專利名稱：單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線l形成的方法及刀具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到一種單螺桿壓縮機領域，尤其涉及到一種單螺桿壓縮機螺桿、星輪 嚙合副齒側型線由1條長直母線1形成的方法及刀具。
背景技術：
現(xiàn)有的單螺桿壓縮機包括單螺桿空氣壓縮機、單螺桿制冷壓縮機和單螺桿膨脹 機。其中關鍵件有螺桿、星輪和殼體，CP型單螺桿壓縮機由一個圓柱螺桿和兩個中心對稱 布置的平面星輪組成嚙合副裝在殼體內構成。螺桿6條螺旋槽與機殼內壁和11個星輪片 齒頂面構成基元容積，高速旋轉的動力傳到螺桿螺旋槽帶動星輪片齒轉動，使空氣通過螺 桿倒角端面進入吸氣腔后被轉動的星輪齒片封閉，壓縮至設計壓力后至排氣端，由開在殼 體內壁的三角口經(jīng)排氣通道排出。殼體上設有噴液孔，經(jīng)噴嘴霧化后進入壓縮腔，以達到冷 卻、密封、吸振、消音及潤滑。一般單螺桿壓縮機的螺桿直徑Cl1、頭數(shù)Z1 = 6、槽寬b、齒頂寬Id1、槽深h和槽底圓 弧半徑R2;星輪直徑(12、齒頂圓弧半徑R2、齒數(shù)Z2= 11、片厚(齒厚)b2、齒寬(齒厚)b、全 齒高h ；嚙合副中心距A、輪心桿徑距a、傳動比i = 11/6。螺桿槽寬b的槽底圓弧半徑R2和兩端各1條對稱短直母線I1 (I1 > S1)刀刃組成 的成形車刀，作為星輪上的一個齒頂?shù)洱X，刀刃平面低于螺桿軸線約1mm，與其定中心距A 按傳動比i展成加工的同時，成形車刀徑向進刀，每轉進刀量S1OnmAO,加工槽底圓弧R2時 自動減小進刀量至槽深h(如圖1)，停止進刀工作臺光刀6N(正整數(shù))轉，停轉刀在空刀位 后快速返回原位。螺桿槽側型線相當于定中心距A，由連續(xù)進刀的短直母線I1刀刃重疊組 成1條長直母線1刀刃加工出的螺旋面是不可展曲面只能車(銑)出不能磨制。星輪片厚b2約4 10mm，齒寬b兩側按包絡原理只能用第一次展成加工后的螺桿 制作成滾刀，對星輪進行第二次包絡，定中心距A展成加工出來的齒側型線無理論誤差。但 是滾刀同時切削三個齒(如圖2)，即使加工小規(guī)格星輪，同時參與切削刀刃的總長度也超 過100mm，切削力巨大會導致悶車；其次滾刀的刀刃分布在螺桿齒面上，滾刀熱處理后無法 刃磨，精度差目前尚無公司成功使用。多數(shù)公司用兩電機分別帶動1圓柱銑刀，用仿形法加工兩個不同相位的不同齒 側，生產效率尚可，齒側型線存在理論誤差，嚙合面積小質量差?；谏鲜霈F(xiàn)有單螺桿壓縮機嚙合副齒側型線加工方法技術的不足之處，本發(fā)明人 研制了本發(fā)明“單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線1形成的方法及刀具”。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術的不足所要解決的技術問題是提供一種單螺桿壓縮機 螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線1形成的方法及刀具。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是一種單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線1形成的方法，其特 征在于采用當今國際先進技術制作分度精度高于國家標準5級的數(shù)控閉環(huán)專用機床、工 作臺回轉速度遠超過環(huán)面蝸桿副專機6倍以上。