数控加工罗茨鼓风机扭叶转子的几何模型研究_毕业论文

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1、南通农业职业技术学院学生毕业论文张泽：罗茨鼓风机扭叶转子的数控加工正文第33页共33页1.绪论刨削加工是传统的加工方法之一，具有刀具制造简单，生产准备时间短的特点。在加工窄而长的表面时，若采用强力刨削及宽刃刨刀精刨平面，可以得到较高的生产效率和较好的表面质量。并且，对不通孔或有障碍台肩的孔内键槽，刨削加工几乎是唯一的加工方法。因此，在实际生产中，尤其是在单件生产中，刨削加工占有较高的比例。扭叶罗茨鼓风机与直叶转子罗茨鼓风机相比，由于扭叶罗茨鼓风机具有工作平稳、能耗低、高效及噪声低等优点，因此在建材、电力、冶炼、矿山、港口等领域有更加广泛的应用。转子是鼓风机的重要零件，它的加工精度直接影响

2、鼓风机的性能。罗茨鼓风机转子按叶数可以分为二叶和三叶，按叶轮形状可以分为直叶和扭叶。而就声学性能上来说，三叶优于二叶，扭叶优于直叶。现在直叶转子在鼓风机结构中已经普遍使用，而扭叶转子虽然声学性能比较好，但是由于目前国内在扭叶转子的数控加工方面的研究相对较少，并且缺少对转子曲面的几何特性的定量分析，以至于造成了加工精度不高、加工效率低下等缺点。国内所见的对于扭叶罗茨鼓风机的研究有用成型刀加工扭叶转子的，但是存在着刀具磨损较快，不易修复的缺点，也有用刨床加工扭叶转子的，但是也存在着加工精度低，振动较大等缺点。目前国外扭叶罗茨鼓风机转子的加工多用专用数控机床加工，具有成本低、效率高等优点。由于

3、国内扭叶转子的加工方法存在着加工精度低、成本较高等缺点，以至于目前国内扭叶罗茨鼓风机还是以进口为主，国内企业还没有形成批量生产扭叶转子。为了进一步提高扭叶转子数控加工的质量和效率，进一步促进扭叶罗茨鼓风机国产化。本文介绍了用球头铣刀数控加工罗茨鼓风机三叶扭叶转子的刀具参数及其走刀步长和切削行距的定量几何模型。数控技术作为现代制造业的基础，被应用在刨削加工中，给这一传统的生产模式带来了深刻的革命性的变化。数控刨削的加工方法，不仅可用于简单平面的加工，还可以加工象连铸机结晶槽、耐火砖模具、汽轮机叶片等这样复杂的异形零件以及象罗茨鼓风机扭叶转子这类具有回转轴螺旋形零件。这些都大大拓宽了刨削加工

4、原有的适用范围，为这一传统加工工艺注入了新的活力。1.1罗茨鼓风机的国内外发展概况及发展趋势1.1.1罗茨鼓风机的发展概况罗茨鼓风机是一种典型的气体增压与输送机械，具有工作稳定，机械效率高，结构简单，操作方便等优点，被广泛应用于很多领域。自从1854年，美国人弗朗西斯和菲兰德.罗茨（Francis&Philander33南通农业职业技术学院学生毕业论文张泽：罗茨鼓风机扭叶转子的数控加工正文第33页共33页Roots）兄弟发明罗茨鼓风机以来，它在实际生产中的应用已经有150多年的历史。从最初在冶炼工业上的应用，逐渐延伸到建材、电力、化工与石油化工、矿山、港口、轻纺、邮电、食品、造纸、水产养

5、殖和污水处理等许多领域。我国于1951年开始制造罗茨鼓风机。从五十年代的仿制阶段，六十年代、七十年代的独立设计和行业联合设计阶段，到八十年代的引进吸收和创新阶段，我国风机工业发生了深刻变化，先进技术得到了消化，形成了一定的生产能力。进入九十年代罗茨鼓风机技术开发活动更趋活跃。以长沙鼓风机厂为例，该厂先后开发出SR系列三叶鼓风机、WR系列水下鼓风机、JR系列两叶成组和JS系列三叶成组鼓风机，并承担国家“八五”科技攻关任务，研制出R—CT系列单级高压鼓风机和R—VT系列单级干式高负压真空泵，填补了国内空白。国外生产罗茨鼓风机的著名厂家有日本的日立、三井、三菱、川崎、石川岛、华中科技大学硕士学

6、位论文荏原和神钢；美国的德莱赛、英格索兰、德拉瓦、爱利奥特、库佩尔和阿里斯；德国的德马格、GHH和波尔齐格；以及意大利的新比隆公司；瑞士苏尔寿公司和俄罗斯涅瓦工厂。其中罗茨鼓风机的年产量进入世界前3名的为：美国德莱赛--兰德公司、德国德马格公司和意大利新比隆公司。这些公司生产的罗茨鼓风机技术水平先进、性能可靠、产品质量好；结构紧凑、占地面积小，运输、安装极为方便。但是，这些厂家的罗茨鼓风机产品价格也比较昂贵。随着我国经济的迅速发展，罗茨鼓风机的需求呈扩大趋势。有关调查资料显示,“十五”期间，为满足石油、化工、化肥、轻工、煤气、造纸及污水处理等行业配套的需要，预计共需要罗茨鼓风机2万台左右

7、。这对我国罗茨鼓风机行业的发展即是机遇又是挑战。我国鼓风机行业的设计制造水平，虽然经过多年的不断更新和发展，但是同国外著名的厂家相比，许多方面仍然有差距。如现有的罗茨鼓风机高效基本级系列不全，效率较低；加工水平落后，噪声较高等。尤其是在罗茨鼓风机三元叶轮的加工方面，与国外的先进加工工艺还存在很大的差距。如意大利新比隆公司采用开槽焊接技术，德国德马格公司采用钎焊接技术，而国内还未将这些技术应用于生产；在五座标铣制叶轮方面，国外先进厂家