外文翻译--螺杆压缩机转子加工中刀具磨损的几何计算方法.doc

螺杆压缩机转子加工中刀具磨损的几何计算方法 [摘要]：螺杆压缩机转子加工有磨削和铣削两种方法，通常分两个阶段进行加工；第一阶段为 粗加工，当工件被加工到它的大概尺寸即可；第二阶段为精加工，当转子被加工成它的最终尺寸时完成。材料或切削余量在精加工中被除掉，它是由磨削和铣削加工时切削刀具的设计所决定的。考虑到螺杆压缩机的转子是螺旋形状，在切削过程中，刀具上的每一点与转子的横向接触线长度是不一样的，因此，精加工时刀具的磨损速率沿着它的型线也是不一致的。包络线的啮合理论被用于这里来计算在切削加工过程中刀具上的每一点和转子之间的相对运动。以一定的比例尺，在此相对运动的假设下，计算出刀具上每一点的磨损速率。通过计算结果和实验得出的刀具的磨损速率的比较，可以看出两者的结论是一致的。在这个基础上，可以知道怎样去制造一种粗加工时使半加工余料变薄的刀具，从而促使精加工时刀具的磨损速率一致。一种相似的技术正被应用于许多机器的加工过程中，而多种成型刀具也是被用于这些技术上。 [关键字]：螺杆压缩机；螺旋转子；制造刀具 1．介绍： 螺杆压缩机属于正排气量的回转式容积机器，它主要由一对啮合的螺旋转子组成，转子在机壳内做回转运动，它的容积随着转子的旋转而发生变化。今天的螺杆转子主要被造成盘型，来用于铣削或者磨削加工。无论是哪种形式加工出来的转子，可以用转子的坐标系来定义它们的几何特性，如图1所示。 要使螺杆压缩机运行良好，转子必须啮合得恰当，且在整个转子接触线中要保留一定的密封。这就要求有适合这种加工的刀具，且必须由合理的啮合过程计算出来。齿轮包络线的加工方法，如果在一个特定的相对运动中一个表面包络另一个表面，说明这两个表面是啮合的。方程（1）定义了给定的表面，第二个表面由方程（2）和方程（3）给出。转子在x,y工作表面的坐标变化函数为x(t)和y(t)。通过x(t)和y(t)就可以定义转子的型线，图2就是一个典型的例子。方程(4)给出了一个熟悉的啮合表面。它们对转子 坐标和刀具 坐标的求导就可以得到方程(5).方程(5)中的C代表转子轴中心线之间的距离， 是转子和刀具轴之间的角度。h和t分别指转子和刀具的表面。这些表面的包络线方程由方程(6)中的回转角度以函数的形式表示出来。 因为生成的表面是由参数t来定义的，包络线的情况可以用来计算另一个参数 ，它是转子的回转角，是生成啮合表面的一个因素。包络线方程中的横截面的生成说明线是属于该平面的，而 是两表面一般点的相对速度， 是刀具回转角度。转子的的导程 由每个转子的回转角度来确定； r (t, )=[]=[xcos-ysin,xsin+ycos,p] (1) (2) 命名 C 转子刀具中心距 转子回转角度 P 转子每弧度导程 转子型线角度 tan= R 刀具型线坐标 压力角 tan= r 转子矢量坐标 轴角度 s 刀具磨损测量 刀具角度 t 转子参数 x x 坐标 h 螺旋状转子 t y坐标 hn 转子法面备料 z z 坐标 n 转子横截面备料 余料面积 t 刀具 图1 转子和刀具的坐标系 (3) P(t, ,)=[ = (4) (5) (6) (7) 方程(7)在方程(6)的基础上得到了啮合条件，代入具体的数据就可以求出结果。给定一个参数t,转子横截面的点坐标x(t)和y(t)和它们的导数 就知道拉。通过方程(1)和（2）和阀门的参数 可以计算出. 图2 双螺杆压缩机转子 改进的阀门参数可以通过方程（7）算出。这个过程一直重复进行直到两个连续阀门之间的差异变得足够小为止。 刀具横截面的点坐标可以通过方程（4）算出。 （8） 啮合条件表明，在生成螺旋表面时，精确的螺杆转子刀具应用较广泛且使用很方便。有关用齿轮包络线方法生产直线刀具渐开线的例子在很多教材中有相关的介绍,例如Litin和Fuentes.然而Andreev[2]和xing[3]最近在他们的书中提出