文档介绍：期 V o l
第 22 卷第 1
月 ,N ao1 n
2 0 0 6 年 1 . ,2 0 0 6
渐开线螺旋面的数控线切割加工
Thcylindricahelicoidm aterialp a rsing b efo r nc w ire cutting
周明贵辛晓峰
ZH O M ing-gu XIX iao垂n
(陕西科技大学,陕西西安 712081)
(ShaanxUniversitoScience & TechnologyXhShaanx712081,China)
摘要:对渐开线螺旋面进行了解析,提出了渐开线螺旋面展要求的展开图。若要做出十分精确的展开图,则关键在于是
开的精确计算方法,利用这种方法可以由计算机快速、准确否能精确地作出其脊线在展开图中所变成的曲线。下面以
地绘制其展开图,并利用CAXA 线切割 V: 编程软件生成数图1 的渐开线螺旋面为例,说明如何求其精确的展开图。
控程序,从而在线切割机床上实现了准确的切割下料。
关键词:渐开线螺旋面;展开下料;数控线切割
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在输送机螺旋叶片的制造中,常需做出螺旋面的展开
图,一般先按近似的方法画出其展开图,按图 1 下料,再进行
弯曲焊接。这种展开方法Ii〕不足之处在于:展开图绘制于施
工现场,作图较繁琐,要求工人有较强的作图能力,而且准确
度差,给焊接带来不便。为了克服上述不足,作者通过对圆图 1 渐开线螺旋面的示意图和展开图
柱螺旋面进行解析,提出了圆柱螺旋面展开的精确计算方渐开线螺旋面是以其内缘螺旋线为脊线的切线曲面。
法,利用该方法可以由计算机快速、准确绘制其展开图,从用垂直于其轴线的平面截割所得的截交线是渐开线,所以叫
而实现了在线切割机床上准确的切割下料,为螺旋面板金制做渐开线螺旋面。由于脊线上各点及其邻域的几何性质彼
件的制造提供了极大的方便。此相同,所以脊线上任一点(例如E 处) 的测地曲率半径PP.
1 圆柱螺旋面展开图的解析〔’,,〕彼此相等。脊线随螺旋面展开变成的内缘曲线上各处的曲率
图 1 为一渐开线螺旋面的示意图和展开图,设直母线运半径应等于展开前各该处的测地曲率半径Pe。既然各处的Pe
动时常与某一空间曲线相切,则其轨迹便是切线曲面(回折相等,故展开图中的内缘曲线应该是圆弧,其半径R2应等于
棱面)。该空间曲线称为切线曲面的脊线(回折棱)。母线 P e-
的每一位置称为一条直素线,所有直素线均与脊线相切,因根据M inding 定理可知:
而每两条无限邻近的直素线是相交的,整个曲面是可展的。
这是除柱面和锥面之外,仅有的一类可展曲面。 Pe=念
此类曲面的展开图可由一系列三角形拼成,只要每个三 P 是脊线上任一点E 处的密切圆半径(即内缘螺旋线上