本發(fā)明涉及羅茨泵轉(zhuǎn)子軸加工，尤其涉及一種提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著國家芯片、半導(dǎo)體和光伏等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展需要，為其提供生產(chǎn)真空條件的真空行泵行業(yè)也隨之發(fā)展。根據(jù)國家對環(huán)保和節(jié)能的要求，真空泵行業(yè)的技術(shù)逐漸往節(jié)能和環(huán)保的干泵技術(shù)發(fā)展，羅茨真空泵作為廣泛使用的干式真空泵機(jī)組的組成部份，其利用兩個完全相同的羅茨轉(zhuǎn)子（簡稱為轉(zhuǎn)子）在共軛旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的進(jìn)口真空吸力將氣體介質(zhì)輸送到出口，這一過程的核心技術(shù)就是羅茨轉(zhuǎn)子，而羅茨轉(zhuǎn)子的核心則是型線。

2、轉(zhuǎn)子型線影響著泵的整體運(yùn)行性能，想要加工出精度更高的羅茨轉(zhuǎn)子，就要加工高精度的羅茨轉(zhuǎn)子軸。而傳統(tǒng)的刨床或其它數(shù)控機(jī)床采用預(yù)設(shè)加工端面型線軌跡的加工方法，當(dāng)出現(xiàn)高精度要求時，這種方法的走刀軌跡精度無法滿足需求，不僅使羅茨轉(zhuǎn)子軸型線輪廓表面紋理不夠均勻，而且面輪廓度無法滿足預(yù)設(shè)要求。

3、因此，需要提出一種能夠提高羅茨泵轉(zhuǎn)子軸端面型線加工精度的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，以解決當(dāng)出現(xiàn)高精度要求時，現(xiàn)有加工方法的走刀軌跡精度無法滿足需求，羅茨轉(zhuǎn)子軸型線輪廓表面紋理不夠均勻，且面輪廓度無法滿足要求的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其包括如下步驟：

4、步驟s1，在cad中生成轉(zhuǎn)子軸型線初始輪廓，基于所述初始輪廓獲取數(shù)控設(shè)備的刀具半徑；對所述初始輪廓進(jìn)行型線均分處理，得到若干輪廓點(diǎn)；

5、步驟s2，以所述初始輪廓的幾何中心為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，提取所述輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)，將其導(dǎo)入cad中生成待加工輪廓；基于所述刀具半徑判斷所述初始輪廓與待加工輪廓之間的誤差，得到誤差結(jié)果，并基于所述誤差結(jié)果判斷所述待加工輪廓是否合格；

6、步驟s3，若所述待加工輪廓合格，則將所述輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)拷貝到數(shù)控設(shè)備加工程序中，控制數(shù)控設(shè)備按與所述待加工輪廓1:1的比例進(jìn)行加工操作，得到工件成品；

7、步驟s4，若所述待加工輪廓不合格，則在cad中對所述初始輪廓進(jìn)行型線二次均分處理，此后重復(fù)上述步驟，直至所述待加工輪廓合格。

8、優(yōu)選地，在所述步驟s1中，所述轉(zhuǎn)子軸型線初始輪廓生成過程包括：

9、在三維軟件中設(shè)計羅茨轉(zhuǎn)子軸型線模型，得到所述羅茨轉(zhuǎn)子軸型線三維模型圖，利用所述三維軟件的二維轉(zhuǎn)出功能將所述羅茨轉(zhuǎn)子軸型線三維模型圖按1:1的比例轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子軸端面型線的cad二維模型圖，以所述cad二維模型圖中的轉(zhuǎn)子軸端面型線輪廓作為初始輪廓。

10、優(yōu)選地，在所述步驟s1中，獲取所述刀具半徑的步驟包括：

11、步驟s11，以所述初始輪廓的幾何中心為起點(diǎn)，以固定角度為間隔延伸出若干條射線，所述射線將所述初始輪廓均分成若干段，得到若干均分點(diǎn)；

12、步驟s12，以所述初始輪廓的幾何中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立二維坐標(biāo)系，提取所述均分點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

13、步驟s13，將所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)導(dǎo)入所述加工程序中，并預(yù)設(shè)一個球刀半徑，啟動程序試運(yùn)行，得到不與所述坐標(biāo)數(shù)據(jù)形成的新輪廓發(fā)生過切現(xiàn)象的球刀半徑值，以此作為數(shù)控設(shè)備的刀具半徑。

14、優(yōu)選地，在所述步驟s1中，所述型線均分處理包括：

15、對所述初始輪廓進(jìn)行等弧長均分處理，得到若干個分段點(diǎn)，以所述分段點(diǎn)作為所述初始輪廓的輪廓點(diǎn)。

16、優(yōu)選地，在所述步驟s2中，以所述初始輪廓的幾何中心為坐標(biāo)原點(diǎn)建立二維坐標(biāo)系，按第一象限依次到第四象限的順序提取所述輪廓點(diǎn)的二維坐標(biāo)，并將提取出的所述二維坐標(biāo)重新導(dǎo)入所述cad二維模型圖中生成待加工輪廓，通過矢量方向的誤差測量得到誤差結(jié)果，并基于所述誤差結(jié)果判斷所述待加工輪廓是否合格。

