一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统技术方案

本发明专利技术公开了一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，该建模系统包括如下步骤：步骤1、对双螺杆泵转子进行定义；步骤2、建模：设定轴中心线和过渡线；设定盘形铣刀的半径；步骤3、生成盘形铣刀轨迹；步骤4、生成盘形铣刀型线，生成盘形铣刀扫描轨迹圆，生成盘形铣刀扫描轨迹，以盘形铣刀扫描轨迹圆对切分重合线进行扫描即得到盘形铣刀一侧形状，由于双螺杆泵转子的对称结构，盘形铣刀一侧形状进行镜像便可得到完整的盘形铣刀型线。本发明专利技术通过建模生成盘形铣刀的具体形状参数，可根据待加工的双螺杆精确地选择相对于的盘形铣刀，大大提高了加工双螺杆泵的效率。

A 3D modeling system for machining twin screw pump profile with disc milling cutter

【技术实现步骤摘要】
一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统
本专利技术涉及一种三维模型建模系统，特别涉及一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统。
技术介绍
双螺杆泵是由主从动轴上相互啮合的螺旋套和泵体或衬套间形成一个容积恒定的密封腔室组成，介质随螺杆轴的转动分别被送到泵体中间，两者汇合在一起，最终送达泵的出口，从而实现泵输送的目的。双螺杆泵为一种双吸式非密闭的双螺杆泵。一端伸出泵外的主动螺杆由原动机驱动。主动螺杆与从动螺杆具有不同旋向的螺纹。螺杆与泵体紧密贴合。从动螺杆是通过同步齿轮由主动螺杆带动的。双螺杆泵可分为内置轴承和外置轴承两种形式。在内置轴承的结构型式中轴承由输送物进行润滑。外置轴承结构的双螺杆泵工作腔同轴承是分开的。由于这种泵的结构和螺杆间存在的侧间隙，它可以输送非润滑性介质。此外，调整同步齿轮使得螺杆不接触，同时将输出扭矩的一半传给从动螺杆。正如所有螺杆泵一样，外置轴承式双螺杆泵也有自吸能力，而且多数泵输送元件本身都是双吸对称布置，可消除轴向力，也有很大的吸高。现有的双螺杆泵的核心部件是一对相互啮合的转子，双螺杆泵转子实际加工和理论上的型线差别直接影响到双螺杆泵的压力流量性能、振动、噪声、效率、寿命等，这两个相互啮合的转子依靠一对同步尺寸传递扭矩，并且有两对轴承支承，因此螺杆的螺旋面之间可以实现并不接触；若实际加工的型线有明显的误差，两个转子就会发生碰撞或咬合，就不会最大限度地发挥双螺杆泵的泵送效能。由双螺杆泵的原理可以知道，转子通过两端轴承支承，通过一侧同步齿轮的限位，两个螺杆在泵体内互不接触，齿侧之间保持恒定的间隙，螺杆外圆与衬套内圆面也保持恒定的间隙不变。铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀主要用于在铣床上加工平面、台阶、沟槽、成形表面和切断工件等。目前加工双螺杆泵不能挑选精确匹配的盘形铣刀，对双螺杆泵进行加工精确度低。
技术实现思路
本专利技术主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种通过建模生成盘形铣刀的具体形状参数，可根据待加工的双螺杆精确地选择相对于的盘形铣刀，大大提高了加工双螺杆泵的效率的盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统。本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，该建模系统包括如下步骤：步骤1、对双螺杆泵转子进行定义：设定双螺杆泵转子的外径为ΦD1，两个双螺杆泵转子啮合的基圆直径为ΦD2，底径为Φd1，导程为L；步骤2、建模：2.1、做一个和双螺杆泵转子轴中心线平行且过基圆ΦD1点的面PLAN01；对面PLAN01进行草绘；得到基圆草绘面；面PLAN01平行于轴中心线101并落在基圆ΦD1上；2.2、设定轴中心线和过渡线；在面PLAN01上进行草绘的具体步骤为：2.2.1、建线Line01，线Line01的两端点和双螺杆泵转子的基圆螺旋线重合且与双螺杆泵转子的轴中心线共线；2.2.2、建线Line02和线Line03，线Line02和线Line03均过线Line01的两个端点且和其附近的基圆螺旋线相切；2.2.3、建线Line04，线Line04过线Line01的中点且和线Line02平行；2.2.4、建线Line05，线Line05和线Line04垂直且过线Line01的中点；2.2.5、建线Line06，线Line06和线Line02平行且过线Line05与双螺杆泵转子根圆螺旋线的交点；2.3、建面PLAN02，面PLAN02与线Line05垂直且过线Line01的中点；线Line04也在面PLAN02内；2.4、建面PLAN03，面PLAN03与