圆锥表面螺旋槽缠绕网格的数控加工方法

发布时间：2024-05-27 19:44

　　为探索圆锥表面螺旋槽缠绕网格结构的数控加工方法,从圆锥等螺距螺旋线参数方程入手,经过坐标转换,推导出螺旋槽的加工刀位点信息,最终实现在三轴联动机床上采用恒定刀轴角度对圆锥表面等螺距螺旋槽的数控加工。研究结果表明,此类加工方法加工出的螺旋槽侧壁和底部垂直度达到0. 02 mm,表面粗糙度达到1. 6μm,槽深6～6. 03 mm,与五轴加工相比均有显著提升,而且加工效率提高一倍,成本降低68%,在工程中可以推广应用。

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【部分图文】：

图1网格形式

复合材料网格缠绕结构根据受力特征和实际应用情况可设计成不同网格形式，例如，60°网格横向（正三角）、60°纵向、120°纵向、斜置正交、正置正交等网格形式，如图1所示。对于60°横向、60°纵向、120°纵向、斜置正交等圆锥段内加筋网格结构，除纵筋和环筋外，其余筋均为圆锥螺旋线[....

图2圆锥螺旋线简图

式中，ρ为从原点出发到母线上任意一点的极半径，a为常数，β为半锥角，θ为自变量。而圆锥等螺旋角螺旋线的参数方程为，

图3圆锥螺旋线网格缠绕结构阳模三维模型

式中，ρ0为坐标原点到截锥体小端端面的圆锥侧面上的母线长度，α为螺旋角定值。利用圆锥段螺旋线参数方程在Pro/E中创建圆锥段螺旋曲线，再草绘筋条截面，沿圆锥段螺旋曲线完成螺旋筋截面扫描，就可完成螺旋筋条的三维建模，如图3所示。1.2加工难点

图4螺旋线在加工坐标系xy平面上的投影

以圆锥等距螺旋线为例，其数控编程的刀位点计算方式如下：图5xz平面内刀具的加工轨迹

本文编号：3983018