螺旋槳多軸數(shù)控加工系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì).pdf

1、大型船用螺旋槳是艦船的核心部件,其工作轉(zhuǎn)速高,零件形狀復(fù)雜,加工精度高,螺旋槳的加工質(zhì)量對(duì)艦船的性能有至關(guān)重要的影響。大型船用螺旋槳葉片多、質(zhì)量大,槳葉之間重疊區(qū)域大、空間狹小,槳葉的葉面和葉背均為空間曲面,加工非常困難。此外,加工過(guò)程中需要多次翻轉(zhuǎn)螺旋槳才能完成整個(gè)螺旋槳的加工,翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的定位誤差對(duì)工件的加工精度影響較大,而且大型船用螺旋槳翻轉(zhuǎn)困難,費(fèi)時(shí)較多,影響加工效率。船用螺旋槳槳葉之間空間狹小,在船用螺旋槳數(shù)控加工過(guò)程中,機(jī)床零

2、部件與螺旋槳之間易發(fā)生碰撞和干涉,為了避免碰撞,需要反復(fù)調(diào)試和修改螺旋槳的數(shù)控加工程序,因此螺旋槳的編程過(guò)程效率較低。
　　針對(duì)上述船用螺旋槳切削加工過(guò)程中存在的問(wèn)題,本文的主要研究工作包括:
　　(1)提出了一種新的螺旋槳加工方法,該方法使用螺旋槳數(shù)控加工專(zhuān)用機(jī)床加工船用螺旋槳,該機(jī)床配有兩個(gè)動(dòng)力頭,兩個(gè)動(dòng)力頭的工作空間不相互干涉,可以同時(shí)切削加工螺旋槳,無(wú)需翻轉(zhuǎn)螺旋槳就可以完成槳葉吸力面和壓力面的切削加工。采用雙動(dòng)力頭機(jī)

3、床加工螺旋槳不但實(shí)現(xiàn)了螺旋槳的無(wú)翻轉(zhuǎn)加工,而且顯著的提高了加工效率降低了成本。
　　(2)為了實(shí)現(xiàn)雙動(dòng)力頭螺旋槳數(shù)控加工方法,本文設(shè)計(jì)了螺旋槳數(shù)控加工專(zhuān)用機(jī)床,并建立了機(jī)床的三維模型。該機(jī)床采用高架式龍門(mén)結(jié)構(gòu),采用直線(xiàn)電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng);為了提高加工效率,選用高速切削主軸。由于高速切削機(jī)床運(yùn)動(dòng)速度快,加速度大,故采用雙橫梁結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)不僅提高了機(jī)床的剛度,而且增加了機(jī)床的靈活性,減小運(yùn)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng)力。
　　(3)為進(jìn)一步驗(yàn)

4、證雙動(dòng)力頭加工方法的可行性和提高螺旋槳數(shù)控編程效率,本文研究了螺旋槳數(shù)控加工工藝,根據(jù)機(jī)床的三維模型,構(gòu)建了螺旋槳數(shù)控加工仿真平臺(tái),通過(guò)該仿真平臺(tái)模擬螺旋槳在雙動(dòng)力頭機(jī)床上的加工過(guò)程,驗(yàn)證了新加工方法確實(shí)可行;該加工仿真平臺(tái)能夠進(jìn)行干涉檢查,通過(guò)調(diào)整刀軸矢量?jī)?yōu)化數(shù)控程序,避免發(fā)生碰撞,利用該平臺(tái)優(yōu)化數(shù)控程序可以顯著提高編程效率。
　　(4)本論文研究了基于虛擬樣機(jī)技術(shù)的龍門(mén)機(jī)床的建模和仿真分析,完成了螺旋槳加工專(zhuān)用龍門(mén)機(jī)床的總體結(jié)