【摘要】：渦旋壓縮機(jī)是一種高效的流體機(jī)械,具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小等顯著的特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于空調(diào)、泵、汽車、食品、化工、醫(yī)療器械等領(lǐng)域。渦旋盤是渦旋壓縮機(jī)最核心的部件,其加工精度直接影響渦旋壓縮機(jī)的工作性能。以組合型線構(gòu)成的變截面渦旋盤壁厚不均勻,精度要求高,加工難度大,所以對(duì)變截面渦旋盤高速銑削加工中關(guān)鍵參數(shù)的研究顯得尤為重要。本文首先研究了渦旋型線共軛嚙合幾何理論,設(shè)計(jì)以三段基圓漸開線為組合型線的變截面渦旋盤,建立了數(shù)學(xué)模型和幾何模型。在考慮徑向跳動(dòng)的情況下,運(yùn)用等效轉(zhuǎn)換法和幾何法得出了加工變截面渦旋盤內(nèi)、外齒壁面時(shí)刀具實(shí)際每齒進(jìn)給量,順銑和逆銑時(shí)切入角、切出角等銑削參數(shù),為后續(xù)的銑削加工奠定基礎(chǔ)。其次,通過構(gòu)建材料的本構(gòu)模型、刀-屑摩擦模型、熱傳導(dǎo)控制方程等銑削模型,仿真了變截面渦旋盤高速銑削時(shí)切屑的形成過程、切屑的應(yīng)力和應(yīng)變。分析了銑削參數(shù)、刀具幾何參數(shù)、型線曲率參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)變截面渦旋盤銑削力和銑削熱的影響;最后設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)加工方案,在XK714高速數(shù)控機(jī)床上完成變截面渦旋盤高速銑削加工實(shí)驗(yàn),對(duì)已加工的變截面渦旋盤進(jìn)行粗糙度測量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,仿真加工所建立的銑削模型及所得參數(shù)是可靠的,其加工的實(shí)體變截面渦旋盤精度滿足要求。本文通過理論分析、仿真模擬及實(shí)驗(yàn)加工相結(jié)合的方法對(duì)高速銑削變截面渦旋盤關(guān)鍵參數(shù)的幾何理論、加工機(jī)理等進(jìn)行研究,為變截面渦旋盤實(shí)體加工時(shí)參數(shù)的選擇及高精度加工有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TG54;TH45
【圖文】：

(2) 建立材料的本構(gòu)模型、刀-屑摩擦模型、熱傳導(dǎo)控制方程等銑削模型，分析變截面渦旋盤高速銑削銑削參數(shù)、刀具幾何參數(shù)、渦旋型線曲率參數(shù)等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)銑削力、銑削熱的影響規(guī)律。(3) 基于前文對(duì)變截面渦旋盤組合型線及關(guān)鍵參數(shù)的理論研究，并根據(jù)仿真分析得到的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)變截面渦旋盤高速銑削的影響規(guī)律，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)加工方案，在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行高速銑削實(shí)驗(yàn)，對(duì)已加工的變截面渦旋盤進(jìn)行精度測量。對(duì)實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果進(jìn)行分析，并分析了其精度是否滿足要求。1.4.2 主要研究方法文章首先通過研究動(dòng)靜渦旋盤嚙合及型線嚙合幾何理論，建立變截面渦旋盤數(shù)學(xué)模型和幾何模型；運(yùn)用 ABAQUS 軟件模擬高速銑削加工變截面渦旋盤時(shí)切屑的形成過程、切屑應(yīng)力和應(yīng)變，分析關(guān)鍵參數(shù)對(duì)銑削力、銑削熱的影響，得到關(guān)鍵參數(shù)對(duì)銑削力、銑削熱影響規(guī)律以及最優(yōu)銑削參數(shù)。最后實(shí)驗(yàn)加工三段基圓漸開線變截面渦旋盤，綜合分析關(guān)鍵參數(shù)對(duì)加工變截面渦旋盤的影響，驗(yàn)證所建模型的可靠性。其中對(duì)于變截面渦旋盤仿真加工的技術(shù)路線圖 1.1 所示。

變截面渦旋盤高速銑削關(guān)鍵參數(shù)及實(shí)驗(yàn)研究 章 渦旋壓縮機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原基本結(jié)構(gòu)種新型和高效的容積式流體機(jī)械，依靠動(dòng)靜渦旋的不斷變化來實(shí)現(xiàn)氣體的壓縮。渦旋壓縮機(jī)類型以分為回轉(zhuǎn)式和公轉(zhuǎn)式兩種類型；根據(jù)封閉方式和開啟式渦旋壓縮機(jī)；根據(jù)主軸支撐形式的不同壓縮機(jī)。不同類型的渦旋壓縮機(jī)，雖然不同類型的渦旋壓縮原理和主要零部件是相同的，主要由動(dòng)靜渦旋盤等零部件組成，主要零部件裝配圖如圖 2.1 所示。

碩士學(xué)位論文7圖 2.2 外驅(qū)式渦旋壓縮機(jī)實(shí)物圖2.2 渦旋壓縮機(jī)的工作原理和特點(diǎn)2.2.1 渦旋壓縮機(jī)的工作原理渦旋壓縮機(jī)的工作過程依靠動(dòng)靜渦旋盤嚙合，形成多對(duì)封閉的月牙形工作腔進(jìn)行吸氣、壓縮、排氣，其最主要的零件是動(dòng)靜渦旋盤，動(dòng)靜兩盤形狀相同，在安裝的過程中動(dòng)靜盤基圓之間應(yīng)有一定的距離，且要求相位差為180 。在運(yùn)行狀態(tài)下，動(dòng)靜盤相互嚙合運(yùn)動(dòng)，但靜渦旋盤保持固定不動(dòng)，動(dòng)渦旋盤在曲軸的驅(qū)動(dòng)下以兩盤中心偏移距離為半徑繞自身的中心做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。隨著動(dòng)靜渦旋盤的旋轉(zhuǎn)，所形成多個(gè)封閉的月牙形容積腔氣體容積時(shí)刻發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)了從大逐漸變小，容積腔內(nèi)的壓力不斷的升高，其動(dòng)靜盤工作時(shí)的平面圖如圖 2.3 所示。(a) 0o(b) 90o(c) 180o(d) 270o圖 2.3 渦旋壓縮機(jī)工作過程原理圖

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本文編號(hào)：2776977