可調(diào)距螺旋槳銑削加工仿真及實驗研究.pdf

1、可調(diào)距螺旋槳是一種典型的復雜曲面零件，其設計與制造精度直接影響著推進器的推進效率與服役壽命。在其服役的海洋環(huán)境中，槳葉工作時所受到的時變載荷和扭矩載荷，對槳葉的葉型線、葉厚分布等幾何特征提出了較嚴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最長且對加工精度要求最高的一項工藝，因此，銑削加工工藝參數(shù)的選擇對提高槳葉表面質(zhì)量及加工效率具有重要意義。
　　本文首先對可調(diào)距螺旋槳葉片幾何特征與建模原理進行了分析，基于槳葉設計

2、圖譜，推導了葉切面特征點數(shù)據(jù)到三維空間型值點坐標的轉(zhuǎn)換公式，將型值點擬合為曲面型線，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；其次，建立了一種加工表面形貌仿真算法，針對于實際生產(chǎn)中使用最多的牛鼻刀，建立了牛鼻刀的幾何模型，推導出牛鼻刀切削刃上的任一離散點在工件坐標系中的運動方程，并利用Z-map法對工件銑削后表面形貌在Matlab中進行計算仿真；最后，針對可調(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軟件建立了機床數(shù)字化模型，并對生成的刀路進行干涉碰撞檢測及使用OptiPath模塊進行了基于恒定材料去除率的進給速度優(yōu)化。同時開展了技研調(diào)距槳加工實驗，將所編制的刀路程序在實驗中進行應用，使用非接觸式測量方案，對加工后的槳葉進行掃描點云數(shù)據(jù)測量分析，依據(jù)加工要求對槳葉加工精度進行了評價。
　　本文所研究內(nèi)容通過了實際的加工驗證，參