双螺杆泵螺杆转子的可转位盘铣刀设计

摘要

双螺杆泵是一种被广泛应用的容积式转子泵，可以用于输送粘度范围大的各种介质，也可用于压缩机的制造，其主要由一根主动螺杆和一根从动螺杆以及这两根螺杆的衬套组成，所以如何加工出好的螺杆是一台优质螺杆泵必须面临的考验。螺杆的传统加工方法，主要是用指状铣刀对螺杆的螺旋槽进行粗加工，这种方式对刀具消耗大，且成本高，生产效率低。现如今，国外多采用可转位成形盘铣刀对螺杆螺旋槽进行粗加工，不仅提高了生产效率，而且降低了刀具的消耗成本。本文以天津泵业机械集团有限公司的双螺杆泵为例，针对与它的螺杆型线相对应的可转位成形盘铣刀进行相关探讨与研究。具体的研究内容如下:
　　1.对双螺杆的特点进行相关分析，结合螺杆的理论知识，建立与可转位成形盘铣刀的联系框架，以圆柱螺旋曲面的形成原理及螺旋槽成型刀具理论为基础，得出成形盘铣刀的轴向截形。
　　2.根据天津泵业机械集团有限公司提供的双螺杆端面型线数据，使用Matlab编制程序，导出可转位成形盘铣刀的轴向截型数据，采集合理数据点绘制廓形曲线。根据可转位成形盘铣刀刀片特点及其分布规律，合理选用刀片，通过分段拟合廓形的方法，结合刀片切削规律，利用Matlab编制拟合程序，在保证分段拟合精度的条件下，得出刀片槽在刀体的圆周分布数据坐标点。结合刀片与刀体定位加紧的相关资料，以及容屑槽设计的理论知识，完成螺钉孔与容屑槽的设计。
　　3.将Matlab计算导出的文件数据点由Pro/E打开并完成刀体建模，然后装配刀体与刀片及螺钉，完成整个刀具的设计。
　　4.为了验证所求刀具廓形的准确性，还通过求得的铣刀理论廓形反求出螺杆的端面截形，对二者进行对比分析。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 螺杆螺旋面

1．1．1 螺杆螺旋面简介

1．1．2 螺杆螺旋面的加工研究进展

1．2 可转位刀具材料及发展水平

1．2．1 可转位刀具材料

1．2．2 可转位刀具的发展水平

1．3 课题研究的背景及意义

1．4 课题来源及本论文研究内容

1．4．1 课题来源

1．4．2 本论文研究内容

第二章 螺旋曲面的一般特性及成形铣削理论

2．1 螺旋曲面的一般特性

2．1．1 螺旋曲面的形成

2．1．2 螺旋曲面的数学方程表达式

2．1．3 螺旋曲面的法向矢量

2．2 成形铣削理论

2．2．1 相对运动原理

2．2．2 接触线方程

2．3 本章小结

第三章 成形铣刀廓形设计及分段拟合

3．1 铣刀的廓形求解

3．1．1 铣刀理论廓形计算方法

3．1．2 螺杆转子铣刀理论廓形求解

3．1．3 铣刀安装参数的选取

3．1．4 刀具刃型的处理

3．1．5 廓形求解算法实现

3．2 铣刀的廓形拟合

3．2．1 刀片的选择

3．2．2 刀体廓形分段拟合

3．2．3 切削角度

3．3 本章小结

第四章 可转位成形盘铣刀的结构设计

4．1 可转为成形盘铣刀的结构特点

4．1．1 可转位成形盘铣刀的组成

4．1．2 刀片的定位方式

4．1．3 刀片的夹紧形式

4．2 铣刀刀体及刀槽的结构设计

4．2．1 刀体设计

4．2．2 刀片槽设计

4．2．3 容屑槽和螺钉孔的设计

4．3 可转位成形盘铣刀的三维造型

4．3．1 刀体模型的建立

4．3．2 铣刀装配图

4．4 本章小结

第五章 由铣刀廓形反求螺杆端面截形

5．1 刀具回转面离散点及刀具回转面方程式的建立

5．2 接触条件式的建立

5．3 螺杆端面截形求解

5．4 反求的螺杆端面截形与原始螺杆端面截形进行对比分析

5．5 本章小结

第六章 总结

6．1 本文工作总结

6．2 前景展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