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螺旋桨的五轴NC加工刀位轨迹规划开题报告.doc

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螺旋桨的五轴NC加工刀位轨迹规划开题报告.doc

1毕业设计(论文)开题报告题目螺旋桨的五轴NC加工刀位轨迹规划专业名称机械设计制造及其自动化班级学号学生姓名指导教师填表日期2010年3月15日一、选题的依据及意义:螺旋桨是一类典型的自由曲面零件,船用螺旋桨是船用推进器中效率比较高,应用最广的一种,其主要功用是使船舶前进和后退,有时也协助船舶回转。它的曲面形状和制造精度直接决定了推进效率和噪音的大小,而加工方法的研究将有助于提高该类零件的加工精度和效率。传统的螺旋桨加工方法是通过普通铣床粗加工上大量的人工修磨来完成的,此方法费时费力,且精度难以保证。随着数控技术的发展,目前的螺旋桨大多数采用数控加工中心来制造,所用的刀具通常为球头刀和平头刀,但加工精度和效率仍然不够理想。如何充分发挥五坐标加工中心的潜能,采用非球头形式的刀具侧铣加工该类自由曲面,以提高螺旋桨的加工精度和效率,是目前数控加工的一个研究重点。螺旋桨的数控加工提高了生产力,促进了国民经济的发展。二、国内外研究概况及发展趋势(含文献综述):螺旋桨是一种典型的自由曲面零件,螺旋桨的加工实际上就是对自由曲面的加工,而自由曲面加工一直是机械加工领域的难点,自由曲面是不能由初等解析曲面组成,而是以复杂方式自由变化的曲面,用数控机床加工曲面类零件,一般是在三轴数控铣床上进行,但对于形状非常复杂的曲面零件,仅用三轴数控铣床是无法加工的,鉴于此,很自然地想到采用多坐标形式机床,一般采用四坐标或五坐标联动加工中心。采用五坐标机床,由于机床自由度的增加,可根据工件表面状况确定出最合理的刀具空间姿态。因此,除了球头到外,还可以用其它形式的刀具来改善加工精度和效率,这便是线接触加工问题。过去螺旋桨的粗加工大多是采用普通铣床进行,而精加工通常采用手工砂轮打磨和模板测量,反复交替进行,最后再用手工布轮抛光,加工精度和生产效率都很低,工人的劳动环境和条件较差,而且这样的加工手段需要工人具有熟练的技术和丰富的经验。随着数控机床和计算机技术的发展,目前螺旋桨的加工大多采用数控机床来完成,然后抛光至满意的精度[1]。由于无法得到大量的分析数据,刀具尺寸、加工步长、行距等参数通常参照以前的加工经验[2]。针对螺旋桨的曲面造型和数控加工,国内外学者进行了大量的研究。GeoffreyWVickers[3]早在70年代就研究了用数控机床采用球头刀加工中等尺寸的螺旋桨。他首次提出用计算机辅助计算螺旋

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