线Line05垂直且过线Line05与双螺杆泵转子根圆螺旋线的交点；线Line06也在面PLAN03内；2.5、设定盘形铣刀的半径R1，盘形铣刀的半径方向与面PLAN01垂直且过线Line01的中点；线Line01的中点为线Line04和线Line05的交点；盘形铣刀的半径中心点命名为OO，盘形铣刀的半径中心点根据盘形铣刀半径R1设定，盘形铣刀的半径圆点贴合在双螺杆泵转子的根圆面104上并命名为T00；步骤3、生成盘形铣刀轨迹：3.1、生成根圆段分割线，在面PLAN02和面PLAN03之间等分n个分割平面对根圆分割，分割平面为PLAN04.1～PLAN04.n，从而生成根圆段分割线；3.2、生成根圆段相切圆，在每个步骤3.1的分割平面上建相切圆，相切圆的圆心和盘形铣刀的半径圆点垂直面方向重合且与根圆段分割线相切；从而生成根圆段相切圆；3.3、生成根圆段切分重合点，将n个根圆段相切圆和根圆段分割线的重合点设定为根圆段切分重合点；面PLAN04.1所得的切分重合点命名为T04.1，面PLAN04.n所得的切分重合点命名为T04.n；另外，在面PLAN03所得到的根圆段切分重合点命名为T11；3.4、生成型线段分割线，在面PLAN03外向型线段方向等分n个分割平面对型线段分割，生成型线段分割线；以基圆螺旋线为分段分为两段，分别为型线A段分割线和型线B段分割线；3.5、生成型线段相切圆，在每个步骤3.4的分割平面上建相切圆，相切圆的圆心和盘形铣刀的半径圆点垂直面方向重合且与型线段分割线相切，生成型线段相切圆；3.6、生成型线段切分重合点，将n个型线段相切圆和型线段分割线的重合点设定为型线段切分重合点，面PLAN06是型线段切分重合点落于基圆螺旋线所对应的分割用面；面PLAN08是型线段切分重合点落于外径为ΦD2的外圆线所对应的分割用面；面PLAN05.1～PLAN05.m是面PLAN03与面PLAN06之间平均分配的m个面，面PLAN05.1所得的切分重合点命名为T05.1，面PLAN05.m所得的切分重合点命名为T05.m；面PLAN07.1～面PLAN07.m是面PLAN06与面PLAN08之间平均分配的k个面，面PLAN07.1所得的切分重合点命名为T07.1，面PLAN07.k所得的切分重合点命名为T07.k；3.7、切分重合线，将根圆段切分重合点与型线段切分重合点连接起来；也就是将根圆段切分重合点与型线段切分重合点连接成三维曲线，即起点为T00，依次为T04.1至T04.n，依次为T11，依次为T05.1至T05.m，依次为T22，依次为T07.1至T07.k，最后为T33；步骤4、生成盘形铣刀型线，4.1、生成盘形铣刀扫描轨迹圆，在面PLAN02上画以盘形铣刀半径R1，圆心在OO点的圆；4.2、生成盘形铣刀扫描轨迹，以盘形铣刀扫描轨迹圆对切分重合线进行扫描即得到盘形铣刀一侧形状，由于双螺杆泵转子的对称结构，盘形铣刀一侧形状以面PLAN02进行镜像便可得到完整的盘形铣刀型线。采用上述技术方案的盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，通过盘形铣刀对双螺杆泵型线进行三维模型建模，进行可视化操作，通过建模生成盘形铣刀的具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，其特征在于，该建模系统包括如下步骤：/n步骤1、设定双螺杆泵转子的外径为ΦD1，两个双螺杆泵转子啮合的基圆直径为ΦD2，底径为Φd1，导程为L；/n步骤2、建模：/n2.1、做一个和双螺杆泵转子轴中心线平行且过基圆ΦD1点的面PLAN01；对面PLAN01进行草绘；得到基圆草绘面；/n2.2、设定轴中心线和过渡线；在面PLAN01上进行草绘的具体步骤为：/n2.2.1、建线Line01，线Line01的两端点和双螺杆泵转子的基圆螺旋线重合且与双螺杆泵转子的轴中心线共线；/n2.2.2、建线Line02和线Line03，线Line02和线Line03均过线Line01的两个端点且和基圆螺旋线相切；/n2.2.3、建线Line04，线Line04过线Line01的中点且和线Line02平行；/n2.2.4、建线Line05，线Line05和线Line04垂直且过线Line01的中点；/n2.2.5、建线Line06，线Line06和线Line02平行且过线Line05与双螺杆泵转子根圆螺旋线的交点；/n2.3、建面PLAN02，面PLAN02与线Line05垂直且过线Line01的中点；线Line04也在面PLAN02内；/n2.4、建面PLAN03，面PLAN03与线Line05垂直且过线Line05与双螺杆泵转子根圆螺旋线的交点；线Line06也在面PLAN03内；/n2.5、设定盘形铣刀的半径R1，盘形铣刀的半径方向与面PLAN01垂直且过线Line01的中点；盘形铣刀的半径中心点命名为OO，盘形铣刀的半径中心点根据盘形铣刀半径R1设定，盘形铣刀的半径圆点贴合在双螺杆泵转子的根圆面104上并命名为T...

