螺旋槳的五軸nc加工刀位軌跡規(guī)劃-閱讀頁(yè)
2024-08-21 22:15本頁(yè)面
【正文】 此處省略我們把螺旋槳的精加工分成三個(gè)部分:葉片加工，葉背加工和輪轂加工。翻門采用二階密切法計(jì)算刀位，首先分析了槳葉的幾何特性，判斷采用該方法的可行性。首先判斷槳葉曲面上點(diǎn)的類型。如果K0，則該點(diǎn)為橢圓點(diǎn)。若K=0，則該點(diǎn)為拋物點(diǎn)。這樣用二階密切法對(duì)槳葉進(jìn)行側(cè)銑，完可行的。在雙曲點(diǎn)區(qū)域，滿足二階密切法的條件，于是按照二階密切法的計(jì)算公式計(jì)算刀位。圓柱刀的刀軸矢量與其在密切平面內(nèi)投影是一致的。如果采用的刀具是圓環(huán)刀，則要根據(jù)公式()，()計(jì)算出刀軸方向在密切平面的投影和密切方向，然后根據(jù)公式()計(jì)算出刀軸矢量，最后根據(jù)公式()計(jì)算出刀心的位置。在理論上可以實(shí)現(xiàn)密切的曲面點(diǎn)上，也有可能因?yàn)榈毒甙霃竭x擇的不合適，而達(dá)不到密切。由于螺旋槳槳葉曲面是網(wǎng)格比較規(guī)整的參數(shù)曲面，我們采用參數(shù)線法生成刀具軌跡，切削行沿u線分布，因此刀觸點(diǎn)軌跡就是曲面的u線。參數(shù)步長(zhǎng)和加工誤差△沒(méi)有確定的關(guān)系。然后對(duì)編制的程序仿真檢查，如果加工精度不能滿足要求，則把相應(yīng)減小，再重復(fù)剛才過(guò)程，直到得到理想的步長(zhǎng)。在對(duì)槳葉進(jìn)行固定軸輪廓銑參數(shù)設(shè)置時(shí)，選擇區(qū)域銑削（Area Milling）方式，切削角度選擇沿最長(zhǎng)線進(jìn)行切削。輪轂的直徑由毅徑比袂定，一般毅徑比為0. 16~0. 20。輪轂錐面的方程可表示為:() 其中為螺旋常數(shù)，H為螺距。 為圓錐面的半錐角。 為螺旋線參數(shù)，其取值范圍由式()中的k向分量決定，將輪轂的軸向長(zhǎng)度，代入式()即可求得角的兩個(gè)極限值。上式中的和是形成輪轂錐面的兩個(gè)參數(shù)，當(dāng)固定角變化時(shí)，即可加工輪轂錐面上的一條螺旋線。經(jīng)計(jì)算得到輪轂加工的刀具路徑，加工輪轂時(shí)，由于槳葉通常都有一個(gè)后傾角，為了使刀具與槳葉不發(fā)生干涉，將刀軸矢量取在刀觸點(diǎn)處的輪轂錐面直母線和輪轂法線所決定的平面內(nèi)，并與直母線保持固定夾角。零件粗加工一般采用層切法加工。切削層選取從頂面下降到38mm深度的范圍，每層切削6mm。本文中的設(shè)置參數(shù)為：進(jìn)給率1200mm/min，切削模式選擇Follow Periphery，行距選擇刀具直徑的70%。生成刀軌后，單擊“確認(rèn)刀軌”按鈕，選擇2D動(dòng)態(tài),單擊播放,進(jìn)行刀路模擬,如下列所示第1步，粗銑葉背（圖416） 圖416第2步，半精銑葉背（圖417） 圖417第3步，精加工葉背（圖418） 圖418第4步，半精銑輪轂（圖419） 圖419第5步，粗加工葉片（圖420）圖420第6步，半精加工葉片（圖421） 圖421 第7步,精加工葉片（圖422） 圖422如下所示：0 BEGIN PGM YEPIAN_DM_FINISH9 MM1 BLK FORM Z Z20.2 BLK FORM X100. Y100. 3 M1274 M1295 M1266 M128 F5000.7 CYCL DEF TOLERANCE8 CYCL DEF 9 CYCL DEF 10 TOOL CALL 5 S560011 L F MAX12 L M8 F1000.13 L F500.14 L 15 L 16 L 17 L 18 L 19 L 20 L 21 L 22 L 23 L 24 L F600.25 L F1200.26 L 27 L 28 L 29 L 30 L 31 L 32 L 33 L 34 L 35 L F600.36 L F1200.37 L 38 L 39 L 40 L 41 L 42 L 43 L ...........................6163 L 6164 L 6165 L F600.6166 L F1200.6167 L 6168 L 6169 L 6170 L 6171 L 6172 L 6173 L 6174 L 6175 L 6176 L F600.6177 L F1200.6178 L 6179 L 6180 L 6181 L 6182 L 6183 L 6184 L 6185 L 6186 L 6187 L F600.6188 L F1200.6189 L 6190 L 6191 L 6192 L 6193 L 6194 L 6195 L 6196 L 6197 L 6198 L F1000.6199 M1296200 M1276201 CYCL DEF TOLERANCE6202 CYCL DEF 6203 M56204 M96205 L Z250. F MAX M916206 L F MAX6207 M26208 END PGM YEPIAN_DM_FINISH9 MM5 總結(jié)與展望 總結(jié)本論文對(duì)螺旋槳進(jìn)行了粗精加工的刀具路徑規(guī)劃，首先確定出工件坐標(biāo)系與工件定位面之間的關(guān)系，以及螺旋槳的實(shí)際后傾角，然后根據(jù)螺旋槳的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出其加工用的夾具。根據(jù)螺旋槳的形狀的特點(diǎn)，針對(duì)圓柱體棒料毛坯，提出了類似型腔粗加工方法。提出了基于二階密切法的刀具軌跡優(yōu)化方法，從而充分發(fā)揮二階密切法效率高，精度高的優(yōu)勢(shì)。 展望 自由曲面零件形狀復(fù)雜，各式各樣。這也是該領(lǐng)域研究的難點(diǎn)所在。這只是初步的研究，許多工藝上的問(wèn)題還有待解決。參考文獻(xiàn)[1] H .C .Kuo,G eometrym odelsfo rim proving NC machining efficiency an daccuracy of propeller with constant pitch, (5)(1999) 389395 .[2] , , Hydrodynamics of Ship Propellers,Cambridge University Press, Cambridge UK,1994.[3]Geofery W manufactureof marine propellers ,1977,9(4) :267 274.[4] Xiuzi Ye. Geometric design of functional surfaces[J]. ComputerAidedDesign .Vo1 .28 ,1996.[5] HsingChia Kuo,WeiYuan Dzan. The analysis of NC machining efficiency for marine of MaterialsP rocessing Technology,124,2002:389395[6] JAEWOONG tool path generationin fiveaxs m achining of a marine propeller.[J].,2003,VOL ,43834402.[7]任秉銀，唐余勇，郭興家，詹為淵用端面銑刀銑削等螺距螺旋槳曲面的模型研究[ J] 機(jī) 械 設(shè)計(jì) ，1998(11):4244.[8]任秉銀，劉華明，哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) ， 1999,31(4):8487.[9]，2002,12.[10] 蘇玉民,2003:2831.[11] ,1996(2):3335.[12] 王冀恒,謝春生,(自然科學(xué)版),2004(10):75.[13] 黃曉艷, am
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