❶ 举出一个给人类生活带来巨大变化的发明,说说它带来了怎样的变化
一个给人类生活带来巨大变化的发明:电灯;发明者是爱迪生;
电灯带来的变化:将电能转化为光能,大大推动了人类文明的进步,夜晚能见到光明。
照明电光源一般分为白炽灯、气体放电灯和其他电光源三大类,在绿色照明工程中,可根据具体情况,选择各种光源。
电灯是将电能转化为光能,以提供照明的设备,出现于第二次工业革命,其工作原理是:
电流通过灯丝(钨丝,熔点达3000℃以上)时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处于白炽状态时,就像烧红了的铁能发光一样而发出光来 。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。
(1)发明就是一种影响请你举扩展阅读:
最早实用的电灯是白炽灯,但早在白炽灯诞生之前,英国人汉弗莱·戴维用2000节电池和两根炭棒制成了弧光灯,但这种弧光灯亮度太强产热太多又不耐用,一般场所根本无法使用。
1854年,移民美国的德国钟表匠亨利·戈贝尔用一根放在真空玻璃瓶里的碳化竹丝,制成了首个有实际效用的电灯,持续亮了400个小时,不过他并没及时申请专利。
1860年,英国人约瑟夫·斯旺也制成了碳丝电灯,但他未能获得使碳丝保持长时间工作的良好真空环境。直到1878年,英国的真空技术发展到合乎需要的程度,他才发明真空下用碳丝通电的灯泡,并且获得英国专利。斯旺自己的屋子是英国用电照明的第一所私人住宅。
1874年,加拿大的两名电气技师申请了一项电灯专利:在玻璃泡之下充入氮气,以通电的碳杆发光,但他们没有足够财力继续完善这项发明,于是在1875年把专利卖给了爱迪生。爱迪生购入专利后尝试改良灯丝,终于在1880年制造出能持续亮1200个小时的碳化竹丝灯。
不过,美国专利局判爱迪生的碳丝白炽灯发明落于人后,专利无效。打了多年的官司后,亨利·戈培尔赢得专利,最后爱迪生从戈培尔贫困的遗孀手上买下专利。在英国,斯旺控告爱迪生侵犯专利,后来他们在法庭之外和解,于1883年在英国建立一家联合公司。斯旺后来把他的股权及专利都卖给了爱迪生。
❷ 发明原本就是一种影响。请你联系现实生活举例加以说明。。
比如手机电脑等高科技产品,它们深深的影响力我们的生活。手机带来了便捷的通讯、办公、娱乐体验,同时也带来了谎言与欺骗,还带来了辐射以及对环境的污染,当然还带来了财富和很多就业机会。也使人们之间的关系变的微妙,少了面对面的交流,只是通过电子产品交流,已没有了那种温暖。
❸ 请列举几个科技发明影响人类生活的实例,并说说它们缎带人类提供了哪些帮助
科学技术的发展速度远远超过我们的想象,这既是生产力提高的一种结果,同时又为生产力的进 一步提高创造了条件。正因为这样, 小平同志才会断言:科学技术是第一生产力。但是,并不是每个人 都对科学技术的飞速发展报以欢呼。相反, 有相当多的人 , 坚持这样一种观点:科学技术是一把双刃 剑,它既可以造福人类,又可能给人类带来灾难。
一 、现在银行利用高科技设备如计算机帮助工 作,这既提高了工作效率 , 降低了工作人员的工作 强度,又方便了顾客。但是 , 计算机的普遍使用又 带来另类问题 :一些不法分子利用各种高科技手 段破坏计算机网络、盗窃银行机密文件 , 侵犯储户 利益, 获取非法利益。尤其让人不安的是 , 随着科 技水平的提高 , 这种所谓的高科技犯罪越来越多 , 让人产生一种 “道高一尺 , 魔高一丈”的感觉。再 如 , 爱因斯坦的相对论对和平利用原子能 , 解决人 类能源危机起着非常重要的作用。但杀伤力极大 的原子弹也在这一理论的指导下生产出来了 , 过来又给人类带来了更大的危机。类似现象都给 支持 “ 科学技术是双刃剑”这一观点的人提供了证 据。因此当上世纪末科学家成功培育出 “ 克隆羊” 后 , 有些人不是欢呼 , 而是忧虑 。应该承认这种担心有其理由 , 但是坚持这种担 心不利于我们去提高科技水平。比如:克隆技术可 以用于器官移植等诸多方面 , 为许多病人解除痛 苦。但是由于担心被不当利用 , 所以许多国家禁止 或者限制发展克隆技术。这会不会成为一种新的 “ 因噎废食”呢 ? 科学技术到底是第一生产力还是双 刃剑呢 ?
