流线型列车头部外形与结构的设计、加工方法技术

一种流线型列车头部外形与结构的设计、加工方法，其特征在于：　　　　①流线型列车头部外形设计方法是先将输入的控制点，合成非均匀有理样条ＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ　　Ｕｎｉｆｏｒｍ　　Ｒａｔｉｏｎａｌ　　Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ　　Ｓｕｒｆａｃｅ）曲线，形成主型线；再根据生成外形曲面的需要适当增加中间控制型线；对这些型线进行空间动态修改，使其构成一组空间网状控制型线；然后将这些型线在空间断开，连成三维外形曲面片；再将这些曲面片在空间相切，就组成了所需的外形曲面；对生成的外形曲面用曲面光照、等高线、等曲率线等多种曲面光顺方法进行检验，得到最终的外形曲面；在曲面用点或线定位，便可得到最终外形数据；　　　　②流线型列车头部板梁结构的设计方法是先交互式地从外形曲面上确定平面曲梁的三维位置，待确定所有的平面曲梁的布置后，将数据直接输出到结构分析软件中进行强度设计计算；当强度满足要求后，在平面曲梁的三维位置上生成板梁的ＣＡＤ立体图，同时在板梁立体图上生成满足加工要求的ＣＡＤ平面图；　　　　③流线型列车头部板梁结构的数控加工方法是先对已生成的板梁ＣＡＤ平面图进行工艺检查，待工艺合格后从板梁ＣＡＤ平面图中提取数控切割的外轮廓及内轮廓数据，再将外轮廓及内轮廓曲线中的ＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ　　Ｕｎｉｆｏｒｍ　　Ｒａｔｉｏｎａｌ　　Ｂ－ｓｐｌｉｎｅ　　Ｓｕｒｆａｃｅ曲线采用线段拟合法，转换成具有指定精度的直线段，并将数据一方面产生用于大多数数控机床的标准接口ＤＸＦ数据文件输出；另一方面根据厂家的具体数控机床型号，编制指定数控机床的数控代码，直接放到数据机床上加工。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁路车辆的种类和车体部件领域，尤其涉及铁路流线型列车，包括铁路提速机车、提速内燃动车组和提速电动车组的动车、高速电动车组的动车、高速磁浮列车的头部外形及结构设计。
技术介绍
现有的流线型列车头部外形的设计方法有采用手工设计型线和用计算机绘制Coons外形曲面或NURBS(Non UniformRational B-spline Surface)曲面的方法；也有采用将整块列车头部外形曲面用某个统一的数学函数来表示的方法。对于流线型列车头部结构的设计方法则有采用将头部结构设计成传统的规则型材形成的承载结构，外形则用其它复合材料相连而成；也有采用将头部结构采用与外形蒙皮一致的型材如槽钢、角钢等组成承载结构再与外形蒙皮组焊而成。对于流线型列车头部结构的加工方法主要采用手工方法或设计模具或工装的方法。现有的方法通常是劳动强度大、生产周期长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种用于流线型列车头部气动外形、结构设计及头部骨架梁件数控加工一体化的方法。该方法能极大地减轻设计、施工人员的劳动强度、缩短生产周期，有效地保证产品质量，实现流线型列车头部外形设计、制造一体化。本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许平，田红旗，梁习锋，刘国伟，张建，姚曙光，姚松，聂永红，高光军，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：