随着现代船舶工业的发展，大型定距螺旋桨作为舰船推进器的关键部件，在加工精度和表面质量上要求越来越高。传统的加工工艺由于加工周期长、质量差等缺点已不能满足现代工业的需求，而多轴数控加工技术以其高精度、高效率的优点逐渐成为研究和应用的热点。 在研究大型定距螺旋桨的多轴数控加工刀具轨迹规划中，黄科撰写的硕士学位论文提出了针对定距螺旋桨叶片的加工工艺和刀具路径生成的问题。论文提出了一种基于定距螺旋桨加工特征划分的数控加工工艺方案。这项工艺方案通过分析螺旋桨曲面的几何特性，并结合特定的大型数控机床设备，成功地解决了大型定距螺旋桨加工余量不均匀、桨叶众多、重叠区域大以及安装定位困难等难题。通过在镇江螺旋桨厂的实际加工验证，该方案显著提高了加工效率和产品质量。 针对螺旋桨加工过程中可能出现的干涉碰撞问题，研究团队开发了基于分离轴理论的干涉检查算法。该算法通过构建刀具和工件的OBB（边界包围盒）包容盒，并采用八叉树结构对工件进行三维空间剖分，利用分离轴理论判断刀具与工件八叉树叶子节点间的干涉情况，从而有效找出干涉的三角片。这种算法不仅能够应用于定距螺旋桨区域的划分和机床仿真，还能生成无干涉的刀具路径，对于保证加工精度和安全具有重要意义。 在刀具路径生成方面，论文特别研究了环形刀无干涉刀具路径算法。通过在OBB包容盒搜索到的三角片基础上，利用解析方法计算刀具沿轴向方向的抬刀距离。对于特定情况下的平底刀具，同样给出了抬刀距离的计算方法。这些研究成果对于实现复杂曲面的精确加工具有重要的指导意义。 研究团队利用ACIS、HOOPS平台，VC为编程工具，BCG为界面支持，开发了定距螺旋桨数控加工编程原型系统。该系统能够实现大型定距螺旋桨的区域划分和刀具路径生成，并已在实际生产中得到了应用和验证。通过这些努力，定距螺旋桨的多轴数控加工技术得到了显著提升，为我国船舶工业的发展提供了重要的技术支撑。 本研究对于推动我国在大型定距螺旋桨的多轴数控加工技术领域的进步，缩短与国际先进水平之间的差距，提高船舶推进器的制造质量和效率，具有重大的理论意义和实际应用价值。随着多轴数控加工技术的进一步发展和完善，未来在类似复杂零部件的制造中将展现出更加广泛的应用前景。

数控编程技术是高速切削加工研究的关键内容之一,高速数控加工对CAM系统提出了更高的要求。总结了高速切削加工对数控编程的要求,并针对高速数控加工的工艺特点,对高速数控加工的编程策略及刀具轨迹生成策略进行了深入的分析。

整体叶轮轮毂曲面数控加工刀具轨迹规划是整体叶轮数控加工重要组成部分。研究了整体叶轮轮毂曲面数控加工刀具轨迹规划方法。该方法首先提取轮毂曲面的两条边界曲线，结合流线加工思想，利用垂直于叶轮轴线平面与轮毂曲面交线为一圆弧这一特点，根据弧长与残留高度关系，计算出所需刀具轨迹数量，并最终推导出了轮毂曲面刀具轨迹的参数方程。与已有方法相比，本文方法给出了明确的刀轨数目计算方法，通过参数方程可方便地进行刀位计算。在刀轴矢量计算过程中，通过设置关键刀轴矢量并采用样条曲线插值的方式，实现了刀轴矢量的全局平滑过渡并有效地避