螺旋桨由桨叶和桨毂组成，桨毂的外形相对比较简单，是近似的圆锥体或圆柱体，而桨叶形状非常复杂。当今的产品外形越来越复杂，而传统机床无法满足加工空间复杂曲面的要求。因此，越来越多的高校、研究单位、企业都投入了大量人力、物力、财力研发多轴数控机床、并联机床等。并联机床对于加工空间复杂曲面有着独特的优势，经过了20多年的发展，由于一系列问题没有解决，人们预想的并联机床的高刚性与极好灵活性和动态性相结合等优势没有表现出来。其中，并联机床的数控加工编程技术是实现并联机床数控加工的主要环节。

本课题是以PLM软件UG NX6.0为平台，设计出适用于大型螺旋桨数控加工的并联机构结构方案，从机械本体设计到运动学相关理论，从数控加工刀具轨迹规划到机床结构运动仿真，分析工作空间、干涉及碰撞等问题，利用并联机构在复杂曲面零件加工中的优势以及串联机构运动范围大的特点，实现大型船用螺旋桨的数控加工。并联机床是实现大型复杂曲面零件的高质量、高效率加工的重要手段，是提高大型船用螺旋桨加工质量和生成效率的有效途径。

1.2 并联机床研究现状

1.2.2 国内现状

1.3 课题研究的主要内容

本课题以船用螺旋桨为研究对象，运动并联机床理论，结合UG商业软件，针对加工船用螺旋桨等空间复杂曲面的并联机床的数控系统、后置处理以及复杂曲面零件数控编程等问题进行研究。本课题主要研究内容如下：

(1) 船用螺旋桨设计建模  熟悉船用螺旋桨的设计计算，并分析螺旋桨的结构，桨叶特点，并运用UG进行三维建模，熟悉建模过程及方法；

(2)  研究并联机床加工螺旋桨的工艺方案然后根据螺旋桨模型和加工余量生成毛坯；然后在UG／CAM 环境下进行螺旋桨加工的刀具轨迹编程，即生成刀位文件；

    (3) 利用UG/CAD进行加工该螺旋桨的并联机床建模以及装配；

   （4）将装配好的并联机床进行综合仿真检验和后置处理，也就是以及并联机构运动学反解算法的实现，解决大范围加工并联机构的控制算法问题。

本文具体内容安排如下：

第一章：是绪论，只要讲述并联机床发展现状，为课题研究做前期准备，因为，本课题的加工对象是船用螺旋桨；

第二章：我讲述了螺旋桨的设计计算以及运用UG建立三维模型这两方面的内容；

第三章：研究并联机床加工螺旋桨的工艺方案然后根据螺旋桨模型和加工余量生成毛坯；然后在UG／CAM 环境下进行螺旋桨加工的刀具轨迹编程，即生成刀位文件；

第四章：利用UG/CAD进行加工该螺旋桨的并联机床建模以及装配；

第五章：将装配好的并联机床进行机床仿真，验证加工轨迹和并联机床的合理性。最后就是总结与展望。

第二章 船用螺旋桨参数化建模

要使船舶克服水的阻力前进，除由安装在船上的主机提供动力外，还要有产生推力的推进装置，即推进器。船舶推进器的种类有很多，螺旋桨由于性能良好、效率较高、而且安装维修方便，是现代船舶普遍采用的推进器。由于传统的螺旋桨设计制造方法存在设计周期长，信息共享程度低等问题。本章在分析各类螺旋桨结构特征的基础上，详细叙述了船用螺旋桨的参数化建模原理以及实现方法。

2.1 螺旋桨的几何构造

螺旋桨的叶片曲面是复杂的自由曲面，要对螺旋桨进行精确造型，首先必须充分了解螺旋桨的几何结构特点，尤其要分析清楚螺旋桨叶片曲面的形成原理，这是螺旋桨造型的关键。