要回答清楚这些问题并不是一件容易的事,首 先我们需要清楚什么是科学技术。对这一问题 , 教 科书这样回答 : 科学是人类认识自然的知识体系 , 是人类征服和改造自然的一种精神力量。技术是生 产过程中的劳动手段、工艺方法 , 是人们科学知识、 劳动技能和生产经验的物化形态。
“ 科学技术是双刃剑”这 一奇怪现象,才会出现有人反对发展科学技术的现 象。可以用一个最简单的例子来说明这一点:很多 时候使用某项技术需要向技术所有者交专利转让 费。如果不交的话就不能使用它 , 那就更谈不上服 务了。而在一个弱肉强食的竞争社会里 , 掌握技术 的强者对于没有掌握技术的弱者来说 , 难道不会构 成威胁吗 ?
科学技术不是双刃剑又是什么 ?
❹ 有一种发明对人类影响巨大是什么
遂石手斧,第一次使用工具区分了人与猿
❺ 你能举出一个给人类生活带来巨大的发明吗并说说它带来了怎样的变化50字左右
第而次工业革命期间,飞机,飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具。它深刻的改变和影响着人们的生活。
❻ 请你列举几个科技发明影响人类生活的实例,并说说他们给人类提供了哪些帮助
爱迪生发明电灯来 从此人们自晚上不在黑暗,有了光亮,晚上也可以从事白天的一些工作了
发明印刷 人类的精神文明就可以以极快的速度效率进行印刷传播传承
发明纸张 人们的生活实践、历史大事就可以方便的记载保存,便于传播和学习
发明汽车 极大的提高了人们的出行速度,极高了效率!
❼ 对人类历史影响最大的10个发明是什么为什么
从古之间,从国内到国外,前人和各国科学家们都发明了无数的产品造福着人们的生活,部分种类各行各业都发明出了有用的产品,下面我说说我觉得比较有用的10个发明:
9、电梯
爬楼梯相信是很多人不喜欢的事情,特别是家住在很高的楼层的人来说,爬楼梯无非是要人命,有了电梯就算是100层高楼一口气也就到了。
10、跑步机
对于运动人士而言,跑步机真的是一个很好的发明,如果在室外锻炼,多变的天气往往会打乱计划,但是有了跑步机不管刮风下雨都可以锻炼身体。
这10个就是我非常喜欢的发明,因为他们深深地帮助了我,还有很多发明我就不一一说了。
❽ 对人类社会影响深远的发明有哪些
第一名:莱昂纳多·达·芬奇(意大利)
最著名的发明:计算器
提到达·芬奇和他的发明时,你最好问这样的问题:“什么东西不是他发明的?”因为他发明的东西实在太多了。达·芬奇的工作日志里绘有许多东西的设计图,但其中最值得一提的就是计算器的设计。试想如果缺少简单的复杂的数学运算,那科学将会是什么样子。
达·芬奇堪称文艺复兴开山鼻祖,他能画(比如杰作《蒙娜丽莎》),能雕塑,也能发明。他那至今令全世界着迷的日记,描绘勾勒了从人体到直升机和坦克的很多事物。
最酷的事实:达·芬奇日记长达13000多页,至今仍在影响科学研究。2005年,一名英国外科医生还利用达·芬奇设计的方法做心脏修复手术,这件事情本身就让人吃惊,你若知道达·芬奇当时连人体循环系统工作机理的一点概念都没有时,那简直就是惊诧了。
第二名:尼古拉·特斯拉(美国)
最著名的发明:无线电
虽然尼古拉·特斯拉生前没有因此得到认可,但美国联邦最高法院最终还是肯定了他的专利申请,确认是他而不是马可尼发明了无线电。
