[01676686]罗茨鼓风机叶轮开发加工关键技术研究与成套装备的研制与应用

1、项目研究的背景： 罗茨风机由于具有节能、抽气量大等优点,被广泛用于电力、石油、化工、钢铁、冶炼等各种行业。罗茨风机由于其特殊的叶轮形状、叶轮之间极高的间隙密封要求,长期以来一直是一种制造困难的产品。我国企业由于缺乏叶轮加工的关键设备和对先进叶轮型线的研究,生产的罗茨风机产品普遍存在着性能差、效率低的问题,在市场上缺乏竞争力。在这种情况下,课题组展开了持续6年的刻苦攻关,解决了我国罗茨风机生产企业遇到的共性的关键技术和关键加工装备问题,使得企业产品质量有了根本提高。 2、项目的主要技术内容： （1）独创了变量可分离的正高次曲线差分插补运动控制方法,实现了在统一算法下的直线和高次曲线的直接插补;提出了正高次曲线叠加刀具圆弧的合成差分插补方法,解决了刀具中心轨迹的复杂计算问题; （2）独创了二次曲线样条函数对任意参数曲线拟合的方法,实现了在给定拟合误差条件下对任意参数曲线的自动分段、类型匹配与二次曲线样条拟合,并实现了曲线拟合节点处一阶导数的连续,减少了程序代码的段数、提高了曲线的拟合精度; （3）针对罗茨风机双叶叶轮加工特殊要求,研制成功了刨床用多功能双坐标数控系统和数控龙门刨床,实现了双叶罗茨风机叶轮加工的全自动和高精度,加工效率比配备德国西门子公司数控系统的数控龙门刨床还提高40%以上。 （4）针对高性能罗茨风机叶轮型线的开发,研究了多种国际上先进的罗茨风机复合叶轮型线,开发了多种填补国内空白的复合型线叶轮,与前面所述二次曲线样条函数拟合方法相结合,设计开发了罗茨风机叶轮的参数化编程软件,为多家企业开发出了填补国内空白、性能达到国际先进水平的双叶罗茨风机。 3、“变量可分离的正高次代数曲线合成差分插补数控加工方法”,于2009年获得授权发明专利,“复杂柱面刨削加工数控系统、机床的研制与罗茨风机双叶叶轮开发关键技术的研究”项目于2010年11月28日通过鉴定,研究成果达到国际先进水平。 4、该项目成果自研制成果后,在应用中经过不断的改进和完善,研制的数控系统、龙门刨床、工艺工装、罗茨鼓风机叶轮优化设计软件等已完全成熟,适用于面向罗茨鼓风机叶轮及类似复杂柱面零件的加工。