[发明专利]一种用于加工螺杆转子螺旋面的刀具刃形设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及刀具刃形的设计方法领域，具体为一种用于加工螺杆转子螺旋面的刀具刃形设计方法。

背景技术

螺杆转子是螺杆压缩机的关键零件，其加工质量直接决定了压缩机的运行可靠性、效率以及噪声水平。目前，螺杆转子的加工主要有铣削加工、滚削加工和磨削加工。其中，磨削加工由于具有高的加工精度、良好的稳定性以及较好的加工效率而成为目前螺杆转子加工主要方式。在螺杆转子的磨削加工中，根据转子型线精确的设计计算刀具刃形的是实现螺杆转子高精度磨削的关键技术之一。加工转子齿面时，刀具回转面同转子齿面之间形成一条固定不变的空间接触线。当接触线绕转子型线做相同的螺旋运动时，得到的是转子螺旋齿面；当接触线绕刀具转轴做回转运动时，得到的是砂轮回转面。根据这一原理，建立接触线方程，求解接触线，从而得出刀具刃形，但是合理建立接触线方程并求解接触线方程非常困难，它直接关系着能否得到正确的刃形及刃形的精确程度。目前求解刃形的方法主要适用于型线端点坐标关于X坐标轴对称的转子型线或者完全对称的转子型线。

发明内容

要解决的技术问题

为解决现有求解刃形的方法对转子型线有特殊要求的问题，使刃形设计方法能够用于各种型线和处于二维坐标系中任意位置的型线，本发明提出了一种用于加工螺杆转子螺旋面的刀具刃形设计方法。

技术方案

本方法用于二维直角坐标系下给出任意位置转子型线时求解刀具刃形，且旋转坐标避免了用迭代法求解转子坐标系和刀具坐标系的变换关系，降低了接触线方程建立的难度，且提高了求解的精度。在建立空间螺旋齿面坐标系和成型砂轮坐标系时，通过调整螺旋齿面坐标系，从而简化两坐标系的相对数学关系，使超越方程求解的速度和准确度大大提高。此方法适用通过各种型线及处于二维坐标系中任意位置型线来求解刀具刃形。

本发明的技术方案为：

所述一种用于加工螺杆转子螺旋面的刀具刃形设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：转子型线C在初始坐标系OOXXYY下的参数方程为xx‾=xx‾(t)yy‾=yy‾(t),]]>其中参数t∈(t₁，t₂)，t₁，t₂为转子型线C两端点P，Q的参数值，OOXXYY平面垂直于螺杆中心轴线，取P，Q直连线段的中点M，M在OOXXYY坐标系下坐标为(x_m，y_m)，将OOXXYY坐标系绕原点OO逆时针旋转θ角，得到新坐标系OXY，新坐标系OXY的OX轴过点M，其中旋转角θ根据OM在原坐标系OOXXYY中的不同位置有不同的取值：

并得到转子型线C在新坐标系OXY的参数方程为：