特斯拉也许就是为标新立异而生的。虽然他发明的一种称做“交流电”的输电方法应用至今,其实他研究的焦点集中于电的理论应用(遗憾的是许多研究成果仍停留在绘图板上)。就是这个总是自己制作实验设备(比如用来聚集电能的著名的特斯拉线圈)的特斯拉,提出了范围涉及从X射线到地震仪的一系列观点。
最酷的事实:特斯拉直到生命快要结束时还在研究一种致命射线。他的观点听起来有点象科幻故事,美国联邦调查局确实也看不出什么有趣的东西,结果胡佛总统只好下令将特斯拉的科研资料收走并宣布为“绝密”。
第三名:亚历山德罗·伏特(意大利)
最著名的发明:电池
伏特虽然没有发现电,但是他却想出了一个可将电携带的好点子。要知道“伏特电池”可是现代电池的先驱。
伏特一生职业都在搞电的东西。早期他发明了起电盘(即一次充电单板电容),一年之后致力于封闭室燃气点火发电实验,在此过程中他发现了沼气(甲烷),即今天家庭普遍使用的一种气体。然而真正使其出名的却是“伏特电池”,其实就是一堆锌片和铜片交互排列,再加上两种金属片之间为增强导电性而浸了盐水的布料而已。但就是这种粗陋的电池向世界展示了如何利用金属-化学组合生电的奥秘。
最酷的事实:1810年,拿破仑授予伏特伯爵称号,以表彰这位伟大的意大利发明家。但荣誉并未就此打住,1881年,以其名字作为电压的单位“伏特”。
第四名:亚历山大·贝尔(英国)
最著名的发明:电话
“你能听到我讲话吗?”
“是的!”
我们能听到对方讲话,多亏了亚历山大·贝尔发明的电话。
现在有那么多的电话提供商,但正是亚历山大·贝尔的功劳造就了世界第一个(也是实力最强的)电话公司——贝尔电话公司。贝尔并不只是个单打一的奇才,他的研究思想涉及空调(实际上他在自己屋里就搞了原始的空调系统)、水翼船及信息磁存概念(该概念导致生前从未见到的创新发明——电脑)等。
最酷的事实:亚历山大·贝尔还是世界上第一个金属探测器的发明者,他组装这个装置是为了发现美国总统詹姆士·加菲尔德体内的子弹。结果探测器倒是能工作,不过就是定不出子弹的位置,因为检查时加菲尔德总统躺在了一张金属架床上。
第五名:艾萨克·牛顿(英国)
最著名的发明:微积分
如果你费好大劲总算上完了高等数学课程,那你或许就不会是艾萨克·牛顿爵士的热心崇拜者,因为你遇到的难题基本上就是他的错——是他发明了微积分。
如果你现在学习物理,无论是谈到重力问题(一个苹果从树上下落的故事,不管真假,确是一个有力的例证),还是光线和光学原理,你还得从艾萨克·牛顿爵士的研究成果开始。牛顿第一个提出“光是由粒子构成的”,这原理让他研制出了反射望远镜(如今以他的名字命名)。此外,牛顿还在声、热原理研究方面作出了贡献。
最酷的事实:人们很容易认为科学家就是一群不问世事的实验室“耗子”,不过牛顿是个例外:他曾给英格兰国王当了将近两年的法官,干着处决假币伪造者的买卖。他这段法律生涯快结束的时候,手下还有10个待处决的罪犯。
第六名:霍华德·休斯(美国)
最著名的发明:改进飞机设计
霍华德·休斯并没有发明飞机,他作为“环球航空公司(TWA)之父”主要写了些关于航空公司的书籍。如今环球航空公司虽已成历史,但航空旅游业多亏有了霍华德·休斯才兴旺发达。
他曾经对客机提出了一系列的创新设计。比如他重新设计了“H-1”,使可收放式起落架、连杆和连接件等收进机体内部,从而减小了飞行中的空气阻力。这种创新改进对二战时期的一系列战斗机设计都有影响。
