涡旋压缩机复杂变截面涡旋型线高速加工研究

针对变截面涡旋压缩机涡旋组合型线的复杂性,齿槽窄、齿高厚比大、变形量大和加工精度要求高且在高速切削中易产生颤振等加工难点,利用有限元法获取粗、精加工涡旋盘的实体模型,键槽铣刀和立铣刀的模态参数,并通过MATLAB软件得到进给速度和激振频率的拟合曲线,切削速度和激振频率的拟合曲线,避免了粗、精加工切削参数选择不当引起的振动,为高速切削用量的选择提供了理论依据。通过切削实验加工出了变截面涡旋盘,证实了方案的高效可靠性。

变截面复杂涡旋型线的加工几何与力学仿真

由于变截面涡旋压缩机型线非常复杂,加工精度要求也非常高,导致在通用数控机床上实现高效、高精、高可靠性量产面临诸多困难。文章利用CAD建立变截面涡旋齿实体模型,CAM进行加工策略规划。结合加工条件,建立了圆柱立铣刀动态切削力模型,针对不同加工策略,进行切削力时域仿真,获取了相应的颤振稳定域图,优化了切削参数。最后利用Vericut软件对实际加工特性进行可视化仿真,实现了几何仿真和动力学仿真的完美结合,获取了涡旋齿的过切和残留量。实现在首次生产时,就能加工出合格零件,从而节约时间和成本,提高加工质量,最大限度地发挥现有装备、工具以及加工工艺的生产力。