[發明專利]一種基于UG的螺旋槳的整體數控加工方法

在審

• 申請號: 201810824211.5
• 申請日: 2018-07-24
• 公開（公告）號: CN108829037A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 蔡力鋼;李海波;趙永勝;沈華英;劉志峰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G05B19/4097
• 分類號: G05B19/4097
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種基于UG的螺旋槳的整體數控加工方法，其特征在于：具體包括以下多個步驟：

步驟一基于UG NX建模模塊構建AU型螺旋槳模型；

步驟二對構建的模型進行光順度檢測；

對步驟一構建AU型螺旋槳模型在UG中對其光順度進行檢測，若光順度不合格，則轉回步驟一通過改變控制點坐標對AU型螺旋槳模型進行調整，若合格進行步驟三；

步驟三根據建好的AU型螺旋槳模型進行加工的編程；

根據加工工藝劃分，將整個工件加工分為三軸開粗加工、流道半精精加工、葉片精加工，最后生成加工的刀路軌跡；

步驟四刀軌確認；

根據生成加工的刀路軌跡在UG CAM加工模塊內進行刀路確認，以此來檢驗加工仿真是否存在干涉或者過切現象；若存在，則轉回步驟三進行調整，若不存在，則進行步驟五；

步驟五基于VC++編制后置處理程序；

根據具體的加工機床各軸之間存在的運動鏈關系，通過VC++編制后置處理程序；憑借后處理程序可以將步驟五中生成的刀具運動的刀軌數據坐標轉變為機床的運動并且生成機床能夠識別的加工程序；

步驟六基于后置處理程序生成NC代碼

根據生成的刀路路徑，生成刀位源文件CLSF，其記錄了加工類型、刀具參數、加工坐標系、加工坐標值等信息；對CLSF文件進行后置處理操作，生成能夠直接輸入機床的NC代碼，即G代碼；

步驟七在軟件VERICUT中建立機床運動仿真模型；

在UG建模模塊中建立機床各運動軸的三維模型，然后在軟件VERICUT中根據實際加工使用的機床的運動鏈和相互位置關系組合起來，并配置好相關操作系統，完成機床運動仿真的創建；

步驟八在軟件VERICUT中進行加工運動仿真；

將步驟六中生成的NC代碼文件輸入步驟七中建立好的機床運動仿真模型，進行機床加工仿真，以及檢驗是否存在干涉、過切以及機床碰撞和臨界碰撞等問題，通過步驟八可以有效提高加工效率并提高加工安全性；若存在問題，則返回步驟三進行加工編程的修改，若不存在，則進行步驟九；

步驟九應用VERIVUT進行進給速度優化；

應用VERICUT軟件的OptiPath模塊，根據當前的切削條件和材料去除量，為各個切削條件指定最佳的進給率，然后輸出一個新的數控NC代碼程序；新的數控NC代碼程序除了改進進給率，其余均與原來的相同，并不會改變原有的刀具軌跡；

步驟十將利用生成的NC程序代碼，輸入機床進行螺旋槳的加工。

2.根據權利要求1所述的一種基于UG的螺旋槳的整體數控加工方法，其特征在于：所述的方法為七軸五聯動數控加工方法。

3.根據權利要求1所述的一種基于UG的螺旋槳的整體數控加工方法，其特征在于：所述的建模軟件為UG NX 8.0及以上版本。

4.根據權利要求1所述的一種基于UG的螺旋槳的整體數控加工方法，其特征在于：所述的加工CAM軟件為UG NX的加工模塊。

5.根據權利要求1所述的一種基于UG的螺旋槳的整體數控加工方法，其特征在于：在所述的步驟一中，首先根據正向設計建模的思路分析螺旋槳槳葉形成的原理，通過UG從逆向的角度進行螺旋槳的建模；根據螺旋槳設計圖譜的不同主要分為AU型、B型、SSPA型、Ma型等，本發明采用AU型螺旋槳為例進行建模；通過圖譜獲得AU型螺旋槳葉切面尺寸表和起重船AU型螺旋槳槳葉輪廓尺寸表，將17個葉切面的輪廓數據以bat格式文件輸入到UG中，再通過樣條曲線進行擬合獲得17個葉切面的輪廓，再通過計算得到各個葉切面的螺旋角進行旋轉，然后將每個葉切面分別纏繞到各自所在的圓柱面上；最后通過UG的曲面功能將各個輪廓線行程曲面，再延長、面倒圓最后行程可用于下一步驟的螺旋槳模型。