用機床進行螺桿制作(如圖3)，在床身上左 床頭和右尾座間裝螺桿，工作時螺桿從上向下朝位置固定逆時針旋轉的工作臺旋轉，工作 臺上安裝相當于11齒的星輪，僅保留1個完整齒形的成形車刀，刀刃平面低于螺桿軸線約 1mm，加工前刀寬b的圓弧R2頂?shù)毒嗦輻U間隙X1,兩側各1條長直母線1刀刃垂直于螺桿軸 線且對稱于工作臺中心線，自動對稱均分螺桿槽側余量，此時嚙合副的中心距為A+h+Xlt) 工作時加冷卻、潤滑液提高刀具耐用度減小空氣粉塵，螺桿與相當于星輪1個完整齒的成 形車刀按傳動比i作展成加工的同時，床身帶著螺桿徑向進刀(或床身固定回轉工作臺徑 向進刀)，進刀量S1 (mm/r)直到加工至槽底圓弧R2時，自動減小進刀量至中心距A，停止進 刀同時壓緊床身，工作臺光刀6N轉停轉，刀在空刀位后快速退回至原位停機，換上待制件 進行下一螺桿加工。光刀是最終保證槽側型線正確無理論誤差同時提高表面質量。為進一 步提高生產效率可將星輪刀齒保留第1和第4兩個完整齒的成形車刀，如上所述可提高生 產效率12倍以上。為確保槽側型線的高質量及減小切削力，成形車刀宜分解成兩件成形車 刀，分別單獨加工槽底圓弧、齒側型線和局部槽底圓弧。星輪加工方法在床身上左床頭和右尾座間裝刀桿軸(如圖4)，中部開有平行及 垂直于刀桿軸線的長方刀桿通槽，安裝標準齒寬b塊對稱于轉臺中心線，兩側水平安裝由1 條長直母線1刀刃和頂端1條短垂直線(斜線或曲線)t刀刃組成左、右端面成形銑刀，刀 刃與刀桿軸線在同一水平面上，距工作臺星輪齒上平面(密封面)約1mm，頂刃回轉半徑R7^ =A-acosl6. 36° + (0. 5 1)mm,加工前嚙合副中心距為；A+h+ Δ +X2 (X2頂刃與星輪外徑間 隙、Δ齒根加深量)，左、右端面銑刀各1條長直母線1刀刃垂直于刀桿軸軸線且對稱于工 作臺中心線相當于螺桿槽的刀槽，可自動對正均分星輪齒側的加工余量，工作時加冷卻潤 滑液銑刀從上向下朝逆時針旋轉的星輪齒轉動，相當于螺桿槽銑刀與星輪齒按傳動比i展 成加工的同時，床身帶著銑刀徑向進給(或床身固定回轉工作臺徑向進給)，進刀量S2(mm/ r)直到加工齒根時，自動減小走刀量至中心距A，即時停止進刀同時壓緊床身，工作臺光刀 6N轉停轉，刀在空刀位置后快速返回至原位停機，換上待制件進行下一星輪加工。光刀是最 終保證齒側型線正確無理論誤差同時提高表面質量。為進一步提高生產效率可將左、右端 面成型銑刀制作成前后中心對稱連體的左、右端面成型銑刀，相當于螺桿上相差180°兩條 垂直于螺桿的刀槽，如上所述可提高生產效率12倍以上。螺桿展成加工成形車刀，由螺桿槽寬b的圓弧半徑R2和兩端各1條長直母線1刀 刃組成，還可以相當于在星輪上保留第1和第4兩個完整的成形車刀齒組成，可提高生產效 率12倍以上。星輪展成加工成形銑刀，由星輪齒寬b標準塊和其左、右兩端面成形銑刀構成，左 右對稱，銑刀由1條長直母線1和1條短垂直線(斜線或曲線)t刀刃組成，短直線刀刃負 責切去加工余量及成形加工出齒根，直母線刀刃負責光刀和最終加工出無理論誤差齒側型 線及提高表面質量。為進一步提高生產效率將左右端面成形銑刀按前后中心對稱做成連體 相位差180°的左、右端面成形銑刀，可提高生產效率12倍以上。本發(fā)明單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線1形成的方法及
