基于成形磨削的螺桿轉(zhuǎn)子誤差控制方法研究.pdf

1、螺桿轉(zhuǎn)子作為螺桿壓縮機(jī)的核心部件其加工精度直接影響螺桿壓縮機(jī)的工作性能。目前成形磨削已逐漸取代銑削加工成為轉(zhuǎn)子精加工的主要方式，但國(guó)內(nèi)多數(shù)螺桿加工企業(yè)未能掌握轉(zhuǎn)子磨削專用精密加工設(shè)備的制造技術(shù)，轉(zhuǎn)子加工誤差得不到控制，加工精度得不到保證，只能高價(jià)進(jìn)口國(guó)外相應(yīng)加工設(shè)備。因此研究磨削螺桿轉(zhuǎn)子誤差控制方法對(duì)于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磨削專用精密加工設(shè)備國(guó)產(chǎn)化有著重要意義。
　　本文在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.50975038)資助下，以課題組螺桿轉(zhuǎn)子

2、的研究成果為基礎(chǔ)，研究了螺桿轉(zhuǎn)子成形磨削原理及加工過程，建立了轉(zhuǎn)子磨削時(shí)分度誤差與型線誤差計(jì)算與補(bǔ)償模型，提出了轉(zhuǎn)子型線數(shù)據(jù)與砂輪數(shù)據(jù)的處理方法，開發(fā)了磨削螺桿轉(zhuǎn)子誤差控制軟件并采用工程實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)本文誤差控制方法進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　首先，研究了圓柱螺旋面的加工原理。基于嚙合原理建立了轉(zhuǎn)子螺旋面與砂輪回轉(zhuǎn)面的接觸條件式。根據(jù)接觸條件式建立了轉(zhuǎn)子型線與砂輪截形的互逆求解數(shù)學(xué)模型。研究了轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生過渡曲面與不被過切的條件，從而確定了砂輪安

3、裝參數(shù)的調(diào)整范圍。
　　其次，提出了磨削轉(zhuǎn)子誤差控制方法。分析了螺桿轉(zhuǎn)子成形磨削加工過程，以此為基礎(chǔ)提出了轉(zhuǎn)子粗磨階段控制分度誤差，精磨階段控制型線誤差的誤差控制策略。針對(duì)轉(zhuǎn)子分度誤差，建立了誤差計(jì)算模型，通過調(diào)整磨削進(jìn)給量實(shí)現(xiàn)了對(duì)分度誤差的控制。針對(duì)轉(zhuǎn)子型線誤差，提出了誤差評(píng)估方法，通過型線更新或砂輪修整實(shí)現(xiàn)了對(duì)型線誤差的控制。
　　接著，建立了螺桿檢測(cè)型線數(shù)據(jù)與砂輪修整數(shù)據(jù)的處理方法。采用角度法對(duì)螺桿檢測(cè)型線數(shù)據(jù)進(jìn)行噪聲

4、點(diǎn)剔除，采用離散點(diǎn)列能量法對(duì)其進(jìn)行光順處理;對(duì)于砂輪修整數(shù)據(jù)采用雙圓弧樣條擬合法對(duì)其進(jìn)行擬合處理。
　　最后，采用Matlab高級(jí)編程語言實(shí)現(xiàn)了分度誤差計(jì)算與補(bǔ)償、型線誤差評(píng)估與補(bǔ)償?shù)戎饕惴?，開發(fā)了《磨削螺桿轉(zhuǎn)子誤差控制軟件》，并對(duì)軟件進(jìn)行了測(cè)試;通過提取螺桿磨床TG350E的實(shí)際加工數(shù)據(jù)驗(yàn)證了本文誤差控制方法的正確性。
　　本文研究的磨削螺桿轉(zhuǎn)子誤差控制方法對(duì)于提高我國(guó)螺桿轉(zhuǎn)子高效高精度加工水平有著重要的指導(dǎo)意義和參考價(jià)