某水下航行體拋物曲面加工的方法

某水下航行體具有拋物線形狀的外輪廓，使其航行時具有較小的航行阻力，較高的航行速度。

常規數控車床編程加工拋物線曲面輪廓時，采用“運用方程式間隔采點計算”法，采點間距的大小決定了加工曲面輪廓度的精度。間距越小面輪廓度的精度越高。就本例而言，曲面總長為100 mm，如果采用0.100 mm的間距采點，系統計算量將達到1 000(100/0.100)次，但是面輪廓度的誤差遠遠超出0.025 mm的范圍，達不到圖紙要求。如果采用0.020 mm的間距采點，系統計算量將達到5 000(100/0.020) 次，面輪廓度的誤差剛好不超出0.025 mm的范圍，達到圖紙要求。但是由于計算量太大，MITSUBISHI數控系統將產生P202#報警“MRC程序單節數超出”,無法加工。

為解決此機械加工時的難點，采用數控車床編程軟件Mastercam進行自動編程，結合使用MITSUBISHI數控系統車床加工,以獲得較為理想的加工質量，與較低的航行阻力。

1)加工圖樣。圖1為加工零件圖樣，材料為合金鋁，牌號為7A09。毛坯尺寸為D160 mm×160 mm,加工方式為車削加工。

圖1 加工圖樣

2)加工難點分析。從加工圖樣分析可知其主要的加工難點有2個。

(1)表面粗糙度達到0.32 μm，接近通常所說的“鏡面”效果,較難加工。

(2)曲面輪廓度高達0.025 mm,通常情況下難以達到此精度要求。

3) 加工程序。

(1)進入Mastercam X9軟件,運用曲線方程式。Y=8×SQR(-X)[-100,0]建立車削模型。

(2)建立加工毛坯和裝夾方式。毛坯尺寸為：D160 mm×160 mm。裝夾方式為：三爪自定心卡盤反爪夾持12 mm。加工坐標系：Z軸坐標原點為遠離毛坯右側端面1 mm。

(3)輪廓粗加工。運用主菜單“刀路”→“粗車”，建立粗加工程序，主要參數如表1所示。

表1 粗加工主要參數

(4)輪廓精加工。運用主菜單“刀路”→“精車”，建立精加工程序，具體參數如表2所示。

表2 精加工主要參數

(5)生成數控加工程序代碼。將“粗加工”和“精加工”刀具路徑經過后處理程序。生成MITSUBISHI數控車床系統可識別的代碼文件。運用計算機RS-232數據接口和數據傳輸軟件Cimco edit將代碼文件傳輸到數控機床，即可進行加工。

(中國船舶重工集團公司七五○試驗場 王 亮，

昆明高級技工學校 涂莉娟 供稿)