17、優(yōu)選地，所述矢量方向的誤差測量包括：

18、在所述cad二維模型圖中，以所述輪廓點(diǎn)作為數(shù)控設(shè)備球刀的切點(diǎn)，依次畫出若干球刀圓；再測量相鄰兩個球刀圓之間不能銑削盲區(qū)區(qū)域的最高點(diǎn)與所述初始輪廓之間的矢量差值，以所述矢量差值作為誤差結(jié)果。

19、優(yōu)選地，在所述步驟s3中，若所述誤差結(jié)果在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，則待加工輪廓合格；將提取出的所述輪廓點(diǎn)的二維坐標(biāo)拷貝到數(shù)控設(shè)備加工程序中，所述加工程序在所述二維坐標(biāo)中增設(shè)z值，其中同一個二維坐標(biāo)分別增設(shè)兩個不同的z值，不同二維坐標(biāo)之間所增設(shè)的兩個z值相同，所述加工程序通過二維坐標(biāo)系中第一象限依次到第四象限的順序控制數(shù)控設(shè)備在輪廓點(diǎn)上的移動，并通過z值控制三軸數(shù)控設(shè)備在同一個二維坐標(biāo)之間來回作軸向運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)按與所述待加工輪廓1:1的比例進(jìn)行輪廓加工，得到工件成品。

20、優(yōu)選地，在所述步驟s4中，若所述誤差結(jié)果不在預(yù)設(shè)誤差范圍內(nèi)，則待加工輪廓不合格；在cad中對所述初始輪廓的型線進(jìn)行二次型線均分處理，得到相較上一次均分處理更多的分段點(diǎn)，此后重復(fù)上述步驟，直至所述待加工輪廓合格。

21、優(yōu)選地，步驟s5，對完成加工的所述工件成品進(jìn)行合格檢測。

22、優(yōu)選地，所述步驟s5包括使用三坐標(biāo)測量機(jī)掃描檢測工件成品的輪廓，得到成品面輪廓度；若所述成品面輪廓度小于預(yù)設(shè)面輪廓度，則工件成品合格；若所述成品面輪廓度大于預(yù)設(shè)面輪廓度，則工件成品不合格。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：通過cad繪圖軟件對羅茨轉(zhuǎn)子軸端面標(biāo)準(zhǔn)模型型線不斷進(jìn)行型線等弧長均分處理，對均分后以各輪廓點(diǎn)的二維坐標(biāo)生成的待加工輪廓基于數(shù)控設(shè)備的刀具半徑進(jìn)行誤差判斷，判斷合格后再將二維坐標(biāo)導(dǎo)入加工程序中，使加工程序根據(jù)輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)控制數(shù)控設(shè)備按與待加工輪廓1:1的比例進(jìn)行順序加工，從而準(zhǔn)確控制數(shù)控設(shè)備的輪廓加工操作，保證了羅茨轉(zhuǎn)子軸端面型線的精確度，不僅使得到的成品工件輪廓表面紋理更加均勻，還能達(dá)到有效減小端面型線面輪廓度誤差使其滿足預(yù)設(shè)要求的目的。

技術(shù)特征：

1.一種提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于，其包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述轉(zhuǎn)子軸型線初始輪廓生成過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于，在所述步驟s1中，獲取所述刀具半徑的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于，在所述步驟s1中，所述型線均分處理包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于，還包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及羅茨泵轉(zhuǎn)子軸加工技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種提高羅茨轉(zhuǎn)子軸數(shù)控加工精度的方法，在CAD中生成轉(zhuǎn)子軸型線初始輪廓，基于初始輪廓獲取刀具半徑；對初始輪廓進(jìn)行型線均分處理，得到若干輪廓點(diǎn)；以初始輪廓幾何中心為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系并提取輪廓點(diǎn)的坐標(biāo)，將其導(dǎo)入CAD中生成待加工輪廓；基于刀具半徑判斷初始輪廓與待加工輪廓的誤差得到誤差結(jié)果，從而判斷待加工輪廓是否合格；若合格，將輪廓點(diǎn)坐標(biāo)拷貝到加工程序中控制數(shù)控設(shè)備按與待加工輪廓1:1的比例進(jìn)行加工；否則，對初始輪廓進(jìn)行型線二次均分處理，此后重復(fù)上述步驟直至待加工輪廓合格，保證轉(zhuǎn)子軸端面型線的精確度，使其輪廓表面紋理更加均勻和端面型線面輪廓度滿足預(yù)設(shè)要求。

技術(shù)研發(fā)人員：宋斌,余超,彭凱,鄧青松,許嘉琪,余銳,葉家宏,劉毅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：四川嘉品智能裝備科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/11