[发明专利]基于仿形旋轮的管件局部圆弧形豁口的非对称旋压方法

权利要求书

1.一种基于仿形旋轮的管件局部圆弧形豁口的非对称旋压方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据预成形豁口的深度H、宽度l选择加工时所用仿形旋轮的半径r，轴向宽度l；

步骤2：求解仿形旋轮加工时的非轴对称旋压变形路径方程，得到单一道次仿形旋轮在每一时刻的下压量；

步骤3：通过设置需要加工的总道次数、仿形旋轮的相对进给率，以及仿形旋轮的最大轨迹曲率半径，根据非轴对称旋压变形路径方程，计算得到仿形旋轮在所有道次下每一时刻的下压量；

步骤4：根据所有道次下每一时刻的下压量编写数控代码程序，即可通过数控系统加工出预成形豁口；

所述步骤2包括：

步骤2.1：定义圆柱形被旋压管件截面圆的圆心为C点，截面圆的半径为a；

步骤2.2：计算当前道次下仿形旋轮的下压量，包括：

步骤2.2.1：定义当前道次下仿形旋轮轨迹的曲率半径为R，仿形旋轮轨迹的圆心为O点，仿形旋轮在当前道次下第一次与被旋压管件接触时，定义为当前道次下的起始时刻，即t＝0，在t＝0时刻，被旋压管件开始产生第一个形变点B₀点，仿形旋轮在t＝0时刻时的截面圆圆心记为A₀点，仿形旋轮在第t时刻的截面圆圆心记为A_t点，则当前道次下被旋压管件截面圆的圆心C与仿形旋轮截面圆的圆心A₀的距离为S，利用公式(1)、公式(2)分别计算∠B₀OC的余弦值，令则表示为：

式中，L表示当前道次下仿形旋轮轨迹圆圆心O与被旋压管件截面圆圆心C的距离；

步骤2.2.2：联立公式(1)～公式(2)求解S，则S表示为：

步骤2.2.3：定义当前道次下仿形旋轮的截面圆圆心A₀、被旋压管件截面圆圆心C与仿形旋轮轨迹圆圆心O组成的角为∠A₀CO，角∠A₀CO的补角记为将S带入公式(4)求解

步骤2.2.4：以被旋压管件为参照物，定义当前道次下仿形旋轮在t时间段内旋转的相对角度值为θ，将公式(4)求解的带入公式(5)，则θ表示为：

式中，w表示被旋压管的旋转角速度，t表示时间；

步骤2.2.5：定义当前道次下t时刻的仿形旋轮与被旋压管件的接触点为B_t点，B_t点与C点的距离记为S₁，利用公式(7)求解角θ的余弦值；

步骤2.2.6：将公式(6)求解的θ带入公式(7)求解S₁，

步骤2.2.7：将公式(8)求解出来的S₁带入公式(9)，即可得到单一道次仿形旋轮在每一时刻的下压量Δ，则非轴对称旋压变形路径方程f(t)如公式(10)所示，

Δ＝S₁-a                                       (9)