【技术特征摘要】
1.一种盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，其特征在于，该建模系统包括如下步骤：
步骤1、设定双螺杆泵转子的外径为ΦD1，两个双螺杆泵转子啮合的基圆直径为ΦD2，底径为Φd1，导程为L；
步骤2、建模：
2.1、做一个和双螺杆泵转子轴中心线平行且过基圆ΦD1点的面PLAN01；对面PLAN01进行草绘；得到基圆草绘面；
2.2、设定轴中心线和过渡线；在面PLAN01上进行草绘的具体步骤为：
2.2.1、建线Line01，线Line01的两端点和双螺杆泵转子的基圆螺旋线重合且与双螺杆泵转子的轴中心线共线；
2.2.2、建线Line02和线Line03，线Line02和线Line03均过线Line01的两个端点且和基圆螺旋线相切；
2.2.3、建线Line04，线Line04过线Line01的中点且和线Line02平行；
2.2.4、建线Line05，线Line05和线Line04垂直且过线Line01的中点；
2.2.5、建线Line06，线Line06和线Line02平行且过线Line05与双螺杆泵转子根圆螺旋线的交点；
2.3、建面PLAN02，面PLAN02与线Line05垂直且过线Line01的中点；线Line04也在面PLAN02内；
2.4、建面PLAN03，面PLAN03与线Line05垂直且过线Line05与双螺杆泵转子根圆螺旋线的交点；线Line06也在面PLAN03内；
2.5、设定盘形铣刀的半径R1，盘形铣刀的半径方向与面PLAN01垂直且过线Line01的中点；盘形铣刀的半径中心点命名为OO，盘形铣刀的半径中心点根据盘形铣刀半径R1设定，盘形铣刀的半径圆点贴合在双螺杆泵转子的根圆面104上并命名为T00；
步骤3、生成盘形铣刀轨迹：
3.1、生成根圆段分割线；
3.2、生成根圆段相切圆；
3.3、生成根圆段切分重合点；
3.4、生成型线段分割线；
3.5、生成型线段相切圆；
3.6、生成型线段切分重合点；
3.7、切分重合线；
步骤4、生成盘形铣刀型线，
4.1、生成盘形铣刀扫描轨迹圆，在面PLAN02上画以盘形铣刀半径R1，圆心在OO点的圆；
4.2、生成盘形铣刀扫描轨迹，以盘形铣刀扫描轨迹圆对切分重合线进行扫描即得到盘形铣刀一侧形状，盘形铣刀一侧形状以面PLAN02进行镜像便可得到完整的盘形铣刀型线。


2.根据权利要求1所述的盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，其特征在于，步骤3.1中，生成根圆段分割线的方法为：在面PLAN02和面PLAN03之间等分n个分割平面对根圆分割，分割平面为PLAN04.1～PLAN04.n，从而生成根圆段分割线。


3.根据权利要求2所述的盘形铣刀加工双螺杆泵型线的三维模型建模系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：金中国，邱俊攀，
申请(专利权)人：杭州兴龙泵业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33