螺旋桨加工的数控技术研究

4 螺旋桨加工 数控技术研究的主要内容

　　螺旋桨加工 数控技术研究的主要内容是通过编制数控程序，建立螺旋桨三维模型；实现刀具路径的生成，合理选择加工刀具；利用先进的测量方法，实现压力面、吸力面、导边圆角、随边圆角、根部圆角、抗鸣边缘、桨毂的数控加工和在线精度检测。整个研究过程可分为七个阶段。下面以利用SKODA 八轴五坐标联动数控落地镗铣床HCW3（200）NC、Unigraphics NX2。0 编程软件、VERICUT5。3 仿真加工软件为例，说明实现某型大侧斜固定螺旋桨数控加工的具体过程。

　　4.1 大侧斜固定螺旋桨三维造型

　　通过八轴五坐标联动机床对典型零件（螺旋桨叶片）加工过程及结果的分析，在对机床的功能、精度、三维设计及造型软件的了解和掌握的基础上，根据图纸建立大侧斜固定螺旋桨的三维模型。在UG/CAD 模块中，大侧斜固定螺旋桨的三维造型按下列步骤完成：

　　1）分析叶片上型值点的坐标，建立以XY 平面为螺旋桨的辐射参考平面、Y 方向为螺旋桨的辐射参考线、Z 方向为螺旋桨的回转中心线，坐标原点（0，0，0）为螺旋桨的辐射参考平面与回转中心线的交点的三维坐标系；

　　2）根据对图纸中给定的叶片截面型值点的数据分析，可以得出哪些型值点是由一簇同心圆剖切螺旋桨叶片后展开到平面上得到，在造型时须将这些型值点还原为空间点；

　　3）采用三阶NURBS 曲线，按型值点数据构造吸力面和压力面的两条NURBS 曲线；

　　4）按给定的弦线长度和圆角半径定义过渡圆角，构造过渡圆弧；

　　5）利用曲线桥接构造出与圆弧和NURBS 曲线都相切的过渡曲线，并保证整个曲线光顺圆滑；

　　6）将上述平面曲线按剖切半径、螺距角等缠绕到圆柱面上，还原为空间曲线，形成缠绕；

　　7）按上述过程重复构造出所有的空间截面曲线；

　　8）以构造出的三条空间截面曲线为基础，构造通过这些曲线的空间曲面，并将此曲面向轮毂（或叶跟法兰）方向延伸，与桨毂（或叶跟法兰）光顺圆滑连接，完成蒙面；

　　9）裁剪上述曲面，并将曲面缝合围成实体，实现缝围；

　　10）运用镜像复制方法构造其他叶片，完成螺旋桨三维造型。

　　调距桨桨叶和大侧斜固定螺旋桨三维造型结果如图1、图2 所示。