流量计转子的设计、仿真与制造及cadcam集成系统研究

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1、流量计转子的设计、仿真与制造及CAD／CAM集成系统研究摘要随着经济的高速发展以及节能高效的发展要求，流量计量行业逐渐成为影响社会经济发展的重要行业。流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究、对外贸易以及人民生活各个领域之中。在各种流量计中，容积式流量计是精度最高的一类，常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量，因此，对于容积式流量计的研究有着重要的意义。而作为流量计中最为关键部件，转子的设计和制造水平直接影响着容积式流量计的发展水平，从而本文重点研究了流量计中转子部件的参数化设计、仿真和制造方法及其CAD／CAM系统集成的方

2、法。本文主要从两个方面展开：1．论文首先介绍了容积式流量计的计量原理、结构以及分类，之后重点探讨了卵形齿轮、腰轮以及螺旋转子的设计和数控加工方法。在卵形齿轮数控加工方面，研究了三次样条的插补算法及其优势。同时，为了提高椭圆齿轮流量计的计量精度，论文研究了一种新型的径向卵形齿轮的设计和制造方法。在螺旋转子制造方面，论文讨论在数控机床上采用标准球形刀具来代替成形刀来加工螺旋转子的方法。2．论文提出开发具有自主知识产权的基于Pro／E平台的转子部件的数字化设计、分析、制造与仿真的CAD／CAM软件集成系统。即以Pro／E为平台，Pro／Tool

3、kit为二次开发工具，采用CAD和CAM技术对转予进行设计、制造、分析和仿真，开发出转子部件的CAD／CAM集成系统。关键词：卵形齿轮；腰轮；螺旋转子；CAD／CAM集成；Pro／ToolkitTheResearch0UtheDesign，SimulationandManufacturingoftheRotorsinFlowMetersaswellastheDevelopmentofCAD／CAMIntegrationSystemABSTRACTWithquickdevelopmentoftheeconomyaswellastherequ

4、irementforenergyconservationandhighefficiency,theindustryofflowmeasurementisbecomingaNimportantonewhichaffectsthedevelopmentofsocietyandeconomy．Flowmeasurementiswidelyusedinagriculturalproduction，defenseconstruction，scientificresearch，externaltransactionandpeople’Slife．An

5、damongalltheflowmeters，positive—displacementflowmetersarethemostaccurateonesusedtomeasurethetotalcapacityvolumeofexpensivemediumsuchasoilandnaturalgas．Sotheresearchonpositive-displacementflowmetersisofgreatsignificance．Intheflowmeters，rotorsserveasthemostimportantparts．Th

6、us，thedesignandmanufacturingofrotorsplayagreatimpactonthedevelopmentlevelofpositive·displacementflowmeters．Andthispapermainlyfocusesontheparameterizeddesign，simulationandmanufacturingofrotorsaswellastheCAD／CAMintegrationmethod．Insum，thispaperisorganizedasfollows．1．Themeas

7、urementprinciple，structureandtypesofpositive·displacementflowmetersareintroducedatfirst．Then，thedesignandmanufacturingmethodofellipticalgears，rootsandhelicalrotorsarediscussedindetail．Astothenumericalcontrolmanufacturingofellipticalgears，theinterpolationmethodofcubicsplin

8、eisstudied．Meanwhile，inordertoimprovethemeasurementaccuracyofmicroflOW,thedesignandmanufacturing