VERICUT作为一个优秀的虚拟加工仿真软件，它采用了三维显示及虚拟现实技术，对数控加工过程的模拟达到了极其逼真的程度，并且机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来。VERICUT以其优异的机械加工工艺系统仿真功能，在保证机床加工安全性的同时也能够提高零件加工效率、缩短加工时间和制造周期，在数控加工仿真软件中处于领先地位。因此，运用VERICUT建立虚拟的仿真加工环境，开发仿真加工系统，对于现实的机床设计具有一定的实际意义。 

1.2 螺旋桨加工相关技术研究现状

1.2.1 五坐标机床的研究

1.2.2 螺旋桨加工研究现状

1.3 目前存在的问题

目前国内很多企业螺旋桨的加工还是采用普通机床加工、五轴数控机床加工和人工打磨的方法，虽然也能加工出高质量的螺旋桨，但是没能充分的发挥五轴数控机床的优势。其主要原因就是针对整体螺旋桨的数控加工还缺少一套完善的、系统的解决方案，螺旋桨数控编程的研究还需作更多的研究，对五轴数控机床加工复杂曲面（螺旋桨）的研究还不深入。同时螺旋桨的仿真加工形式很少，研究范围也比较窄。目前的仿真更多的是NC校验，即只能进行刀位轨迹的仿真，工件和刀具的碰撞等，而对于切削力,源Z自L优尔:文,论/文]网[www.youerw.com、刀具震动、刀具磨损等的仿真则研究较少。

1.4 论文的主要研究内容和研究价值

本课题研究的主要内容包括：

（1）以五轴联动机床为为理论基础，以卧式铣床为物理模型，进行螺旋桨加工机床的结构设计，以求在一次装夹下完成螺旋桨上下面的加工；

(2)利用UG/CAM研究螺旋桨的数控编程方法，寻求一种合理的螺旋桨数控编程方法，生成加工刀具轨迹和数控加工文件，用于虚拟加工系统的仿真加工。

（3）根据螺旋桨数控加工要求，在VERICUT平台基础上定制满足零件加工要求的数控加工工艺系统仿真平台。工艺系统模型定制包括机床、刀具、夹具、数控系统等内容，其中包括完成虚拟加工机床的构建；完成上述虚拟加工机床的控制系统定义，包括特殊指令的定义如换刀、换附件头，附件头旋转等指令，数控机床参数初始化等工作。 

（3）根据数控机床的特点，结合相应的数控加工程序，完成各道工序的仿真调试。

本课题旨在通过对螺旋桨加工的虚拟机床的建立和加工系统的仿真，为螺旋桨的加工提供一种新的思路，充分利用五轴数控机床，提高加工效率。

1.5 本章小结

本章主要阐述了螺旋桨加工的背景和国内外的研究现状以及本课题研究的主要内容和研究价值，本章的内容是开展本课题研究的基础工作，对后续工作的开展具有重要的意义。

第二章 虚拟加工工艺系统总体方案设计

2.1 系统开发的设计目标

2.1.1系统开发的功能分析

五轴联动数控机床在螺旋桨加工中有着很大的优势，武汉重工和华中科技大学合作的五轴联动机床已经通过验收，但是它还是不能在一次装夹下完成上下叶面的加工，本次虚拟机床主要就是以此机床的原理为基础，在卧式数控机床上，改进机床结构，以达到上下面在一次装夹下就可以完成加工的目的。

2.1.2系统设计的原则和特点

（1）设计的先进性：

船用螺旋桨加工仿真系统以虚拟加工技术为基础，建立以计算机模拟产品的整个加工环境，通过该环境使得企业在真正加工之前就能模拟地制造产品，从而增强在产品生产全过程中的及时控制与决策。能够减少产品的设计和生产周期，节省大量的人力物力，节约了资源。