船体型材加工逆直线方法.pdf

维普资讯 一 第 1期 (总第 132期) 中 国 造 船 No．1(SerialNo 132】 1906年 2月 SHIPBUILD】NG 0F CH1NA Feb．1906 船体型材加工的逆直线方法 蛐 (太连理工大学) L』，D／／ 学 ． r 克阐述 逆直线基本原理．讨论 值计 珐，丹 析j逆直线计算 系统的蛾 结 糟，给出了实船计算结果，并舟绍了逆直线画线机曲机械原理、性能和技术指标。 v， 、 关键 磐 ，旦 }4v (一) 前 言 船体型材加工是船体建造的一个组成部分。随着市场经济的深入，提高建造质量 ，降低 成本．实现 自动化生产是船厂追求的 目标 ，因此型材加工 自动化也是船厂迫切需要解决的课 题之一。目前船厂生产中衡量型材加工 的成形效果仍然采用样板检验的方法，质量不高，浪 费工时，操作麻烦。船体型材加工逆直线方法的研究正是为了解决这一问题，同时也为数控 肋骨冷弯机的自动检验创造条件 。 型材加工逆直线方法的研究主要包括三个方面的内容：(1)逆直线的数值计算方法；(2) 逆直线计算系统软件的开发；(3)逆直线画线机的研制。 (二) 逆直线数值计算 。] 1．逆直线原理 所谓逆直线方法是先在型材的原材料上画出一定形式的曲线，然后弯 曲型材，当所画的 曲线成为直线时，便称弯曲成功，如图1。在型材冷弯变形后 ，其中有一个边缘的长度被拉 长，另一个边缘 的长度被压短，只有中间一小部分弯曲前后长度保持不变 ，被称为中和轴 。由 于型材弯曲是塑性成形 ，因此中和轴的位置从剖面重心向曲率中心方 向偏移，偏移量没有精 确的解析解 ，通常可用实验方法求得。对于工程精度的要求，用剖面重心位置可以近似代替 中和轴 。 型材 曲线一般分为四种类型，即外向弯曲，内向弯曲，带拐点和带直线段。根据 曲线的不 型塑至直量曲 1 亘垡 配置分为三种情况(如图2所示)：(1)一根逆直线，(2)多 参加本文工作的还有戴寅生，赵洪梧，舒学英 ．孙守林，李勇东，张健 ，刘欣，贾振元 ，王一兵等 收稿 日期 ti995--04—03 维普资讯 第 1期 (总第 132期) 刘玉君等=船 体型材加工的逆直线方法 根逆直线 ；(3)带拐点多根逆直线。而外向弯曲和 内向弯曲的逆直线方 向相反。 2．逆直线计算 (1)逆直线的建立 本文应用离散点的分段三次 Spline 函数确定逆直线 曲线 。 设逆直线函数 S(z)∈C n，6]，且 口一 … ‘一b是给定节点 ， 若 s( )在 Ix．“一]上是三次多项式 ， 贝4S )为三次 Spline插值 函数 ，必须 满足下列条件： 中和轴 ，I一逆直线 节点处函数值 与给定点 函数值相 图 1 逆直线