说霍华德·休斯是个怪人那是贬损他。他可是出身于著名发明家之家,其父亲老休斯发明的油井钻头可让采油设备采到了以前人们接触不到的资源。霍华德·休斯晚年低调隐居,在年轻风光之时却是征服航空界和好莱坞的大人物。无论是开发水陆两栖飞机,还是幽会好莱坞红星凯瑟琳·赫本或贝蒂·戴维斯,他总是那样我行我素。
最酷的事实:1972年,休斯受雇于美国中情局,为中情局的一次行动打掩护。这次代号为“珍妮佛计划”的行动,目的是打捞在夏威夷海域沉没的苏联潜艇。这次行动的效果有限。1975年,一名强盗搞走了休斯的一些秘密资料,将其与中情局的瓜葛抖了出来。
第七名:本杰明·富兰克林(美国)
最著名的发明:双焦距眼镜
我们都知道阅读是根本,但看却是读的先决条件。多亏了本杰明·富兰克林发明的双焦距眼镜,即使视力低于20/20的人也能浏览网站的网页。在写作《可怜的理查得编年史》,帮美国赢得法国的承认(此举可是扭转了美国革命的形势)和到处对女人大献殷勤的当空儿,富兰克林还是对科学做出了相当重要的贡献。我们许多人或许记得社会研究课程里描绘他在暴风雨中放风筝的画面。这个实验让富兰克林了解到许多电的知识,也给我们带来了避雷针。
最酷的事实:发明家和“种马”(爱对女人大献殷勤的男人)往往不会扯到同一个人身上,但本杰明·富兰克林却是个例外。他是他那个时代最能对女人大献殷勤的男人,而且他在法国女人中的好人缘也确实有利于美国事业。
第八名:詹姆斯·瓦特(英国)
最著名的发明:改进型蒸汽机
今天我们是不会把蒸汽当作主要能源了,可回到工业革命早期,蒸汽却是大出风头的时候。詹姆斯·瓦特花了大量时间改进蒸汽机,驱动世界向前进步。
瓦特虽没有发明蒸汽机,但却能让蒸汽机为人工作。事实上,正是瓦特的创新改进使世界发生了从农业为主到工业为主的重大转变。除对动力和机器做出如此大贡献外,瓦特还发明了旋转机和一种可自动调整机器转速的被称作“飞球”的装置。
最酷的事实:功率的单位“瓦特”就是以他的名字命名的,他一直被公认为是世界最伟大工程师。
第九名:约翰内斯·古腾堡(德国)
最著名的发明:现代印刷术
约翰内斯·古腾堡要把所有的小东西拼凑一起,做成了一台活字印刷机。在你意识到他的印刷术可能会掀起一场信息革命这样的事实之前,你觉得他的想法似乎有点不那么伟大。
我们谁也不知道《圣经》出自何人之手,但知道其出版发行者的名字:古腾堡。没错,此前中国人活字印刷已用了几百年,但古腾堡是第一个将字印成书籍出版,而不是丝帛书。这项创新使范围更广的人能够接触到知识,从而催生了“启蒙时代”。古腾堡作为发明家数一数二,但作为一名商人却是倒霉蛋。他的印刷术改变了世界,但这并没有让他发财,而且在一场状告自己出资人的官司中,他连这项技术的发明权也丢掉了。
最酷的事实:在债务缠身的困境中,古腾堡靠给美因茨大主教“打工”艰难度过晚年,大主教给他提供食宿,以帮他戒掉嗜饮恶习。
第十名:托马斯·爱迪生(美国)
最著名的发明:灯泡
再没有比灯泡更能代表创新的发明了。事实上,爱迪生的发明对世界造成如此深远的影响,以至于被戏称为所有伟大思想的象征。
人们一想到爱迪生很容易把目光聚到灯泡上(他实际改进并使之可行的一个发明设计),其实他真正的意图是给灯泡通电让其发光。1882年,爱迪生创建了世界第一个输电公司,将电送往曼哈顿区的59家消费者。在JP摩根和范德尔比特家族财团的支持下,爱迪生也利用自己的知识给世界提供了早期版本的股票机。
