基于ObjectARX的罗茨泵转子刨刀轨迹自动生成.pdf

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1、数控加工技术现代制造工程(M0d缃M蛐u丘Ict商

2、lgEngineeli唱)2011年第8期基于objectARX的罗茨泵转子刨刀轨迹自动生成‘董克权，黄鹏，刘超英，李廷洪(广东肇庆学院电子信息与机电工程学院，肇庆526061)摘要：分析罗茨泵转子的型线构成及刨削加工时对刀具形状及安装的要求。基于0bjectARx软件设计了两种刨刀轨迹生成方法，即型线偏移法和型线的上切圆法。阐述两种方法的原理及特点，比较两种方法的适应性。最后，分析刀尖圆弧半径误差对型线加工精度的影响，并指出限制刀尖形状误差的必要性。关键词：ObjectARx软件；罗茨泵；型线；偏移；上切圆中图分类号：n111

3、5文献标志码：A文章编号：1671—3133f2011)傩—_ocr7l—05GeneratingcodesmeUmdforshapingcuttertracksofr∞tsp岫protorpro丘leba∞d佃objectARx，DONGKe-qu明，HUANGPeIlg，UUCh∞-ying，UTing—hoIlg(Facuky0fElec缸Dnic8Infom撕on&Mechatrollic8，zhaoqingUnive飓畸，Zhaoqing52606l，Gu蛐gdong，Chim)Ak臼act：CompI嘶咖p叭sofT咖I乜pumproIm‘p删eand唧i坤men协f

4、htlleshapeaIldiI峙切Uing0fc呦amaIlalyzed．Tho学嘶e枷ngood∞metllodsfbr8hapingcutter廿ack8a弛d∞ignedbased彻ObjecLAlⅨ．．0nei8p椭le硪b洲ng；tlleotll盱isup心ciIcle．Thep五nciPl∞衄dtIlechmc矧8ticsamin仃0d删．The班Iapt8bili6∞0ftwommhodBam∞mpared．FinaⅡy，howtlIe衄-r们0ftoolI-o∞a∞阳di吣a伍ec协IIlachiningp删i8i蛐0fp∞mei8aIIalyzedaIldth

5、en∞鹪si锣l撕叩酏访ed8hape锄r0ft∞l哪ispointed伽t．Key舢柑s：Objec认Rx；瑚协p哪p；profile；疆融；up—e托i他le对牛头刨床或小型龙门刨床进行数控改造，用于罗茨泵转子曲面的刨削加工，该方法不仅可行，而且能显著节约成本，所以为大多数中小型真空设备生产企业所采用⋯。数控改造的方式有多种，其中用工控机作为硬件平台，用高级语言编写控制程序易于实现，而且这种系统还具有加工精度高、操作方便等特点，因而应用较多【2训。由于罗茨泵转子型线较长，通常包含多段圆弧及渐开线，当罗茨泵转子型线改变时，数控系统应根据设计的型线准确快速地生成刨刀轨迹的代码，然

6、后由控制程序调入，进而进行刨削加工。因此，研究刨刀轨迹的自动生成方法具有一定的理论意义和实用价值。1罗茨泵转子型线构成及刨削加工特点典型的罗茨泵转子截面如图l所示，其型线在水平、竖直两个方向均对称。其中，A曰、朋是以D为中心的两段圆弧，曰C是以D。为中心的圆弧，胞是以D2·肇庆市2007年产学研结合专项项目(2∞7G∞6)为中心的圆弧，而凹是一段渐开线，其基圆圆心为D。罗茨泵转子的刨削加工分两面进行，型线上胎7段要在刨床上完成加工。图l罗茨泵转子截面刨刀应具有足够的强度和耐用度，以保证整条型线加工的连续性，因此刀尖应磨成半径约Rl姗的圆7l20l1年第8期现代制造工程(Mod锄M

7、蚰u加tllIillgEngineerillg)弧形。为保证转子的加工精度以及转子型线的对称性，刨刀切削部分应基本对称，同时，刨刀必须垂直安装，并且在加工过程中不允许偏转。刀具插补运动应考虑刀尖圆弧半径，以刀尖圆弧的圆心轨迹为基准，刨削刀具插补运动如图2所示。由于对刀必须以刀尖圆弧的最低点(对刀点)为基准，因此，刀具插补运动程序由对刀点的一系列位置坐标组成，即对刀点轨迹的完整描述。程序起始点程序终止点图2刨削刀具插补运动2刀具轨迹生成方法在VisualC++6．0软件中，基于ObjectARx编程产生ARx文件，在AutoCAD软件中加载ARx文件，打开刀具轨迹生成界面，如图3所

8、示。点击“图形分析和编程”按钮，在AutoCAD界面选择转子型线后，即可自动生成刀具轨迹，并保存为文本文件。图3刀具轨迹生成界面2．1基于型线偏移的刀具轨迹自动生成方法根据转子的刨削加工特点，获得刨刀轨迹最直接的方法是通过型线偏移实现，型线偏移确定刀具轨迹如图4所示。具体描述如下。721)将欲加工的型线L向上偏移R(刀尖圆弧半径)，得到刀尖圆弧圆心的轨迹厶；2)取刨削进给量为．厂，在厶上从起点开始沿髫坐标增大的方向依次取点，相邻两点之间的弧长为s，最末段弧长小于s，则直接取型线的