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螺杆转子磨削砂轮在线修整方法研究

路遥  
【摘要】:目前,国外螺杆转子磨削加工技术已经成熟,新型螺杆磨床也被广泛使用,而我国仅有部分大型螺杆生产企业高价进口国外螺杆磨床,且基本处于应用阶段,对其关键技术仍没掌握。所见相关文献中仅对机床操作过程和功能有所介绍,关键技术方面鲜有提及。转子磨削加工是提高转子加工精度,保证螺杆压缩机工作性能的有效方法,因此该项技术的国产化对我国工业发展具有重大意义。刀具砂轮的在线修整技术是转子磨削的关键技术之一,是亟须研究和解决的课题之- 本文得到了国家支撑计划项目(No.2012BAA01B05)和国家自然科学基金项目(No.50975038)的资助。论文在分析螺杆磨削工艺的基础上,研究了砂轮的在线修整方法。 分析与研究了HOLROYD公司的螺杆磨床磨削工艺,包括对转子磨削前机床的调试、工件的试切、转子自动磨削工艺过程(粗磨、半精磨、精磨、工件的在线检测、砂轮的在线修整)等的研究。根据加工工艺,应用空间造型接触条件基本特征,分别建立工件与刀具(转子和砂轮)互逆求解的数学模型。 在前期工艺分析和理论研究的基础上,提出了砂轮在线修整策略。该策略以实现工件的精确加工、砂轮修整时间最短、修整量最小为目标,基于转子与砂轮互逆求解的数字共轭理论,将砂轮修整过程划分为型线比较、误差评定、型线升级和砂轮修整四个步骤,给出了每一步的基本原则,并完成了各自数学模型的建立。 以砂轮在线修整理论模型为背景,开发了《螺杆转子磨削砂轮在线修整应用软件》。通过进行软件的功能需求分析,用MATLAB高级编程语言完成了型线比较、误差评定、型线升级、砂轮修整等主要模块的算法程序、软件数据库和界面设计。 该软件已经应用大连冰山集团LG16型转子型线等工程实际数据进行了试算,得到了实测型线与理论型线的误差值,并在超差时,求解得到了砂轮的修整廓形。计算结果证明了程序的正确性和方法的可行性。 本文研究的砂轮在线修整方法及其软件应用于转子磨削过程中,型线检测之后、下一个工步加工之前,通过对当前转子的加工误差求解、误差评定以及对超差进行处理(型线升级或砂轮修整),及时纠正转子误差,与机床数控系统通讯后,可以实现转子的高精度、高效率磨削加工。它是螺杆转子磨削控制软件的基础研究,对实现螺杆转子磨削技术的国产化有积极作用


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