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小型无人机木质螺旋桨的三维建模与数控加工
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 166 机械设计与制造 Machinery Design&Manufacture 第1期 2010年1月 文章编号:1001—3997(2010)01—0166—03 小型无人机木质螺旋桨的三维建模与数控加工 纪小辉王伟陈彤 (西安工业大学光电工程学院,西安710032) Modeling and NC machining of mini UAV wood propeller jI Xiao—hui,WANG Wei,CHEN Tong (School of Optoelectronic Engineering,Xi’an Technological University,Xi’an 710032,China) ◆。0◆00◆。0◆00◆。。◆00◆00◆。。·00·o。◆。。◆00◆。。◆。。◆00◆。。◆。。·00◆。。·。。◆0。◆。。◆。。◆。。◆。。·。。·。。◆0‘ ◆。。◆。0◆。。·。。·。。◆。。◆。。◆。。◆。。◆。。·。。! : 【摘要】提高小型无人机关键部件木制螺旋桨的设计建模与加工质量非常关键,基于某型号无人; :机螺旋桨的研制实践,分析了螺旋桨木质材料的选择、阐述了其三维建模技术、介绍了木工数控铣床、以’O :及木工数控加工工艺的特点,研究了某型螺旋桨的数控加工方法以及应采取的表面防护措施。产品检验; :和飞行实践证明了螺旋桨工艺加工质量得到了明显地提高。 j 关键词:螺旋桨;三维建模;数控加工;木工铣床;无人机 i : 【Abstract】Improving the modeling and machining quality of the wood Propeller is important for e: :mini UAV.Based on the manufacturing experience of mini UAV, 如wood material selection principles j were analyzed,then,the characte~of wood NC milling machine and wood NC machining processes were :introduced,finally,NC machining processes and blade suuCace reinforcement methods were studied. e; :results ofquality check andflying tests showed that the machining quality Was increased. j Key words:Propeller;Modeling;NC machining;Wood milling machine;UAV(Unmanned Air; O 、 O Vehicle) : ·叭 · ·。c·。f · , · ’。·c(I·。c·cc·?。·cc·cf·cc·c( ·cc·。。·。。·。c·cc·c。·。。·c。·f 。·。1I·。。●cc·。。·。f ·{ 。·。 l·。。·OO~。 ,· j j· ,l·。。·。。·。。· 中图分类号:TH12,U664.33文献标识码:A 100年来,航空材料及其相关的制造技术始终是保证飞机由 低级向高级发展的摹础。飞机的重要部件有发动机、蒙皮、螺旋 桨、骨架等。日前,在以活塞式发动机为动力的小型低速无人机 中,一些关键部件制造材料选用木材,比如螺旋桨、骨架、肋条等。 因此,无人机木质关键部件的加工水平直接影响着无人机的飞行 性能,这些木质部什传统的加工方法是采用样板、模线等工具,利 用小工钳:E将尺寸传递给加工部件,加工效率低,牛产准备周期 和加lJlI 期长,质量不稳定,无法实现批量生产。随着数字化制造 技术在航空制造业中的广泛应用,无人机木质部件的加工由数控 ★来稿日期:2009—03—23 4超声波测距定位系统软件设计 超声波测距的实现就是时差数据的采集过程。设计中,智能 移动机器人嵌入式PC选择的是PC/t04,而PC/104主板有3个 町编程的定时器/计数器(与8254兼容),该定时器/计数器的使用 与标准的PC/AT的一样。8254的每个通道均由一个1.190MHz的 振荡器产牛,该振荡器以与标准Pc兼容的方式,由内部往下分 频从而提供各种频率。每个定时器通道的最大分隔率为840ns。 设计的超声波传感器测距定位系统软件控制流程,如图4所 示。该模块主要完成3通道超声波数据的循环采集处理,同时还 把时间变化量即时传送给PC/104。程序开始时的初始化包括定 时器TO和PC/104外部中断ISR10的初始化。置为工作方式1, 构成l6位定时器。【堕【波中断由外部中断ISR10触发,中断程序使 定时器实现定时巾断,得到时间变化量,从而可得障碍物与机器 加工逐渐取代了传统的手工加工。努力提高螺旋桨的加工工艺质 量,对提高无人机的飞行胜能具有明显效果。 1材料选择 螺旋桨是无人机中的关键部件,小型无人机螺旋桨的主要特 点是:转速高、定距、直径小、前进速度比较低。螺旋桨工作转速大 于3000ffmin,对工作强度、动平衡、外形都有极高要求,其工作效 率直接影响无人机整体性能,选用合适的材料尤其重要。 1.1螺旋桨的几何外形 螺旋桨的几何外形,如图1所示。由两片桨叶组成,两片桨叶 人之间的距离,并判断距离是否在危险范围内,如果是,则机器人 紧急停止,返回主程序。 5结论 距离是很多工程控制中需要检测的一个重要参数,因此,测 距就成为数据采集过程中所必须解决的一个问题。经实验证明, 设计的超声波测距定位系统成本低廉、元器件购买方便、电路实 现简单,并且符合嵌入式Pc机数据处理的要求,测量精度高、调 试简单、工作稳定可靠。 参考文献 1瞿金辉,周蓉生.超声波测距系统的设计_J_.中国仪器『义表,2007(8):43-,45 2樊高妮,何永强.单片机AT89C2051在超声波测距系统中的应用[J]_湖南 文理学院学报(自然科学版),2006,18(1):67,-69 3郭小军.LM567及其在测距中的应用[J].实验室研究与探索,2007(10): 22~23

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航空人生
于 2020-12-21 上传
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