罗茨鼓风机扭叶转子数控刨削加工的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要罗茨鼓风机是在工业领域应用十分广泛的重要设备。随着经济的发展，罗茨鼓风机尤其是三叶扭叶罗茨鼓风机的需求量不断增长。转子作为罗茨鼓风机重要的部件，其传统的范成加工和仿形加工方法已很难满足要求。将数控技术应用到罗茨鼓风机加工行业，可显著提高加工效率，降低企业成本。本文在分析罗茨鼓风机扭叶转子的加工工艺的基础上，提出了数控刨削的加工方法。探讨了数控刨削过程中的控制技术，并完成了罗茨鼓风机扭叶转子专用数控刨削系统的开发。本文主要研究内容如下：从两个方面选择最优的罗茨鼓风机转子类型。一方面，建立三种

2、罗茨鼓风机转子端面型线的数学模型，进行分析，选择合适的端面型线；另一方面，绘制直叶转子和扭叶转子的进排气流量图，进行比较，选择合适的转子形状。对零件进行工艺分析；比较了几种可能的数控加工方法，从而选择数控刨削加工工艺。同时分析了数控刨削过程中的精度控制问题。根据现有罗茨鼓风机生产厂家的技术条件和设备情况，确定数控刨削的总体方案。包括机床结构的改进，运动控制和位置控制方式等。在华中“世纪星”数控平台上，开发实现专用数控刨削系统。介绍了数控刨削系统的软硬件结构及基于API的加工功能的实现。对调试和加工中的一些实际问题，提

3、出了具体可行的解决方法。关键词：罗茨鼓风机扭叶转子数控刨削运动控制工艺卡编程I华中科技大学硕士学位论文AbstractRootsblowersareimportantmanufacturingequipmentswidelyusedinindustrialfield.Withthedevelopmentofeconomy,theneedofRootsblower,especiallytwistedimpellerRootsblower,isincreasingfast.Impelleristhemostimporta

4、ntpartofRootsblower.Traditionalmachiningmethodssuchasprofilingandgeneratingareunabletomeettherequirementsofmarket.TheapplicationofNCtechnologyinimpellermachiningfieldcangreatlyimprovetheproductionefficiencyanddecreasethecost.Byanalyzingthestructureoftwistedimpe

5、ller,amachiningmethodwithNCshapingmachineisproposed.Somecontroltechnologiesduringthecuttingprocessarediscussed.AndaspecificNCshapingsystemisdevelopedsuccessfully.Thedissertationfocusesonfollowingaspects:TheoptimumkindofimpellerofRootsblowerisselectedfromtwoside

6、s.Ononehand,themathematicmodelsofthreeimpellers’profilearebuilt.Throughanalyzing,arightprofileischosen.Ontheotherhand,acomparisonismadebetweenthecylinderimpellerandtwistedimpellerbydrawingthecurveoftheairinwardandoutwardfluxofthem.Thus,theproperimpellershapeiss

7、elected.Thetwistedimpeller’sprocessingisanalyzed.BycomparingseveralpossibleNCmachiningmethods,themethodofNCshapingisproposed.Furthermore,theproblemofaccuracycontrollingduringcuttingprocessisdiscussedindetail.Accordingtothetechnologiesandequipmentsconditionsofth

8、emanufacturerofRootsblower,thegeneralsolutionfortheNCshapingispresented,includingthemodificationofmechanicalstructure,themotioncontrol,andthepositioncontroloftheshapingmachi