為探索圓錐表面螺旋槽纏繞網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的數(shù)控加工方法,從圓錐等螺距螺旋線參數(shù)方程入手,經(jīng)過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,推導(dǎo)出螺旋槽的加工刀位點(diǎn)信息,最終實(shí)現(xiàn)在三軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床上采用恒定刀軸角度對(duì)圓錐表面等螺距螺旋槽的數(shù)控加工。研究結(jié)果表明,此類(lèi)加工方法加工出的螺旋槽側(cè)壁和底部垂直度達(dá)到0. 02 mm,表面粗糙度達(dá)到1. 6μm,槽深6～6. 03 mm,與五軸加工相比均有顯著提升,而且加工效率提高一倍,成本降低68%,在工程中可以推廣應(yīng)用。

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圖1網(wǎng)格形式

復(fù)合材料網(wǎng)格纏繞結(jié)構(gòu)根據(jù)受力特征和實(shí)際應(yīng)用情況可設(shè)計(jì)成不同網(wǎng)格形式，例如，60°網(wǎng)格橫向（正三角）、60°縱向、120°縱向、斜置正交、正置正交等網(wǎng)格形式，如圖1所示。對(duì)于60°橫向、60°縱向、120°縱向、斜置正交等圓錐段內(nèi)加筋網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，除縱筋和環(huán)筋外，其余筋均為圓錐螺旋線[....

圖2圓錐螺旋線簡(jiǎn)圖

式中，ρ為從原點(diǎn)出發(fā)到母線上任意一點(diǎn)的極半徑，a為常數(shù)，β為半錐角，θ為自變量。而圓錐等螺旋角螺旋線的參數(shù)方程為，

圖3圓錐螺旋線網(wǎng)格纏繞結(jié)構(gòu)陽(yáng)模三維模型

式中，ρ0為坐標(biāo)原點(diǎn)到截錐體小端端面的圓錐側(cè)面上的母線長(zhǎng)度，α為螺旋角定值。利用圓錐段螺旋線參數(shù)方程在Pro/E中創(chuàng)建圓錐段螺旋曲線，再草繪筋條截面，沿圓錐段螺旋曲線完成螺旋筋截面掃描，就可完成螺旋筋條的三維建模，如圖3所示。1.2加工難點(diǎn)

圖4螺旋線在加工坐標(biāo)系xy平面上的投影

以圓錐等距螺旋線為例，其數(shù)控編程的刀位點(diǎn)計(jì)算方式如下：圖5xz平面內(nèi)刀具的加工軌跡

本文編號(hào)：3983018