];</p><p>　　p2[i][2]=p[1][0][1]; </p><p>　　b2[i][2]=b[1][0][1];</p><p>　　p2[i][1]=a1+b11*p2[i][2