加工分子泵渦輪轉(zhuǎn)子的高速五軸聯(lián)動加工中心結構研究.pdf

1、磁懸浮分子泵是微電子行業(yè)的重要真空獲取設備,整體渦輪轉(zhuǎn)子是磁懸浮分子泵中最關鍵的零件。目前國內(nèi)對于渦輪轉(zhuǎn)子的加工現(xiàn)狀很不理想,由于具有空間曲面的葉型加工問題沒有解決,現(xiàn)在的渦輪轉(zhuǎn)子葉片只好設計為平面形狀,用四軸機床兩軸插補加工完成,而采用高速小型五軸聯(lián)動機床加工整體渦輪轉(zhuǎn)子則可以很好地解決這些問題。
　　本課題來源于國家科技重大專項“高檔數(shù)控機床與基礎制造裝備”,專項項目名稱為“加工硬鋁合金整體渦輪轉(zhuǎn)子的XKR50五軸聯(lián)動加工中心

2、”(NO.2010ZX04001-042),此課題是配合“〇二科技重大專項”應用設備需求而研發(fā)的。本文結合課題研究了五軸聯(lián)動加工中心的所有結構的優(yōu)缺點,并且運用CAD和CAE軟件對XKR50高速小型五軸聯(lián)動加工中心進行了設計分析?；诖朔治鼋Y果又提出了一種全新的適合于加工渦輪轉(zhuǎn)子的高速五軸聯(lián)動加工中心,并與XKR50高速小型五軸聯(lián)動加工中心進行對比。具體研究內(nèi)容如下:
　　①對國內(nèi)外現(xiàn)有的五軸聯(lián)動加工中心的結構布局進行了歸納,總結

3、出各種結構的優(yōu)缺點,從中選出適合于高速加工的小型五軸聯(lián)動加工中心的結構形式,證明XKR50小型高速五軸聯(lián)動加工中心結構的合理性。
　　②計算出 XKR50高速小型五軸聯(lián)動加工中心各部件的參數(shù),通過Pro/ENGINEER建立其三維模型與虛擬樣機,并通過有限元分析軟件 ANASYS Workbench計算其靜態(tài)剛度與動態(tài)特性,為后續(xù)的設計制造提供理論依據(jù)。
　?、鄹鶕?jù) XKR50高速小型五軸聯(lián)動加工中心的有限元分析結果,針對其

4、所存在的不足,提出了一種全新的適合于加工渦輪轉(zhuǎn)子的高速五軸聯(lián)動加工中心——YXZ型雙框結構高速小型五軸聯(lián)動加工中心。運用Pro/ENGINEER建立其三維模型,有限元分析軟件 ANASYS Workbench計算其動靜態(tài)特性,并與 XKR50高速小型五軸聯(lián)動加工中心的結構進行對比,論證其優(yōu)越性。
　　研究結果表明,XKR50高速小型五軸聯(lián)動加工中心的結構布局合理,滿足加工渦輪轉(zhuǎn)子的設計要求。而采用全焊接結構的YXZ型雙框結構高速小