基于截面曲线方程的螺旋转子建模及数控加工

发布时间：2021-08-09 15:14

　　针对双转子流量计关键部件螺旋转子的设计制造难题,分析了螺旋转子型面轮廓的特点及形成原理,推导了其截面轮廓曲线的函数方程式;其中在求取转子轮齿根部过渡曲线时,应用了范成运动加工共轭齿廓的基本原理。在此基础上,应用UG软件实现了螺旋转子零件的三维精确建模;并通过双转子的运动仿真证明了该建模方法合理有效。然后采用自动编程结合手工编程方法,编写了零件的多轴联动数控加工程序,实现了在四轴加工中心上利用标准球头铣刀对螺旋转子进行数控加工,经实验得到了满意的结果。该方法可解决现有生产条件下加工螺旋转子的技术难题,具有较好的推广应用前景。 

【文章来源】：合肥学院学报(综合版). 2020,37(05)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

截面轮廓渐开线方程的建立

螺旋转子截面轮廓中，与齿根圆相邻的部分为过渡曲线，它是因小齿数斜齿轮啮合传动时轮齿发生。现以固定转子截面中心O为原点建立坐标系,如图4所示。设在初始位置时,两转子节圆的相切点在滚动转子上为点P,滚动转子中心A和齿顶边缘点B的连线AB与两转子中心连线AO的夹角为δ(即齿顶圆齿厚对应圆周角的一半);当滚动转子节圆沿固定转子节圆作纯滚动转过t角度时,原滚动转子中心点A到达C点,原相切点P到达点K,原齿顶边缘点B到达点D,而两转子节圆的相切点则变为点N。

3.1 数控加工原理根据螺旋转子零件的形状结构特点,结合国内现有生产条件,宜采用四轴铣削加工中心,用标准球头铣刀进行加工。数控铣削的基本原理如图7所示,其中机床上的旋转工作台带动工件绕X轴旋转即实现A轴运动。加工时,工件沿X轴方向相对于刀具作均速直线进给,同时沿A轴作匀速旋转[9],直线运动距离和旋转角度之间保持相应的比例关系,这样刀具即加工出一条空间螺旋线;然后工件快速复位,刀具在YOZ平面联动,快速运动到下一条螺旋线起始点,依次加工下一条螺旋线,直到完成整个螺旋面的铣削。

【参考文献】：
期刊论文
[1]用螺旋转子流量计减少油品装船计量异议实例分析[J]. 祁峰.  中国计量. 2018(05)
[2]Active Profiling and Polishing Model and Validation Based on Rotor Spiral Groove[J]. Guo Yu,Feng Li,Yong-Min Yu,Shou-Xiang Zai.  Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(02)
[3]双螺旋流量计在原油计量中的应用分析与探讨[J]. 高尚,王磊,冯维,陈有钢,徐龙,巩宏伟,杨有为.  石油石化节能. 2016(07)
[4]双转子流量计在原油外输计量中的应用试验[J]. 顾克江.  石油化工自动化. 2008(02)
[5]双转子流量计转子的设计与仿真[J]. 徐岩,易昌.  计量技术. 2009 (09)



本文编号：3332303