最酷的事实:爱迪生的晚年迷上了一种流行的时尚节食法,即每3小时只喝1品脱牛奶。好在爱迪生没有将他的知识用在人体生命科学领域。
中国的十大发明
1.火药
北宋年间,火药在中国已较普遍地用于战争。公元1000年,一个名叫唐福的人发明了火蒺藜,在黑火药方子里加入砒霜、沥青、铁蒺藜等制成原始的炸弹。火药主要原料是木炭,硝石和硫磺,它被火点着或用力敲打之后即刻产生化学反应,生成比原有体积大数千倍的气体,产生猛烈的爆炸。我国在公元前后就发现或使用这些基本原料,但将它们配制成火药则是炼丹家的功劳。到唐代末期这三种原料相混的黑火药方子已经出现。公元1132年南宋人陈规发明了火枪,它是近代枪炮的前身。至公元14世纪初,中国火药武器的制造和使用技术经由阿拉伯传入欧洲。
2.活字印刷
公元1040年前后,毕烧土制造了已知的最早的活字。毕升是一位优秀的刻字工人,在长期的刻字实践中总结出了活字印刷术,其原理与现代印刷术完全相同,分三个步骤:先是制活字,其次是排版,最后是印刷。
活字印刷术在毕之后不断发展,在活字材料、拣字方法方面都有不断改进。元代著名农学家王祯创造了木活字印刷术,并于1293年用此法试印了他本人的著作《旌德县志》,不到一个月的时间就印了一百部,印刷速度大大提高。
活字印刷术通过维吾尔人传入高加索,再传到小亚细亚和埃及的亚里山大里亚以及欧洲。公元1450年以后,欧洲才开始了活字印刷的历史。
3.指南针
指南针的制造技术在沈括(公元1031—1095年)的《梦溪笔谈》中最早提出。沈括指出,在磁石上磨过的小铁针具有较稳固的磁性,因此决定采用这种人造磁针代替天然磁石制造指向工具。沈括讨论了磁针装置的四种方法,而且他在制造指南针的过程中还发现了磁偏角。他写道:磁针“常微偏东,不全南也”,这是磁学史上一个重要的发现。有了指南针,远洋航行才成了可能。所以对早期的航海家来说,指南针是一件无价之宝。
4.船闸
船闸在我国北宋时期得到了较大的发展。公元1000年前后,在京杭大运河的西河第三堰上创建了一座大型船闸,史称西河闸,有上下两个闸门,结构原理与现代船闸相同。此后又在真州、北神、邵伯建立了三个大型船闸,这三个船闸都是在堰埭旁新开运道建闸,与现代在拦河大坝旁建船闸相同。西方到12世纪才在荷兰出现第一座船闸。
5.算盘
珠算的正式出现并推广应用是在宋元时期。最详细记载算盘的制造方法及规格是十五世纪中叶的《鲁班木经》。16世纪柯尚迁《数学通轨》(1578年)中有“初定算盘式”,所绘十三档的珠算盘,其形制与现今通行的算盘相同。明代时珠算开始流行,并因其简单易学,运算方便而流传于东亚各国。
6.简仪
由元代科学家郭守敬于至元十三年(公元1276年)创造发明。简仪是类似浑仪的一种天文观测仪器。由赤道经纬仪、地平经纬仪和日晷三部分组成。仪器除了北天极附近之外,全部天空都可不受遮拦地观测。简仪的设计和发明在世界上领先了三百多年。直到1598年丹麦天文学家第谷才制造出能与之相比的仪器。现陈列在南京紫金山天文台的一架简仪,是明正统年间(1437—1442)年所造。
7.炼焦
