【摘要】：渦旋壓縮機是一種高效的流體機械,具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、運行平穩(wěn)、噪聲小等顯著的特點,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最核心的部件,其加工精度直接影響渦旋壓縮機的工作性能。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。在考慮徑向跳動的情況下,運用等效轉(zhuǎn)換法和幾何法得出了加工變截面渦旋盤內(nèi)、外齒壁面時刀具實際每齒進給量,順銑和逆銑時切入角、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)對變截面渦旋盤銑削力和銑削熱的影響;最后設(shè)計出實驗加工方案,在XK714高速數(shù)控機床上完成變截面渦旋盤高速銑削加工實驗,對已加工的變截面渦旋盤進行粗糙度測量。實驗結(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、仿真模擬及實驗加工相結(jié)合的方法對高速銑削變截面渦旋盤關(guān)鍵參數(shù)的幾何理論、加工機理等進行研究,為變截面渦旋盤實體加工時參數(shù)的選擇及高精度加工有一定的參考價值。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：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)對銑削力、銑削熱的影響規(guī)律。(3) 基于前文對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)對變截面渦旋盤高速銑削的影響規(guī)律，設(shè)計出實驗加工方案，在數(shù)控機床上進行高速銑削實驗，對已加工的變截面渦旋盤進行精度測量。對實驗測量結(jié)果進行分析，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；運用 ABAQUS 軟件模擬高速銑削加工變截面渦旋盤時切屑的形成過程、切屑應(yīng)力和應(yīng)變，分析關(guān)鍵參數(shù)對銑削力、銑削熱的影響，得到關(guān)鍵參數(shù)對銑削力、銑削熱影響規(guī)律以及最優(yōu)銑削參數(shù)。最后實驗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)對加工變截面渦旋盤的影響，驗證所建模型的可靠性。其中對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)及實驗研究 章 渦旋壓縮機的基本結(jié)構(gòu)和原基本結(jié)構(gòu)種新型和高效的容積式流體機械，依靠動靜渦旋的不斷變化來實現(xiàn)氣體的壓縮。渦旋壓縮機類型以分為回轉(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；根據(jù)主軸支撐形式的不同壓縮機。不同類型的渦旋壓縮機，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)式渦旋壓縮機實物圖2.2 渦旋壓縮機的工作原理和特點2.2.1 渦旋壓縮機的工作原理渦旋壓縮機的工作過程依靠動靜渦旋盤嚙合，形成多對封閉的月牙形工作腔進行吸氣、壓縮、排氣，其最主要的零件是動靜渦旋盤，動靜兩盤形狀相同，在安裝的過程中動靜盤基圓之間應(yīng)有一定的距離，且要求相位差為180 。在運行狀態(tài)下，動靜盤相互嚙合運動，但靜渦旋盤保持固定不動，動渦旋盤在曲軸的驅(qū)動下以兩盤中心偏移距離為半徑繞自身的中心做公轉(zhuǎn)運動。隨著動靜渦旋盤的旋轉(zhuǎn)，所形成多個封閉的月牙形容積腔氣體容積時刻發(fā)生變化，實現(xiàn)了從大逐漸變小，容積腔內(nèi)的壓力不斷的升高，其動靜盤工作時的平面圖如圖 2.3 所示。(a) 0o(b) 90o(c) 180o(d) 270o圖 2.3 渦旋壓縮機工作過程原理圖

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