離心壓縮機(jī)兩側(cè)密封區(qū)空間雙斜孔加工方法的改進(jìn)

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1、離心壓縮機(jī)兩側(cè)密封區(qū)空間雙斜孔加工方法的改進(jìn)0引言　　對(duì)于MCL水平剖分壓縮機(jī)，機(jī)殼兩側(cè)密封區(qū)空間雙斜孔的加工，一直是加工過(guò)程中極其重要的一環(huán)，而以往的加工方法是：利用萬(wàn)向鉆床由機(jī)殼密封區(qū)內(nèi)孔槽底向外加工出一個(gè)小孔，后將機(jī)殼翻轉(zhuǎn)180°，根據(jù)引出的小孔再由外向內(nèi)進(jìn)行孔的加工。這樣的加工方法對(duì)于內(nèi)孔槽相對(duì)比較寬且比較淺、而且當(dāng)空間斜孔的角度不是很大、位置精度要求不是很嚴(yán)格的情況下是完全適用的，但如果遇到空間斜孔的角度大、位置精度高的情況時(shí)，將無(wú)法完成孔的加工（原因是內(nèi)孔槽邊與鉆桿干涉），本文介紹了在數(shù)控鏜床上利用萬(wàn)向銑頭對(duì)空間雙斜孔進(jìn)行加工的新方法，通過(guò)對(duì)數(shù)

2、控鏜床的萬(wàn)向銑頭的轉(zhuǎn)角進(jìn)行分析，確定其轉(zhuǎn)角與空間雙斜孔投影角之間的函數(shù)關(guān)系，從而利用萬(wàn)向銑頭完成空間雙斜孔的加工，在實(shí)際應(yīng)用中收到了很好的效果。1　萬(wàn)向銑頭的結(jié)構(gòu)及原理　　空間雙斜孔，指的是其軸線不在空間直角坐標(biāo)系中三個(gè)平面內(nèi)（XOY,XOZ,YOZ）。萬(wàn)向銑頭，指它可以沿兩個(gè)相交成45°的軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)疊加，形成空間角度，從而完成空間斜孔、斜面的加工。其結(jié)構(gòu)示意圖及原理圖見(jiàn)圖1。其中AO為萬(wàn)向銑頭初始軸線方向，而L1和L2為它的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線，萬(wàn)向銑頭先以L1為軸線順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ1后，AO移到位置AO’,接著再以L2為軸線旋轉(zhuǎn)θ2后，AO’移到AO"

3、，這樣就通過(guò)兩次旋轉(zhuǎn)成為空間直線，從而實(shí)現(xiàn)空間孔的加工。2　角度分析及公式推導(dǎo)2.1萬(wàn)向銑頭轉(zhuǎn)角θ1、θ2與α、β之間一般情況函數(shù)關(guān)系的推導(dǎo)2.1.1步驟1　　建立幾何數(shù)學(xué)模型見(jiàn)圖2。　　設(shè)萬(wàn)向銑頭的初始方向與Z軸重合為AA’，現(xiàn)將其以A為端點(diǎn)，使其以AE為軸線，從E向A看順時(shí)針旋轉(zhuǎn)θ1角,此時(shí)AA’變?yōu)锳D,過(guò)C點(diǎn)作AE垂線交AE于F,連線DF，則可證明∠DFC=θ1,而空間直線AD在YOZ平面和XOZ平面的投影與Z軸所成的夾角分別為a1和a2?！　「鶕?jù)幾何關(guān)系可得：DF=CD/sinθ1　　CF=CD/tanθ1DF=AF；　　又在直角三角形ACF中，

4、tan∠CAF=CF/AF=cosθ1推出a1=45°-atan（cosθ1）　　AC=CF/sin∠CAF=CD/{tanθ1×sin[atan（cosθ1）]}　　AO=AC×cosa1　　從而推出:　　tana2=OB/OA=CD/OA=sinθ1×cos[atan（cosθ1）]/{cos[45°-atan（cosθ1）]}（1）　　步驟2　　當(dāng)以AE為軸線轉(zhuǎn)過(guò)θ1角后，又以AG為軸線轉(zhuǎn)過(guò)θ2角，這時(shí)的情況見(jiàn)圖3?！　〈藭r(shí)銑頭軸線位置由AD移動(dòng)到AD’,過(guò)D’分別做XOZ面和YOZ面的垂線D’B’和D’C’,同時(shí)做D’O’垂直于Z軸，此時(shí)新的坐標(biāo)系

5、是O’B’為X軸，O’C’為Y軸，則銑頭軸線AD’在YOZ面和XOZ面上的投影與Z軸所成的夾角分別為a1’和a2’，過(guò)D做AL2的垂線DG交AL2于G，連接D’G，此時(shí)∠D’GD為第二次的銑頭轉(zhuǎn)角θ2?！　『苋菀浊蟪觯篴2’=a2+θ2（2）　　由圖2可得如下結(jié)果：OC=OA×tana1　　DG=OA/cosa2　　tan∠DAG=DG/AG=1/{cosa2×tan[45°-atan（cosθ1）]}（3）　　又D’G=C’G/cosa2’　　所以AG=D’G/tan∠DAG　　由以上可得：　　tana1’=O’C’/O’A=cosa2×tan[45°-

6、atan（cosθ1）]/cos（a2+θ2）（4）　　步驟3　　根據(jù)以上各公式，可推導(dǎo)出a1’和a2’與a、b之間的函數(shù)關(guān)系如下：　　tana1’=tana/sinb（5）　　a2’=90°-b（6）　　將式（1）、（2）、（4）代入式（5）、（6）中，就可求得a（θ1,θ2）和b（θ1,θ2）:90°-b=atan{sinθ1×cos[atan（cosθ1）]/cos[45°-atan（cosθ1）]}+θ2tana/sinb=cos（atan{sinθ1×cos[atan（cosθ1）]/cos[45°-atan（cosθ1）]}）×tan[45°-

7、atan（cosθ1）]/cos（atan{sinθ1×cos[atan（cosθ1）]/cos[45°-atan（cosθ1）]}+θ2）　　設(shè)a=sinθ1×cos[atan（cosθ1）]　　b=45°-atan（cosθ1）　　則有90°-b=atan（a/cosb）+θ2（7）　　tana/sinb=cos[atan（a/cosb）]×tanb/cos[atan（a/cosb）2+θ2]（8）2.2對(duì)萬(wàn)向銑頭轉(zhuǎn)角特殊情況函數(shù)關(guān)系的推導(dǎo)　　所謂特殊情況，指的是經(jīng)過(guò)兩次旋轉(zhuǎn)后，最終銑頭軸線平行于XOY平面，即軸線在XOZ面和YOZ面內(nèi)的投影與Z軸的夾

8、角為90°，見(jiàn)圖4。圖中說(shuō)明銑頭在完成第一次旋轉(zhuǎn)到AD后，第二次轉(zhuǎn)