南宋时期,中国发明了炼焦和用焦炭冶炼金属,这样冶炼成的金属纯度大大提高。焦炭是用煤经高温干馏后所得的固体产物,主要成分为碳,含挥发物(硫分、灰分)很少。用焦炭冶金,保留了煤的长处,避免了煤的缺点。1961年,在广东新会发掘的南宋咸淳末年(1270年左右)的炼铁遗址中就有焦炭出土。这是炼焦和用焦炭冶金的最早实物。中国是世界上最早炼焦和用焦炭冶金的国家。欧洲人直到18世纪初才知道炼焦并把焦炭用于冶金,比中国晚了400多年。
8.元代大纺车
元代人发明的大纺车是当时世界上最先进的纺车。元人王祯在元贞元年至大德四年(公元1295-1300年)写成的《农书》中对这种纺车有详细记载。这种纺车以人力、畜力或水力作动力。与旧纺车相比,纺车的锭子大大增多,达到32枚,生产力显著提高。原有的脚踏三锭纺车每昼夜纺棉仅七八两;五锭纺车每昼夜纺麻不到2斤,而大纺车却可以一昼夜纺麻100斤,大大提高了效率。大纺车的传动已经采用现在的龙带式传动相类似的集体传动,西方的同类机械要比中国的这种水力大纺车晚几个世纪。
9.人工全合成牛胰岛素
由中国科学院上海生物化学研究所、北京大学,中国科学院上海有机化学研究所钮经义等人,于1965年获得人工全合成牛胰岛素。经鉴定,人工全合成的牛胰岛素其结构、生物活性、物理化学性质、结晶形状,都和天然牛胰岛素完全一样,这是世界上人工合成蛋白质首次获得成功。人工全合成牛胰岛素的成功,标志着人类在探索生命奥秘的征途中向前跨进了重要的一步,为世界蛋白质的基础研究和实际应用开辟了广阔的前景。
10籼型杂交水稻
1973年由全国杂交水稻科研协作组袁隆平等发明。获1981年国家发明特等奖。该项发明是利用普通野生稻的雄性不育株作母本,矮杆籼稻为父本,经过连续回交,育成二九南一号、V20、珍珠97等保持系及其同型不育系。通过广泛地测交筛选,选育一批优良恢复系,完成雄性不育系、保持系、恢复系“三系”配套,配制南优二号、三号;籼优二号、三号,V优6号等杂交组合,还研究出一整套有关杂交稻繁殖制种和杂种一代的高产栽培技术。1980年,该发明作为中国第一项农业技术转让给美国。
❾ 请列举几个科技发明影响人类生活的实例,并说明它们给人类提供了哪些帮助.
我们机电系的一篇论文,看看行不行
雕塑曲面体混流式叶片的多轴联动数控加工编程技术
摘要:转轮叶片是水轮机能量转换的关键部件,也是最难加工的零件,目前多轴联动数控加工是解决该类大型雕塑曲面零件最有效的加工方法。多轴联动数控加工编程则是实现其高精度和高效率加工的最重要环节。本文介绍混流式水轮机叶片五轴联动数控加工大型雕塑曲面编程中涉及到转轮叶片三维造型、刀位轨迹计算、切削仿真、机床运动碰撞仿真、后置变换等关键技术。通过对这些技术的链接和研究,开发实现了大型叶片的多轴联动加工。
关键词:数控编程
引言
水轮机是水力发电的原动机,水轮机转轮叶片的制造,转轮的优劣,对水电站机组的安全、可靠性、经济性运行有着巨大的影响。水轮机转轮叶片是非常复杂的雕塑面体。在大中型机组制造工艺上,长期以来采用的“砂型铸造—— —砂轮铲磨——立体样板检测 —的制造工艺,不能有效地保证叶片型面的准确性和制造质量。目前采用五轴联动数控加工技术是当今机械加工中的尖端高技术。大型复杂曲面零件的数控加工编程则是实现其数字化制造的最重要的技术基础,其数控编程技术是一个数字化仿真评价及优化过程。其 关键技术包括:复杂形状零件的三维造型及定位,五 轴联动刀位轨迹规划和计算,加工雕塑曲面体的刀轴 控制技术,切削仿真及干涉检验,以及后处理技术等。 大型复杂曲面的多轴联动数控编程技术使雕塑曲面体 转轮叶片的多轴数控加工成为可能,这将大大推动我
