新型涡旋压缩机涡旋盘的数控加工

【摘要】随着以高效低耗、结构紧凑、运行平稳等优势而著称的涡旋压缩机的应用越来越广泛,涡旋机械的工业应用不断得到拓展。涡旋盘作为涡旋压缩机的关键执行部件,它的设计与制造对压缩机性能的影响至关重要。近年来研究人员对传统单一型线涡旋盘进行了改进,提出了以组合型线作为涡旋盘型线的新型涡旋压缩机。新型涡旋盘型线虽然从理论上提高了压缩机的某些性能指标,但是也增加了该类压缩机的制造难度。因此研究新型涡旋盘的加工制造成为新型涡旋压缩机实现产业化生产的关键。本文首先基于涡旋压缩机型线的共轭啮合原理,按照涡旋型线法向等距线法理论,分析了组合涡旋型线的设计思路；选取圆的渐开线—高次曲线—圆弧这一涡旋型线的组合形式,设计了一个新型组合型线涡旋盘,建立了其完整齿廓的数学模型和三维实体模型。然后,根据新型组合型线涡旋盘的特点及加工精度要求,设计了涡旋盘的加工工艺,对其粗、精加工阶段采用不同的方法来实现：基于Pro/E的辅助加工制造模块对涡旋盘的整体进行粗加工；针对新型涡旋盘涡旋齿型线的构成特点,提出了用双圆弧样条插值方法对涡旋齿型线进行拟合,来实现涡旋盘的精加工。最后,基于现有加工设备对所设计的新型涡旋盘进行了实体加工,通过三坐标测量机对涡旋盘精度进行检测,结果表明加工质量满足要求。本文提出了一套新型组合型线涡旋盘从型线设计到加工检测的完整流程,并实现了零件加工和精度检验。本文提出的基于双圆弧样条插值法的新型涡旋盘数控加工轨迹设计算法,与采用传统CAD/CAM软件加工新型涡旋盘相比,生成的轨迹点个数更少,加工效果更好,较好地保证了刀具路径的光滑性和连续性,且该方法的通用性和实用性也较强。由此为新型涡旋涡旋压缩机涡旋盘的加工制造提供一种新的方法和思路。
【作者】王霞琴；
【导师】刘涛；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】涡旋压缩机；组合型线；精度分析；数控加工；双圆样条弧插值法；

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