[发明专利]螺杆转子成形磨削误差预测方法及补偿方法

说明书

本发明提供的一种螺杆转子成形磨削误差预测方法及补偿方法，该方法基于螺杆转子成形磨削机理，综合考虑了刀具安装中心距、安装角以及刀具磨损对螺杆转子螺旋槽型面误差的影响规律，根据误差调整安装中心距、安装角，进行误差补偿，确定新的安装参数，最后用新的安装参数进行仿真加工再次比较新的螺杆转子廓形与理论螺杆转子廓形之间的误差，反复修整安装参数，从而达到最大程度地减少砂轮磨损带来的螺杆廓形误差，延长砂轮的使用时间，降低砂轮修整的频率，提高工作效率，从而为螺杆精磨磨削提供理论支撑。

技术领域

本发明涉及机械零件加工领域，尤其涉及一种螺杆转子成形磨削误差预测方法及补偿方法。

背景技术

螺杆转子作为螺杆泵、螺杆压缩机、螺杆空压机、螺杆膨胀机等容积性机械的核心零部件，螺杆转子的表面质量对整机性能具有重要影响。螺杆转子廓形精度与机械零件的配合性质、耐磨性、疲劳强度、接触刚度、振动和噪声等有密切关系，对机械产品的使用寿命和可靠性有重要影响。根据螺杆转子的工作状态，对螺杆型面廓形精度提出了较高要求，需要在加工时得以保障。

现有技术中，螺杆的精加工通常采用成形磨削，在成形磨削过程中砂轮的磨损不可避免，为了保证螺杆的型面的廓形精度往往需要对砂轮廓形进行频繁的修整，砂轮的修整占据加工时间的很大比例，从而导致加工效率较低。

因此，有必要建立螺杆精密成型磨削时的误差补偿方法，减少砂轮磨损对于误差的影响，从而延长砂轮的使用时间，降低砂轮修整的频率，提高工作效率，从而为螺杆精磨磨削提供理论支撑。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种螺杆转子成形磨削误差预测方法及补偿方法，减少砂轮磨损对于误差的影响，从而延长砂轮的使用时间，降低砂轮修整的频率，提高工作效率，从而为螺杆精磨磨削提供理论支撑。

本发明提供的螺杆转子成形磨削误差预测方法，包括下列步骤：包括下列步骤：

a.获取磨削用砂轮的安装中心距T、安装角ω和砂轮廓形参数；

砂轮廓形参数表示为：

其中X_c、Y_c、Z_c是砂轮回转面方程，R_t是砂轮宽度为Z_c时的半径，φ是参变数，为半径线R_t与面Y_cO_cZ_c之间的夹角，以从X_c正半轴到Y_c正半轴向为正；

磨削加工中螺杆转子与成形砂轮接触线方程可表示为：

ω为安装角，T为中心距，p为螺旋参数p＝S/2π，S为螺杆转子导程；

由公式(2)获取φ_i i＝{1,2,...,m}，m由砂轮的设计精度决定，φ_i是接触线上砂轮参变数取值；

b.将φ_i带入下列公式获取螺杆转子的廓形参数：

其中X、Y、Z是空间接触点方程即螺杆转子仿真加工获得的廓形参数

c.将步骤b中的廓形参数与螺杆转子的理论廓形参数对比，获得误差值。

进一步，步骤c中的误差值包括螺旋槽根部误差和螺旋槽侧面误差。

本发明还公开了一种螺杆转子成形磨削误差的补偿方法，包括下列步骤：

Ⅰ.获取砂轮廓形参数，并根据设计参数设置初始安装中心距T和安装角ω；