[发明专利]一种采用刨削方式加工罗茨风机扭叶轮的方法

说明书

本发明公开了一种采用双向刨削的方式加工扭叶轮的技术方法，该方法的实现是基于一种左右支承座和横梁为一刚性整体门形架构的双支承刨床的承载结构技术，刨床横梁上装有可以承载刨刀机构做左右往复直线运动的滑枕，滑枕中部位置上装有可以上下移动的垂直拖板，拖板上装有可以控制刨刀做180度旋转并且带有角度微调的刨刀机构，在刨刀往复运行时，装在工作台上的旋转夹持机构同步控制夹持的叶轮工件作给定角度正负旋转，即直线刨削与叶轮旋转联动，在刨刀换向旋转180度的间歇时，工作台前后移动，同时刨刀上下移动，二轴联动对工作台上的叶轮做定距插补，整个控制使得叶面上的多个刨削轨迹曲线等距排列，从而实现逐线到面刨削扭叶轮的技术方法。

技术领域

本发明涉及一种金属刨削加工设备，尤其是一种双向刨削机床。

背景技术

罗茨真空泵腔体内的一对叶轮，通常采用的有直线型(直齿)叶轮或螺旋线型(螺旋齿)扭叶叶轮，扭叶叶轮除具备有直线叶轮排风量大、效率高等诸多优良特性外，比较直线叶轮更具有排风压力大、噪声低，功耗低等诸多特点，因此采用扭叶叶轮的罗茨真空泵，其性能要比采用直线型叶轮的罗茨真空泵更加优异。由于扭叶叶轮形状呈螺旋线型，叶轮呈扭曲形状，曲面型线较直线型面复杂得多，因此其加工要困难得多，目前，给出加工扭叶轮的方法有很多，除了采用铣削的方法外，绝大多数为理论上的加工思路和实验性的探讨论文居多，这些理论上实验性的探讨并没有给出可以实现的并且可以商业化批量生产加工的可以实施的具体技术方法，因此，这些理论探讨的思路和实施的可行性无法得到验证。而实际上真正商业化的能够适合批量加工生产的，还是采用车铣削加工中心铣削加工方法为主，即通过复杂的算法，计算出可以表述叶轮曲面的各种特征参数，形成数控系统可执行的G代码程序，对叶轮曲面逐点至线到面铣削，完成扭叶叶轮特殊型面的铣削加工，此方法可以保证加工精度，确保加工出的叶轮误差在配对的精度要求范围内，但其加工程序编制繁杂，扭叶轮型面是铣刀逐点铣出来的，加工周期长，效率低，对操作者有一定的技术门槛，加工成本很高。

发明内容

要解决的技术问题是：为了解决铣削加工中心加工扭叶轮周期长、效率低、加工门槛高等问题，摆脱扭叶叶轮加工主要依赖于车铣削加工中心的现状，本发明提供一种双向刨削的技术方法，即采用逐线刨削的加工方法加工扭叶轮，在刨刀循环往复刨削工件的过程中，被夹持的工件同步配合作给定的角度旋转，即刨削动作与旋转联动，在刨刀每刨削一刀(单程)后刀头换向旋转180度的间歇，工作台运动与刨刀上下运动联动移动一个定步距，这样的控制，使得刨刀每做一次直线刨削运动，刨削出来的就是叶面上的一根曲线轨迹，因刨刀刀口本身有一个微小宽度，这个曲线轨迹实际上是一条具有扭叶轮型面特征的具备一定扭曲角度的微小宽度曲平面轨迹，刨刀循环往复刨削运动，控制使得叶面上的多个曲线(面)等距排列，从而完成逐线到面的刨削，刨削出扭叶轮整个型面，最终完成整个扭叶轮的刨削加工。