螺旋槳槳葉鋪絲機床的精度補償技術(shù)

張亞男， 奚 浩， 王明強， 郭 昊

(江蘇科技大學(xué) 機械工程學(xué)院， 江蘇 鎮(zhèn)江 212003)

0 引 言

如今，我國正處于造船大國向造船強國轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時期，高性能、高質(zhì)量的螺旋槳成為了該行業(yè)的關(guān)注點。傳統(tǒng)螺旋槳通常采用鎳鋁銅材料，易受腐蝕并出現(xiàn)空泡損傷等。纖維復(fù)合材料具有強度較高、不易腐蝕、抗疲勞強度高等特點[1]，已經(jīng)被應(yīng)用于螺旋槳加工制造中。德國AIR公司研制出一款碳纖維復(fù)合材料螺旋槳；德國AinetiQ公司制造出一款適用于軍艦的直徑為2.9 m的大型復(fù)合材料螺旋槳[2]。然而，針對小型螺旋槳槳葉，尚未有專門的制造設(shè)備。因此，本文提出一種用于小型螺旋槳槳葉纖維成型的鋪絲機床。由于機床的幾何精度對螺旋槳槳葉的成型精度、力學(xué)特性等會產(chǎn)生直接影響，因此有必要對鋪絲機床進行幾何精度分析研究。

提高機床系統(tǒng)精度的方法主要有兩種：一種是硬件補償方法，主要通過提高機床制造精度來提高加工精度；另一種是軟件補償方法，其相對硬件補償具有成本低、可靠性好等特點，已成為機床精度提高的重要方法[3]。郭然等[4]采用切比雪夫多項式方法對機床的幾何誤差進行參數(shù)化分析；張毅等[5]采用灰色理論對機床的幾何誤差進行誤差建模分析；丁小瑞[6]通過有限元分析方法對機床的幾何誤差進行分析。

以上兩種誤差補償方法雖然在提高機床精度上起到了一定作用，但是仍存在易受外界環(huán)境干擾、計算時間過長、穩(wěn)健性不高、不易收斂等缺點。……