船用螺旋桨的逆向建模研究

为了缩短船用螺旋桨的再设计周期,降低再设计难度,针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程,通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS曲面的方法和原理,得到一种合适的叶片曲面作为叶片重构的基础。采用Geomagic Quality软件对螺旋桨进行整体精度分析,结果发现螺旋桨重构模型和螺旋桨点云数据之间的偏差在允许范围之内,验证了此螺旋桨逆向建模方法的可行性,同时为类似的逆向建模提供了思路。     

离心泵叶轮的逆向造型方法研究

本文以离心泵叶轮为例,详细介绍了逆向工程技术在复杂型面零件三维建模中的应用,文章包含了逆向造型的点云采集、模型重构、优化处理以及偏差检验的全部过程。通过实验对逆向工程技术应用于复杂型面的三维数模重构进行了深入的探索和研究,为类似复杂型面零件的造型提供了很好的思路。     

我国制成世界最大型集箱船用螺旋桨

最近我国制成全球最大型集装箱船用螺旋桨。此船用螺旋桨日前在大连顺利通过了英国劳氏船级社和买家——奥登斯船厂的严格检验，并已装船运往丹麦。     

基于VB.NET的船用螺旋桨自动建模方法研究

船用螺旋桨形状复杂,为满足快速、精确建模的要求,提出一种基于VB.NET编程语言的螺旋桨三维自动建模方法。基于桨叶切面基础数据,推导桨叶型值点数学转换公式。利用Excel完成桨叶切面基础数据和桨毂数据的存储与读取。研究螺旋桨建模方法,对CATIA进行二次开发,集成型值点导入、曲面建模、实体填充等建模流程。基于VB.NET语言将上述操作程序化,设计界面友好的螺旋桨自动建模软件。利用该软件完成桨叶的自动建模,并进行光顺性检查和模态分析。这里建立的螺旋桨自动建模方法简单高效,能够避免传统几何建模方法的手工操作量大、易出错的缺点。     

船用螺旋桨砂带磨削表面质量的试验研究

通过正交试验研究了磨削参数对船用螺旋桨叶片表面粗糙度的影响。讨论了砂带粒度、砂带线速度、接触轮硬度、磨削深度和磨削进给速度对表面粗糙度的影响规律。分析了砂带粒度和磨削深度对磨削后残余应力的影响。研究结果表明：砂带粒度对表面粗糙度的影响最大,在合适的磨削参数下可获得最佳表面粗糙度;砂带弹性磨削的特点使螺旋桨表面形成残余压应力;砂带粒度越小,残余压应力越小;随着磨削深度的增加,残余压应力不断增大。     

螺旋桨叶轮逆向造型与加工

螺旋桨叶轮是实现船舶推进的重要零件,由桨叶和浆毂组成。通常叶片的型面数据是依据非定常三维黏性流体模型进行复杂的数值计算,并经试验修正后得到的。     

大型船用螺旋桨悬挂式高精度静平衡机研究与实验

针对大型船用螺旋桨传统的平衡轴挂重法的弊端,介绍了一种适合大型船用螺旋桨的悬挂法立式静平衡检测方法,并且开发出了以静压球面轴承的油浮理论为基础和采用汽缸检测不平衡度的高精度平衡机.给出了该静平衡机的结构原理,研究了悬挂系统、定心系统、悬浮系统和控制系统的基本构成和工作方式,对静压球面轴承进行了受力分析,并且阐述了悬挂法立式静平衡机的工作过程.经过实验证明该新型静平衡机性能稳定、检测方便、检测精度高,完全达到大型船用螺旋桨的静平衡检测要求.     

并联机床加工船用螺旋桨及CAM技术研究

主要研究用并联机床加工整体式船用螺旋桨的技术以及用CAD／CAM系统进行螺旋桨辅助加工的方法。研究了并联机床加工螺旋桨的工艺方案，提出了加工螺旋桨的并串联多轴数控加工系统，分析了螺旋桨数控加工的工艺过程；介绍了在UG／CAM环境下进行螺旋桨加工的刀具轨迹编程和用Vericut加工仿真系统进行加工仿真的方法和过程；并进行加工实验。用于加工螺旋桨的并联机床具有结构简单，造价低和占地面积小等优点，具有广泛的应用价值和发展前景。     

大型船用螺旋桨自适应加工方法研究

针对具有自由曲面的大型船用螺旋桨铸造毛坯表面体积大,加工余量大,加工耗时长的问题,结合五轴铣磨复合加工机床提出了一种基于三维扫描的螺旋桨余量自适应加工方法。首先,利用三维扫描仪获得螺旋桨扫描数据,并利用算法进行理论模型与扫描数据的对比;然后,对匹配后的模型进行余量提取,依据模型余量规划螺旋桨加工轨迹线,并应用于螺旋桨叶片铣磨复合加工算法;最后,依据加工理论进行了螺旋桨加工实验并进行了检验。     

