[发明专利]电动涡旋式压缩机涡旋盘零件加工程序生成方法及系统

说明书

本发明提供了一种电动涡旋式压缩机涡旋盘零件加工程序生成方法及系统，包括：步骤1：在系统中录入涡旋盘零件壁面特征的几何图形数据；步骤2：利用涡旋线型圆弧逼近算法对录入的图形数据进行求解，将涡旋线型转换为参数化圆弧，逼近过程误差满足预设条件，得到圆弧参数；步骤3：按照G代码格式将对应的圆弧参数转换为加工所需的G代码程序，得到加工程序。本发明直接读取涡旋盘零件的几何参数数据计算加工刀路数据，无需工件3D模型，且不依赖三维模型处理软件，避免了3D模型用小平面做拟合处理带来的几何偏差，从而提高了加工刀路数据计算的精度。

技术领域

本发明涉及铣削加工数控编程技术领域，具体地，涉及一种电动涡旋式压缩机涡旋盘零件加工程序生成方法及系统。

背景技术

涡旋式压缩机是靠动、静涡旋盘的相对转动将气体进行压缩，为了减少气体的泄漏并形成有效的压缩过程，对动、静涡旋盘的加工精度特别是涡旋壁面的形位公差有很高的要求。电动涡旋压缩机通常在大约600 rpm到10,000 rpm的范围内运行，尤其是在制冷剂回路的运行模式下，这需要压缩机的高转速运行，从而对涡旋盘零件加工精度提出了更为严苛的要求：壁面轮廓精度12微米。

涡旋盘涡旋型线目前加工方法包括X,Y轴插补加工和X,C轴插补加工。X,Y轴插补加工一般将工件安装在普通加工中心的XY工作台上，加工渐开线等圆弧形状时，在切换坐标象限时，会因滚珠丝杠的齿隙而产生倒置误差。为了减少这种反转误差，必须降低切削速度，而无法高速高精度地加工渐开线等圆弧形状。同时，采用X,C轴插补加工时，通常涡旋工件中心与旋转工作台的中心存在几个微米的装夹偏心误差（例如，如果工件在卡盘上的设置位置有误差等，或者如果卡盘本身的旋转中心有偏差)，由于该偏心误差，涡旋壁的内壁面及外壁面在加工过程中将偏离设计值。

无论X,Y轴插补加工还是X,C轴插补加工涡旋壁面，目前其加工程序均采用商用CAM软件进行加工程序生成，如NX CAM/CATIA CAM/ MasterCAM等，首先，需要使用CAD(计算机辅助设计)构造三维模型文件（例如常见的.step格式文件）；在随后衔接的CAM（计算机辅助制造）系统中，需要CAD系统生成的3D模型用小平面（英文：Facet）做拟合处理，并综合刀具信息和材料信息生成刀位文件（简称：CLDATA），如附图1所示，因此在CLDATA中会包括刀具号，切削参数的信息。而小平面分的越细，刀位文件所表达的轮廓越接近CAD模型。但不可避免的会出现与CAD模型几何形状和尺寸的第1次偏差。

通过CAM中集成的后置处理程序（英文：Postprocess program，简称：PP）才能将CLDATA转化成目标数控系统中可以识别的加工指令，如：位置指令和辅助功能指令。由于需要使用离散的点来描述自由曲线，点的疏密和在CAM系统中设定的公差,点与点之间的步距相关，所以在离散化的过程中，会有个别点偏离给定的刀具路径位置但保持在给定的公差带范围之内。即便如此，离散点组成的模型与CAD模型的形状和几何尺寸之间会产生第2次偏差。

专利文献CN101961828A（申请号：CN201010289226.X）公开了一种涡旋压缩机涡旋盘的加工成型方法及利用该方法加工的涡旋盘。一种涡旋盘的成型方法，所述涡旋盘由涡旋型线和涡旋端盖两部分组成，其包括如下步骤：1、按照涡旋型线的结构参数成型涡旋型线；2、按照涡旋端盖的结构参数成型涡旋端盖；3、将所述涡旋型线和所述涡旋端盖配合固定安装，得涡旋盘。然而该专利无法满足本发明的需求。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种电动涡旋式压缩机涡旋盘零件加工程序生成方法及系统。

根据本发明提供的电动涡旋式压缩机涡旋盘零件加工程序生成方法，包括：

步骤1：在系统中录入涡旋盘零件壁面特征的几何图形数据；

步骤2：利用涡旋线型圆弧逼近算法对录入的图形数据进行求解，将涡旋线型转换为参数化圆弧，逼近过程误差满足预设条件，得到圆弧参数；