[发明专利]一种螺旋桨不均匀加工余量调整方法

摘要

本发明公开一种螺旋桨不均匀加工余量调整方法，该方法克服了螺旋桨不均匀加工余量需要人工调整的不足，根据工艺公差和当前的加工余量分布情况自动调整设计模型位姿，在满足公差标准的前提下实现螺旋桨毛坯模型与设计模型的快速匹配，确保毛坯加工余量均匀，提高叶片的加工质量。

主权项

一种螺旋桨不均匀加工余量调整方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、利用测量装置对毛坯模型、设计模型在同一坐标系下进行建模并离散；具体包括：利用测量装置沿螺旋桨截面线方向获取毛坯表面测量点集P，结合设计模型点集Q对毛坯模型、设计模型在同一坐标系下进行建模并离散；S2、比对毛坯模型和设计模型，求出每点的加工余量di和对应的目标函数值，同时记录di的正值数n，计算正值百分比；具体包括：对毛坯表面测量点集P中每一点pi，求取设计模型Q上对应最近点qi，求出每点的加工余量di＝||pi‑qi||2和对应的目标函数值同时记录di的正值数n，计算正值百分比；S3、根据螺旋桨建模参数及公差标准计算设计模型可调整范围；具体包括：根据螺旋桨建模参数及公差标准计算设计模型可调整范围，即定位矩阵T的6个变量：平移值x,y,z及旋转值α的变化范围，具体如下：左螺旋桨：X=Ri*cos[x*cosφ-y*sinφRi]Y=-Ri*sin[x*cosφ-y*sinφRi]Z=x*sinφ+y*cosφ+ZR+h---(1)]]>右螺旋桨：X=Ri*cos[x*cosφ+y*sinφRi]Y=-Ri*sin[x*cosφ+y*sinφRi]Z=y*cosφ-x*sinφ+ZR+h---(2)]]>并满足方程：Ri＝k*D/2  (3)tanφ＝p/(π*D)  (4)其中，X,Y,Z为笛卡尔坐标系下每个螺旋桨型值点三维坐标，坐标系原点位于桨毂下端面中心，以1号叶片中线在Z向的投影为X轴；φ为螺距角；x,y为型值点在二维图纸坐标，坐标系以螺距线为x轴，基准线为y轴；对于左螺旋桨即左旋，x为型值点X‑基准线至导边距离b1；对于右螺旋桨即右旋，x为基准线至导边距离b1‑型值点X；对于叶片的叶面，y＝‑yu；对于叶片的叶背，y＝‑yo；h为轴向位置，ZR为纵斜值；根据X,Y,Z的变化值确定变换矩阵T的x,y,z的变化区间，根据桨叶夹角和截面宽度参数确定变换矩阵T的α,β,γ的变化区间；S4、根据状态产生函数产生一个新的变换矩阵；S5、采用所述新的变换矩阵重新对比毛坯模型和设计模型，重复步骤S2；S6、比较矩阵变换前后目标函数，并更新变换矩阵和毛坯点集；S7、重复步骤S4‑S6，直到满足内循环终止准则；S8、判断是否满足外循环终止条件，如果满足则停止搜索，否则重复步骤S4‑S7；S9、根据定位矩阵计算获得当前的螺旋桨调整量建模参数；S10、利用当前的螺旋桨调整量建模参数重新设置截面线型值点坐标，建立设计模型。