船用螺旋桨叶打磨机械手问世

与目前国内普遍采用的打磨方式相比,加工效率可提高20％以上,并可大大降低工人劳动强度的船用螺旋桨叶打磨用新型机械手,近日由远航螺旋桨制造有限公司制造成功并投入使用。     

Near net-shape five-axis face milling of marine propellers

We present an optimal cutter location (CL) data computation for face-milling of large marine propellers composed of CL point optimization and CL path optimization on a given tool path. The CL point optimization at a single cutter contact (CC) point is conducted by maximizing the effective radius of the face milling cutter, while the CL path optimization on a series of CC points is performed by conforming deviation of the tool-swept surface from the design surface between consecutive CL data to a given machining tolerance. The proposed algorithm was implemented and applied to the machining of a large marine propeller which proved effective from a quantitative point of view, and is used on the shop floor in a Korean ship building company.     

Unsteady cavitation characteristics and alleviation of pressure fluctuations around marine propellers with different skew angles

Cavitating flow around two marine propellers with different skew angles, a conventional propeller (CP) and a highly skewed propeller (HSP), operating in the non-uniform wake was simulated using a mass transfer cavitation model and the k-omega SST turbulence model. The numerical model reasonably predicted experimental data for the unsteady cavitation patterns as well as the oscillation amplitudes of the dominant pressure components. The results indicate that the effect of skew angle is very important on the cavitation characteristics as well as the pressure fluctuations and that the amplitudes of pressure fluctuations for the HSP are 50～70% less than that for the CP. Therefore, the skewed propeller will reduce noise and vibration compared to the conventional propeller. Furthermore, the numerical model verified the relation between the hull pressures and changing cavitation patterns as the blades sweep through the high wake region. The results demonstrate that volumetric acceleration of entire cavity around a propeller blade is the main reason for the pressure fluctuations, which agrees with previous experiments.     

Geometric modeling and tool path generation of model propellers with a single setup change

A model propeller plays important roles in the design of the marine vehicles. The cavitations, the erosion, the pressure fluctuation, and the flow are measured by the model propeller. These measurements help to create the actual marine propeller. In this paper, geometry modeling and tool path generation for a model propeller are proposed, and the hub surface and lateral surface of the wing surfaces are generated by the proposed method. Considering the characteristics of the model propeller, efficient Cutter Location (CL) data are proposed: (1) the finish machining is completed with one setup posture. (2) A four-axis machining algorithm is proposed that makes it possible to the propeller with one setup and that minimizes machining error. (3) To minimize the maximum machining load, zigzag machining and an outside-to-inside tool path are introduced. A tilting guide curve is proposed to determine the tool axis vector. A smoothly changing tool axis vector is obtained through this curve, and the calculation is simple and fast. The results demonstrate that the proposed method is useful for the manufacturing of model propellers.     

三叶螺旋桨的CAD建模与数据验证

在对等螺距三叶螺旋桨零件图纸进行识读分析的基础上,本文探讨了其桨叶曲面模型的CAD构建方法,并就螺旋桨桨叶曲面的数据检测项目进行了解析,可用于指导螺旋桨桨叶曲面的加工。     

米老鼠凸模的逆向设计与数控加工

逆向工程(Reverse Engineering)是近年来CAD领域最热门的研究方向之一,是一种产品的再设计和超越过程.根据米老鼠模型,运用逆向工程的方法,使用三坐标测量技术和UGS公司Imageware逆向工程软件完成米老鼠凸模的逆向三维造型设计,运用MasterCAM软件完成该模型的三维数控加工的程序编制,经实体验证、仿真加工确保无误后,进行后处理,生成数控加工代码,在立式加工中心完成模型的复杂空间曲面数控加工,体现了三维数控加工的先进性,在工程实际中具有一定的指导和借鉴意义.     

克令吊逆功率吸收系统研究与分析

大克令吊在下放重物过程中,电动机转速大于同步转速,处于回馈发电状态,如果回馈功率过大,将会对电网造成影响,阐述了如何吸收吊机回馈的逆功率措施。     

船用风传感器试验与分析

本文通过对不同航行状态下,安装于不同位置的风传感器的试验与分析,得出安装在桅杆两侧的风传感器在船体直线航行和转向航行时风速、风向的测量值均受到船体桅杆的影响,影响程度与风向和船向夹角有关。     

规律曲面逆向工程与误差分析

用专业逆向工程软件Imageware对发动机增压叶轮进行逆向建模,研究发现可用投影法和旋转叠加法将规律的叶片点云和叶轮回转面点云处理成相切圆弧线,并以线构面。同时,通过误差分析控制所构曲面充分逼近实物数据,再将Imageware与UG结合构建实物三维模型。     

基于实物模型的反求工程造型应用

基于实物模型的反求工程造型在设计依据、设计思路、处理方法与造型技术等方面与通常的CAD造型比较,存在明显区别。通过汽车零件的实物测量、造型实例,介绍了按照实物模型反求CAD模型的过程及特点