基于ObjectARX的羅茨泵轉(zhuǎn)子刨刀軌跡自動生成

2013-11-11 董克權(quán) 廣東肇慶學院電子信息與機電工程學院

　　分析羅茨泵轉(zhuǎn)子的型線構(gòu)成及刨削加工時對刀具形狀及安裝的要求�；贠bjectARX 軟件設(shè)計了兩種刨刀軌跡生成方法，即型線偏移法和型線的上切圓法。闡述兩種方法的原理及特點，比較兩種方法的適應(yīng)性。最后，分析刀尖圓弧半徑誤差對型線加工精度的影響，并指出限制刀尖形狀誤差的必要性。

　　對牛頭刨床或小型龍門刨床進行數(shù)控改造，用于羅茨泵轉(zhuǎn)子曲面的刨削加工，該方法不僅可行，而且能顯著節(jié)約成本，所以為大多數(shù)中小型真空設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)所采用。數(shù)控改造的方式有多種，其中用工控機作為硬件平臺，用高級語言編寫控制程序易于實現(xiàn)，而且這種系統(tǒng)還具有加工精度高、操作方便等特點，因而應(yīng)用較多。由于羅茨泵轉(zhuǎn)子型線較長，通常包含多段圓弧及漸開線，當羅茨泵轉(zhuǎn)子型線改變時，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)設(shè)計的型線準確快速地生成刨刀軌跡的代碼，然后由控制程序調(diào)入，進而進行刨削加工。因此，研究刨刀軌跡的自動生成方法具有一定的理論意義和實用價值。

1、羅茨泵轉(zhuǎn)子型線構(gòu)成及刨削加工特點

　　典型的羅茨泵轉(zhuǎn)子截面如圖1 所示，其型線在水平、豎直兩個方向均對稱。其中，AB、EF 是以O(shè) 為中心的兩段圓弧，BC 是以O(shè)1為中心的圓弧，DE 是以O(shè)2為中心的圓弧，而CD 是一段漸開線，其基圓圓心為O。羅茨泵轉(zhuǎn)子的刨削加工分兩面進行，型線上BB'段要在刨床上完成加工。

羅茨泵轉(zhuǎn)子截面

圖1 羅茨泵轉(zhuǎn)子截面

　　刨刀應(yīng)具有足夠的強度和耐用度，以保證整條型線加工的連續(xù)性，因此刀尖應(yīng)磨成半徑約R1mm 的圓弧形。為保證轉(zhuǎn)子的加工精度以及轉(zhuǎn)型線的對稱性，刨刀切削部分應(yīng)基本對稱，同時，刨刀必須垂直安裝，并且在加工過程中不允許偏轉(zhuǎn)。刀具插補運動應(yīng)考慮刀尖圓弧半徑，以刀尖圓弧的圓心軌跡為基準，刨削刀具插補運動如圖2 所示。由于對刀必須以刀尖圓弧的最低點( 對刀點) 為基準，因此，刀具插補運動程序由對刀點的一系列位置坐標組成，即對刀點軌跡的完整描述。

刨削刀具插補運動

圖2 刨削刀具插補運動

2、刀具軌跡生成方法

　　在Visual C + + 6. 0 軟件中，基于ObjectARX 編程產(chǎn)生ARX 文件，在AutoCAD 軟件中加載ARX 文件，打開刀具軌跡生成界面，如圖3 所示。點擊“圖形分析和編程”按鈕，在AutoCAD 界面選擇轉(zhuǎn)子型線后，即可自動生成刀具軌跡，并保存為文本文件。

刀具軌跡生成界面