[發明專利]大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥精確構造方法

有效

• 申請號: 201910711680.0
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110543681B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 韓星會;胡亞雄;華林;田端陽;楊思偉
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 朱宏偉

1.一種大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥精確構造方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、坐標系確定：以大型非回轉構件多個特征結構的中心線為z軸，以經過大型非回轉構件上表面最高點且垂直于z軸的平面為xOy平面建立坐標系，以xOy平面和z軸的交點為原點O；

S2、軋輥初始位置確定：軋輥位于大型非回轉構件的一側，軋輥軸線在xOz平面上，且軋輥軸線z₁和z軸的夾角為γ；

S3、確定軋輥軸線和xOy平面夾角α：

S4、取大型非回轉構件上表面的任意一點A₀(x，y，z)，點A₀繞z軸轉動一定角度β后到達xOz平面(x軸正方向)上的點A₁(x₁，y₁，z₁)，點A₀對應的軋輥上的點A₄在轉動一定角度后和點A₀重合于點A₁；為獲得點A₄的坐標，需要進行以下轉換：軋輥繞y軸向上轉動角度γ后，軋輥的軸線z₁和z軸重合，點A₁轉動到點A₂(x₂，y₂，z₂)的位置；根據點A₀繞z軸轉動角度β到點A₁的弧長和點A₂繞軋輥軸線z₁轉動角度δ到點A₃的弧長相等的關系，得到點A₃(x₃，y₃，z₃)；軋輥繞x軸向下轉動角度γ后，軋輥的軸線z₁回到初始位置，點A₃轉動到點A₄(x₄，y₄，z₄)的位置，得到大型非回轉構件上表面的任意一點A₀所對應的軋輥點A₄的坐標；

S5、計算大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥任意一點坐標，建立軋輥精確模型。

2.根據權利要求1所述的大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥精確構造方法，其特征在于，所述步驟S5中，得到點A₁和點A₂的坐標如方程(1)和(2)所示：

3.根據權利要求1所述的大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥精確構造方法，其特征在于，所述步驟S5中，得到點A₃(x₃，y₃，z₃)的坐標如方程(3)所示：

4.根據權利要求1所述的大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥精確構造方法，其特征在于，所述步驟S5中，得到點A₄的坐標如方程(4)所示：

其中，

5.根據權利要求1所述的大型非回轉構件分體式空間包絡成形軋輥精確構造方法，其特征在于，所述步驟S3中軋輥軸線和xOy平面夾角α確定方法如下：

軋輥軸線在xOz平面上，軋輥軸線和xOy平面夾角α即為軋輥軸線和x軸的夾角，γ+α＝90°；根據大型非回轉構件的幾何特征，當大型非回轉構件是非中心對稱構件時，錐輥軸線平行于xOy面，該情況下軋輥為柱體，且軋輥的一個端面在yOz平面上；當大型非回轉構件是中心對稱構件時，大型非回轉構件以中心角θ分為n個部分(nθ＝360°，n為整數)，并且每個部分之間中心對稱，即構件繞中心軸旋轉θ后的形狀和初始位置的形狀完全相同；該情況下錐輥可以通過其中m個中心對稱部分的表面點坐標變換得到，m為整數且1≤m≤n；m＝n時，錐輥軸線和xOy面平行；1≤m＜n時，錐輥軸線和xOy面的夾角該情況下軋輥為錐體，且軋輥頂點在z軸上。