分析羅茨泵轉(zhuǎn)子的型線構(gòu)成及刨削加工時(shí)對(duì)刀具形狀及安裝的要求�；�于ObjectARX 軟件設(shè)計(jì)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(diǎn)，比較兩種方法的適應(yīng)性。最后，分析刀尖圓弧半徑誤差對(duì)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(duì)牛頭刨床或小型龍門(mén)刨床進(jìn)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(jī)作為硬件平臺(tái)，用高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序易于實(shí)現(xiàn)，而且這種系統(tǒng)還具有加工精度高、操作方便等特點(diǎn)，因而應(yīng)用較多。由于羅茨泵轉(zhuǎn)子型線較長(zhǎng)，通常包含多段圓弧及漸開(kāi)線，當(dāng)羅茨泵轉(zhuǎn)子型線改變時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)的型線準(zhǔn)確快速地生成刨刀軌跡的代碼，然后由控制程序調(diào)入，進(jìn)而進(jìn)行刨削加工。因此，研究刨刀軌跡的自動(dòng)生成方法具有一定的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

1、羅茨泵轉(zhuǎn)子型線構(gòu)成及刨削加工特點(diǎn)

　　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(gè)方向均對(duì)稱(chēng)。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(kāi)線，其基圓圓心為O。羅茨泵轉(zhuǎn)子的刨削加工分兩面進(jìn)行，型線上BB'段要在刨床上完成加工。

圖1 羅茨泵轉(zhuǎn)子截面

　　刨刀應(yīng)具有足夠的強(qiáng)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(duì)稱(chēng)性，刨刀切削部分應(yīng)基本對(duì)稱(chēng)，同時(shí)，刨刀必須垂直安裝，并且在加工過(guò)程中不允許偏轉(zhuǎn)。刀具插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)應(yīng)考慮刀尖圓弧半徑，以刀尖圓弧的圓心軌跡為基準(zhǔn)，刨削刀具插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)如圖2 所示。由于對(duì)刀必須以刀尖圓弧的最低點(diǎn)( 對(duì)刀點(diǎn)) 為基準(zhǔn)，因此，刀具插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)程序由對(duì)刀點(diǎn)的一系列位置坐標(biāo)組成，即對(duì)刀點(diǎn)軌跡的完整描述。

圖2 刨削刀具插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)

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(kāi)刀具軌跡生成界面，如圖3 所示。點(diǎn)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(dòng)生成刀具軌跡，并保存為文本文件。

圖3 刀具軌跡生成界面

結(jié)語(yǔ)

　　1) 羅茨泵轉(zhuǎn)子的型線具有對(duì)稱(chēng)性，刨刀應(yīng)垂直安裝，采用圓弧形刀尖，切削部分基本對(duì)稱(chēng)。刀具插補(bǔ)以刀尖圓弧圓心為基準(zhǔn)，加工代碼為對(duì)刀點(diǎn)的軌跡。

　　2) 設(shè)計(jì)了兩種刨刀軌跡生成方法: 基于型線偏移法和基于型線的上切圓法。闡述了兩種方法的原理及特點(diǎn)，兩種方法的適應(yīng)性比較結(jié)果表明，基于型線的上切圓法更優(yōu)。

　　3) 刀尖圓弧半徑誤差將導(dǎo)致型線的加工誤差，在型線斜率較大的位置影響比較顯著。因此，應(yīng)限制刀尖的形狀誤差。