国水轮机行业的发展和进步,为我国水电设备制造业 向着先进制造技术发展奠定基础。
" 大型混流式水轮机叶片的多轴数控加工编程过程大型复杂曲面零件的五轴联动数控编程比普通零件编程要复杂得多,针对混流式叶片体积大并且型面曲率变化大的特点,通过分析加工要求进行工艺设计,确定加工方案,选择合适的机床、刀具、夹具,确定合理的走刀路线及切削用量等;建立叶片的几何模型、计算加工过程中的刀具相对于叶片的运动轨迹,然后进行叶片的切削仿真以及机床的运动仿真,反复修改加工参数、刀具参数和刀轴控制方案,直到仿真结果确无干涉碰撞发生,则按照机床数控系统可接受的程序格式进行后处理,生成叶片加工程序。其具体编程过程如图-所示。
图-大型混流式叶片的五轴联动数控加工编程流程!"! 混流式水轮机叶片的三维几何建模 混流式叶片这一复杂雕塑曲面体由正面、背面、与上冠相接的带状回转面、与下环相接的带状回转面、
大 , 可 编 写 一 个.*/0程序读入这些三维坐标点,然后采用双三次多补片曲面片通过自由形式特征的通过曲线的方法进行曲面造型,如图1所示。叶片的毛坯形状可从设计数据点进行偏置计算处理,或者从三维测量得到的点云集方式确定对叶片的各个曲面分别进行"234$曲面造型,并缝合成实体。
!"# 叶片加工工艺规划
加工方案和加工参数的选择决定着数控加工的效率和质量。我们根据要加工叶片的结构和特点可选择大型龙门移动式五坐标数控铣镗床,根据三点定位原理经大量的研究分析,决定在加工背面是采用通用的带球形的可调支撑,配以叶片焊接的定位销对叶片定位,在叶片上焊接必要的工艺块,采用一些通用的拉紧装置来装夹。加工正面时,采用在加工背面时配合铣出的和背面型面完全一致的胎具,将叶片背面放入胎具,利用焊接的工艺块进行调整找正,仍然采用通用的拉压装置进行装夹。由于叶片由多张曲面组合而 成,为了解决加工过程中的碰撞问题,我们采用沿流线 走刀,对于叶片的正背面进行分区域加工,根据曲面各
处曲率的不同采用不同直径的刀具、不同的刀轴控制方 式来加工。对每个面一般分多次粗铣和一次精铣。在机 床与工件和夹具不碰撞和不干涉情况下,尽量采用大直 径曲面面铣刀,以提高加工效率。叶片正背面我们选用 刀具直径!-56曲面面铣刀粗铣、!-16曲面面铣刀精铣, 叶片头部曲面采用!76的曲面面铣刀加工,出水边采用!76螺旋玉米立铣刀五轴联动侧铣。根据后续仿真情况 反复做刀位编辑,以寻求合理的加工方案。在满足加工
要求、机床正常运行和一定的刀具寿命的前提下尽可能 的提高加工效率。
!"$叶片五轴联动加工刀位轨迹的生成
针对大型混流式叶片各曲面的特点,进行合理的刀 位轨迹规划和计算,是使所生成的刀位轨迹无干涉、无 碰撞、稳定性好、编程效率高的关键。由于五轴加工的 刀具位置和刀具轴线方向是变化的,因此五轴加工的是 由工件坐标系中的刀位点位置矢量和刀具轴线方向矢量 组成,刀轴可通过前倾角和倾斜角来控制,于是我们可 根据曲面在切削点处的局部坐标计算出刀位矢量和刀轴 矢量。从加工效率、
表面质量和切削工 艺性能来看,选择
沿叶片造型的参数
线作为铣削加工的
方向分多次粗铣和
一次精铣,然后划
