关于螺杆转子加工
螺杆压缩机转子的加工.
72工具技术螺杆压缩机转子的加工陈立明湖南省招标责任有限公司1 引言螺杆压缩机具有易损件少、结构紧凑、运转平稳、寿命长、工作可靠性高和效率高等一系列独特的优点,广泛应用于空气动力、制冷及各种工艺流程中。
转子是这种压缩机的核心零件。
转子设计中最重要的是转子齿形的设计,其型线复杂,加工要求高,压缩机工作的可靠性、效率和噪声在很大程度上取决于螺杆转子的加工精度。
随着计算机辅助设计技术在螺杆压缩机领域的应用,转子齿形的设计经历了三代变迁,设计更加多样化、复杂化。
转子齿形的不断发展,促使转子加工工艺不断改进,对加工工艺的要求也越来越高。
因此,迫切需要采用先进的加工设备和加工方法来提高转子的质量。
2 转子加工现状及存在的问题转子齿形加工质量是保证螺杆压缩机性能和可靠性的关键。
目前,广泛使用的加工方法有盘形铣刀铣削加工法、展成法滚制螺杆转子和磨削成形法三种。
采用铣削法加工4~6个齿时必须一个个地分度铣制,属于非连续加工,存在较大的分度误差。
因此,铣削加工存在生产率低和加工精度低的问题,从而影响压缩机的效率、可靠性,增大了噪声。
滚削加工与盘形铣削加工相比,能一次走刀完成加工,无须分度,理论上无分度误差,因而其生产率较高,加工齿形精度高,齿距误差小,比较适用于加工外径小、批量大的小型压缩机螺杆转子。
滚削法加工螺杆转子既能保证转子的加工精度,又可节省加工时间,但也存在局限性,即螺杆的型线必须能用滚削方法加工才行。
型线局限于使用标准齿形,即对称圆弧齿形和单边不对称摆线销齿圆弧齿形两种。
由于单边不对称摆线销齿圆弧齿形螺杆压缩机具有功耗低、机器气密性好等优点,目前国内厂家几乎全部采用这种型线螺杆。
但由于其型面复杂,型面上存在尖点且为非对称齿形,因此,滚刀的设计制造困难,故以滚代铣的螺杆滚削新工艺难以得到推广。
收稿日期:2004年10月3 磨削成形法由于滚削加工与盘形铣削加工存在着以上一些不足,因此非常需要有新的加工方法来满足转子加工的需要。
变螺距螺杆转子的加工方法[发明专利]
![变螺距螺杆转子的加工方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4fc419b682d049649b6648d7c1c708a1294a0a58.png)
(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202111540952.9(22)申请日 2021.12.16(71)申请人 上海齐耀膨胀机有限公司地址 201108 上海市闵行区华宁路3111号申请人 中国船舶重工集团公司第七一一研究所(72)发明人 袁皓 吴凯 施逢委 张渊 李伟 (74)专利代理机构 上海华祺知识产权代理事务所(普通合伙) 31247专利代理师 刘卫宇(51)Int.Cl.B23G 1/04(2006.01)B23G 1/44(2006.01)B23G 5/08(2006.01)(54)发明名称变螺距螺杆转子的加工方法(57)摘要一种变螺距螺杆转子的加工方法，其特点在于，采用变螺距刀具加工变螺距转子，在加工时变螺距刀具和变螺距转子的轴向位置均保持固定，变螺距刀具的中心轴线与变螺距转子的中心轴线彼此交错，变螺距刀具与变螺距转子按照固定的转速啮合运动，变螺距刀具与变螺距转子的转速比为：ωc/ωr=zr/zc，ωc为变螺距刀具的转速，ωr为变螺距转子的转速，zc为变螺距刀具的齿数，zr为变螺距转子的齿数。
与现有技术相比，本发明提高了加工效率，降低了加工成本。
权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 114473083 A 2022.05.13C N 114473083A1.一种变螺距螺杆转子的加工方法，其特征在于，采用变螺距刀具加工变螺距转子，在加工时所述变螺距刀具和所述变螺距转子的轴向位置均保持固定，变螺距刀具的中心轴线与变螺距转子的中心轴线彼此交错，变螺距刀具与变螺距转子按照固定的转速啮合运动，变螺距刀具与变螺距转子的转速比为：ωc/ωr=zr/zc，ωc为变螺距刀具的转速，ωr为变螺距转子的转速，zc为变螺距刀具的齿数，zr为变螺距转子的齿数。
2.根据权利要求1所述的变螺距螺杆转子的加工方法，其特征在于，所述变螺距刀具为变螺距滚刀或变螺距滚轮。
螺杆转子的加工
三 转子的加工工艺过程
• （1）銑两端面，打中心孔（外圆定位） • （2）粗车各段外圆（中心孔定位） • （3）切两端面，精打中心孔（一端中心孔 定位，另一端为以加工轴颈在中心架上定 位） • (4)精车转子各段轴颈及端面（中心孔定位） • （5）銑工艺凸起及键槽（外圆定位） • （6）銑转子螺旋槽（中心孔定位，外圆辅 助定位）
