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单螺杆压缩机转子螺旋面加工方法及专用数控装备研究

李洪军  
【摘要】: 单螺杆压缩机是20世纪60年代国外发展起来的一种新型压缩机,它是继活塞式和双螺杆式压缩机之后的第三代容积式气体压缩机,主要依靠转子螺杆与星轮的准确啮合运动来实现其工作过程,因其卓越的性能在国外多个行业中得到了广泛的应用,其核心制造技术也被国外少数几家公司所垄断。国内对单螺杆压缩机的研究工作开展的也比较早,其中单螺杆压缩机的理论研究与设计水平都已达到了世界先进水平,但对于压缩机的核心部件啮合副的制造加工技术和工艺方法一直未能有较大的突破,成为制约我国压缩机行业发展的巨大障碍。 本文针对目前国内的研究现状,通过对单螺杆压缩机啮合副啮合过程的深入分析,研究了转子螺杆螺旋曲面的加工原理,提出了在五坐标运动数控机床上利用回转刀具棒铣刀空间包络铣削加工转子螺杆的新方法,完成了空间啮合原理、转子螺杆包络铣削原理以及专用数控铣削设备设计与制造等方面的研究工作。 在理论研究工作的基础上,根据螺杆转子加工的包络铣削原理及机床要实现的运动功能,对现有的滚齿机设备进行了如下的数控化改造:重新设计铣头部件;改造原有旋转工作台,并在它上面增加一辅助旋转轴,使其与旋转工作台实现两轴联动数控插补;对原机床的平动部件进行数控化改造。由此构成单螺杆压缩机转子螺杆加工专用数控设备。 应用该设备可以加工出单螺杆压缩机转子螺杆一次包络螺旋面,解决了单螺杆压缩机转子螺杆的制造问题,有利于实现批量生产。


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