分加工区域,定义
与机床有关的参数,
根据以上所选叶片
的加工部位、装夹 图,
混流式叶片的刀轨生成
定 位 方 式 、 机 床 、 刀具及切削参数和余量分布情况将叶片分为多个组合面
分别进行加工。通过对曲面曲率的分布情况的分析对于 不同的区域采用不同的面铣刀。粗加工给出每次加工的 余量,精加工采用同一直径的铣刀,根据粗糙度要求给 定残余高度,根据具体情况选择切削类型、切削参数、 刀轴方向、进退刀方式等参数,生成的刀位轨迹如图, 所示。但是对于像叶片这样的曲率变化很大而又不均匀 的雕塑曲面零件我们还要根据情况作大量的刀位编辑, 并且必须进一步通过切削仿真做干涉和碰撞检查修改和
编辑刀轨。
!"#叶片五轴联动数控加工仿真
数控加工仿真通过软件模拟加工环境、刀具路径
与材料切除过程来检验并优化加工程序。在计算机上
仿真验证多轴联动加工的刀具轨迹,辅助进行加工刀
具干涉检查和机床与叶片的碰撞检查,取代试切削或
试加工过程,可大大地降低制造成本,并缩短研制周
期,避免加工设备与叶片和夹具等的碰撞,保证加工
过程的安全。加工零件的"!代码在投入实际的加工之
前通常需要进行试切,水轮机叶片是非常复杂的雕塑
曲面体,开发利用数控加工仿真技术是其成功采用五
轴联动数控加工的关键。在此,我们首先进行工艺系
统分析,明确机床!"!系统型号、机床结构形式和尺
寸、机床运动原理和机床坐标系统。用三维!,-软件建
立机床运动部件和固定部件的实体几何模型,并转换
成仿真软件可用的格式,然后建立刀具库,在仿真软
件中新建用户文件,设置所用!"!系统,并建立机床运
动模型,即部件树,添加各部件的几何模型,并准确
定位,最后设置机床参数。 接下来将叶片模型变换到
加工位置计算出刀具轨迹,再以此轨迹进行叶片切削
过程、刀位轨迹和机床运动的三维动态仿真。这样就
可以清楚的监控到叶片加工过程中的过切与欠切、刀
杆和联接系统与叶片、机床各运动部件与叶片和夹具
间的干涉碰撞,从而保证了数控编程的质量,减少了
试切的工作量和劳动强度,提高了编程的一次成功率,
缩短了产品设计和加工周期,大大提高生产效率。如
在数控加工行业进行推广,可产生巨大的经济和社会
效益。叶片的切削仿真如图.所示,叶片的机床加工仿
真如图/所示。
图. 混流式叶片的切削仿真图/
混流式叶片的机床加工仿真
!"$叶片刀位轨迹的后置处理
后置处理是数控编程的一个重要内容,它将我们前
面生成的刀位数据转换成适合具体机床的数据。后处理
最基本的两个要素就是刀轨数据和后处理器。我们应首
先了解龙门移动式五坐标数控铣镗床的结构、机床配备的附属设备、机床具备的功能及功能实现的方式和机床
配备的数控系统,熟悉该系统的"!编程包括功能代码
的组成、含义。然后应用通用后置处理器导向模板,根
据以上掌握的知识,开发定制专用后置处理器。然后将
我们已得刀位源文件进行输入转换成可控制机床加工的
"!代码。
% 结束语
复杂曲面的多轴联动数控编程是一涉及到众多领域
知识的复杂流程,是数字化仿真及优化的过程。本文介
绍的大型水轮机叶片的多轴联动编程技术,已用于工程
实际大型叶片的数控编程中,实现了大型转轮叶片的五
轴联动数控加工的刀位轨迹计算和加工仿真,保证了后
续数控加工的质量和效率,已作为大型水轮机叶片五轴
联动数控加工的编程工具用于实际生产中