• （7）研中心孔 • （8）磨转子各段外圆及端面（中心孔定位） • （9）磨转子螺旋槽（中心孔定位）
• 为了消除内应力，可在銑槽后适当加入热 处理工序
四螺杆齿形和啮合间隙的检验
装配精度与 尺寸链解法
·完全互装配法
四修配法和调整修配法
不适合大批量生产
谢 谢
螺杆转子的加工
一 螺杆转子的技术要求及毛坯
图1 螺杆压缩机的转子图
二转子螺旋齿面的参数 公差
• 参数的意义 Fr:圆柱表面的径向跳动误差 F2k:圆周节距累计误差（节圆螺距） f2k :圆周节距误差 Fpxn :轴向导程误差 △A:两螺杆轴线中心距误差 δx：两螺杆轴线不平行度在X方向上的分量 Δy:两螺杆轴线不平行度在Y方向上的分量 • 材料：45、40Cr锻件或QT600(球墨铸铁)
螺杆泵转子的数控加工
座 统Xp ry ， 转 标系 和 子 的中 心O， 连， 维 相 方向
持 一 定 ，定 座标 系统 XO,Y 和转子本身中心相
宝的 心 。 意 截 中 统 任 横 面 尹 Z 的 心 ，截 的 圆 为。， 面
位置由 Z 的座标所确
定 ，或 由 角 度 0 所 确 定 。 转子工作表面任一 点m 示 在定坐标中的位置 X , Y , Z 可由 0 和 小的函数来表
的ROPOTP 公司提供， 是九十年代末期国际上领先的转子 加工设备，转子大、小径加工精度为士O. Ol mm ， 光洁度可 达到3 . 2 以上， 后序的磨削加工余量仅为 0 . 04- 0 . 06mm ,
磨削加工方便 、快捷 、精度高。工件水平放置 ，一端 固 定于三爪气动卡盘上，另一端为自 动锁紧的液压顶尖，工 件中间由二个活动托架支撑。 转子的切削刀具为旋风式内铣刀，刀盘呈蝶状， 略带锥 形，刀盘上均匀安装 6 把截面为直角梯形的刀杆，刀杆上装 有三角形可转位标准刀片，刀片一般采用德国可乐满或山特 维克出品的粉末冶金刀具，刀片表面镀有抗冲击、耐高温的 立方氮化硼，这样该刀片就可以较大的切削量、较高的切削 速度进行加工，此外刀具还具有转位迅速、更换方便、调整 灵活等特点。 每片刀片可连续加工180分钟， 6米工件从粗车、 半精车、到精车一枚刀片足够，经济效益十分显著。刀片连 同刀杆固定在刀盘特定的凹槽内，刀盘由主电机驱动高速旋 转， 形成铣削加工的主切削运动 ; 工件固定在卡盘上后，由 辅助加工机构和伺服电机带动，按照一定的程序和设定的速 度匀速缓慢旋转 ; 在主计算机程序的控制下，各轴均按照设 定的速度运行，并即时显示各运行参数，如主轴速度、刀盘 转速、切削抗力、冷却润滑状况，万一出现异常能够立即报 警、 停机， 这样刀盘高速旋转的同时在刀盘座伺服电机的带 动下， 沿工件中心方向做直线进给运动，刀盘中心与工件中 心相差一个偏心距e ， 工件在卡盘的带动下每旋转一周，刀盘 座沿工件中心方向行进一个螺距t , 综上几个运动即合成连续 不断的螺杆泵转子形线的表面，加工出成型的转子。
螺杆转子滚刀的精确设计与精密加工
Ａｌ ￣ ｔ ｒ ａ ｅ ｔ ： Ａ ｉ ｍ ｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｃ ｒ ｅ ｗ ｒ ｏ ｔ ｏ ｒ ｈ ｏ ｂ ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ｐ ｒ ｏ ｉｌ ｆ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｓ ｏ ｆｐ ｒ ｅ ｃ ｓ ｉ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｃ ｓ ｉ ｉ ｏ ｎ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ
ｔ ｏ ｏ ｔ ｈ ｐ ｒ ｏ ｉｌ ｆ ｅ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｂ ｂ ｙ ｓ ｐ ｃｅ ａ ｅｓ ｍ ｈ ｉ ｎ ｇｔ ｈ ｅ ｏ ｙ ｒ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ｔ ａ ｅ ｅｓ ｄ ｉ ｇ ｎ ｉ ｔ ｍ ａ ｋ ｅ ｓ ｔ ｅ ｈ ｔ ｅ ｍ ｐ ｅ ｌ ｔ ｓ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇｔ ｅ ｍ ｐ ｌ ｅ ｔ
精铲 出螺杆转子滚刀刃形。试验结果表 明， Ｂ Ｐ神经 网络 能精确拟合 出滚刀齿形 ， 且加工工艺方案铲磨余量小， 滚刀齿形 加工精度高， 能有效地提 高螺杆转子滚 刀高精度 、 高效率的生产要求。
关键词 ： 螺杆转子滚 刀； 齿形设计 ； Ｂ Ｐ神经 网络 ； Ｊ ｊ ｎ － ｒ－ ｒ 艺； 铲磨 中图分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｇ ７ １ ４ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ － ０ １ ２ ９ — ０ ３
ｏｂ ｈ ｂ ｉ ｎ ｇ ｃ ｕ ｔ ｔ ｅ ｒ ． Ｔ ｈ ｅ ｍ ｃｈ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｕ ｒ ｎ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｌ ｉ ｅ ｆｇ ｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｈ ｅ ｒ ｅ ； ｔ ｈ ｅ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ
单螺杆式压缩机及螺杆转子的加工方法
单螺杆式压缩机及螺杆转子的加工方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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螺杆压缩机 螺杆转子加工及刀具刃形设计
• 齿间间隙分布
– 均匀间隙 – 非均匀间隙
1）等距面与等距线
应用：获得啮合间隙（理论曲面的等 距面）
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ny nx nz n e , , 2 2 2 2 2 2 2 2 2 n n n n n n n n n n y z x y z x y z x
2）齿间间隙的获得方法
① 增大中心距法
– 间隙分布不均匀、型线错位
② 深切法
– 简单方便，间隙分布不均匀，齿谷处间隙大
③ 等距型线法
– 齿面法向间隙不相等，齿谷处间隙大
④ 等距齿面法
– 按理论型面计算刀具刃形，按等法向间隙修正 刀具刃形，应用广泛 ⑤ 混合修正法——附加间隙采用加工修正，减少 刀具用量
只能加工对称型线的
b) 飞刀加工
相当于铣刀中只有一个齿
c) 涂层法
粗加工、半精加工后涂层，优点多 不易控制精度
d) 精密铸造法
直接铸造出齿形 不易控制精度
4.6.2 刀具刃形设计 转子齿成型的条件——
加工过程中，所有与铣刀几何干涉部分都被切除 没有被切除部分恰好就是齿面
如何设计刀具?（盘形铣刀、 砂轮）
u
Zu
u
b
M
a Z
O Yu
1）刀具刃形设计原理——接触条件式
1、S至Su的坐标变换（将齿面变换至刀 X,X
具坐标系）
X u X Ac Yu Y cos Z sin Z Y sin Z cos u
u
Zu Ou b M a Z O Yu Y
2、被加工螺旋面的方程（左旋）
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螺杆压缩机转子加工
螺杆压缩机转子是螺杆压缩机的核心零部件，转子加工质量的优劣直接决定了螺杆压缩机的性能与可靠性。
螺杆压缩机工作过程，压缩机通过阴阳转子的啮合转动完成压缩机的吸气、压缩、排气工作过程。
转子材料及其热处理
转子设计过程中通常选用热轧圆钢、锻件球墨铸铁件。
转子加工过程中通常要进行相应的热处理工艺，包括正火、调质、退火等。
转子加工工艺流程
1、粗车、钻中心孔
粗车转子原材料端面，钻中心孔，车削转子外皮，进行超声波探伤检验。
探伤过程中，转子原材料不允许有裂纹、夹杂、气孔等内部缺陷。
加工及检验设备：普通车床、卧式加工中心、超声波探伤仪
2、粗车轴颈
粗车外皮，检验合格后的转子，继续加工转子轴颈，将转子轴颈、转子外圆加工到磨削允许的尺寸，并车削出螺杆转子铣床专用的夹具位置。
车削夹具位完成，将转子转移至铣床上，铣掉转子夹具位的多余部分。
加工及检验设备：普通车床、数控车床、卡尺、千分尺、铣床
3、铣型面
选择相应规格的转子铣刀，核实好刀具安装角，将转子装夹至螺杆转子专用铣床上面。
粗铣转子型面，预留4mm的加工余量。
加工及检测设备：螺杆转子铣床
4、精磨外圆
铣削完成后，将转子进行去应力退火处理，以消除转子型面上的内应力。
将转子夹具位车掉，并将转子转移至外圆磨床，加工转子的外圆及各轴颈位置。
5、精磨齿面。