4刀具的有益效果是高分度精度，高生產效率，無理論誤差，用1條長直母線1展成加工螺桿、星輪齒 側，切削力小，表面質量高，分度精度高，運轉平穩(wěn)，星輪齒側距密封面約Imm處可以看見1 條長的直母線及其上、下兩包絡曲面在沿全齒高h方向上全都參與嚙合，而且是三齒三線 都參與嚙合(上包絡曲面和下包絡曲面相交于1條直線，兩面1線皆由1條長直母線1刀刃 按嚙合副傳動比i = 11/6、中心距A展成加工出來)，嚙合面積達最大理想狀況，說明加工 精度、表面粗糙度和裝配質量皆達到要求，是仿形法加工星輪齒側嚙合面積的7倍以上(按 星輪片平均齒厚b2。p = 7mm計)，減小了星輪齒側的壓強，延長其壽命的同時還提高了密封 性，減小了空氣的泄漏，增加了排量，降低了漏氣噪音。單螺桿壓縮機產品長壽可靠、節(jié)能 低碳、靜音環(huán)保。1條長直母線1定中心距A展成加工螺桿、星輪刀具皆選用耐用度高、形狀簡單的 硬質合金刀片、刀條與高剛度刀桿經(jīng)高頻焊接精密磨制而成，刀具形狀簡單、加工方便、鋒 利、精度高、表面粗糙度和耐用度皆好，可以多次重磨使用，性價比高。


圖1是現(xiàn)有1條短直母線I1重疊展成加工螺桿槽側型線及槽底圓弧R2示意2是滾刀三齒同時切削星輪示意3是1條長直母線1展成加工螺桿槽側型線及槽底圓弧R2示意4是1條長直母線1展成加工星輪齒側型線及齒根示意圖
具體實施例方式本發(fā)明是這樣實施的在圖3及圖4中，采用國際先進技術制作分度精度相同且高于國家標準5級的數(shù) 控閉環(huán)專用機床，分別加工螺桿、星輪。①在床身上左(右)床頭和右(左)尾座間裝螺桿，工作時從上(下)向下(上) 朝位置固定逆(順)時針旋轉的工作臺旋轉，工作臺上安裝相當于一個完整星輪齒的成形 車刀，齒頂圓弧R2刀刃在待加工位置與螺桿間隙X1，車刀刃上平面低于螺桿中心線約1mm， 嚙合副中心距為A+h+Xi，加工前車刀兩側各1條長直母線刀刃與螺桿垂直且對稱于轉臺中 心線，自動與螺桿槽寬b對正均分加工余量，加工時加冷卻潤滑液按傳動比i作展成加工的 同時，床身帶著螺桿徑向進刀(或床身固定工作臺徑向進刀)，進刀量S1直到加工槽底圓弧 R2時，自動減小進刀量至中心距A，即時停止進刀同時壓緊床身，工作臺光刀6N轉，停轉在 空刀位后，快速返回至原位停機，換上待制件再進行下一螺桿制作?？砂惭b相當于星輪第1 和第4齒兩成形車刀，如上所述可提高生產效率12倍以上。②在床身上左(右)床頭和右(左)尾座間裝刀桿軸中部開有平行于刀桿軸軸 線的長方刀桿通槽，標準齒寬b塊對稱于轉臺中心線，兩側水平安裝1條長直母線1刀刃 與刀桿垂直，其頂端(齒根端)1條短垂直線t頂刃組成左、右對稱的端面成形銑刀，刀 刃與刀桿軸線在同一水平面內，距星輪齒上平面(密封面)約1mm，頂刃回轉半徑R7j = A-acosl6. 36° +(O. 5 l)mm，頂刃距星輪直徑d2間隙X2，嚙合副中心距為:A+h+ Δ +X2 ( Δ 齒根加深量)，加工前刀具自動與星輪齒均分加工余量后在出刀位，相當于垂直螺桿槽的刀槽與星輪齒作展成加工的同時加冷卻潤滑液，床身帶著銑刀徑向進刀，進刀量S2 (mm/r)，直 到加工齒根時自動減小進刀量至中心距A，即時停止進刀同時壓緊床身，工作臺光刀6N轉， 停轉在空刀位后快速返回原位停機，換上待制件再進行下一星輪制作?？蓪⒆蟆⒂叶嗣娉尚?銑刀按前后中心對稱制作成連體的左右端面成形銑刀形成相位差180°的兩螺桿刀槽，生 產效率提高到12倍以上。③螺桿展成加工成形車刀由螺桿槽寬b兩端各1條長直母線1刀刃和中間星輪圓 弧半徑R2組成。可以在安裝星輪位置安排相當于星輪第1和第4齒的兩件成形車刀，生產 效率提高到12倍以上。④星輪片齒展成加工端面成形銑刀由齒寬b標準塊左、右對稱隔開各由1條長直 母線1及頂端垂直短直線t刀刃組成的左、右端面成形銑刀?？蓪⒆?、右端面成形銑刀按 前后中心對稱制作成左、右兩連體的端面成形銑刀，相當于螺桿上相差180°的兩條垂直刀 槽，可提高生產效率12倍以上。以上所述，僅是本發(fā)明單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線1 形成的方法及刀具的一種較佳實例而已，并非對本發(fā)明的技術范圍作任何限制，凡是依據(jù) 本發(fā)明的技術實質對以上的實施作的任何細微修改、變化與修飾仍屬于本發(fā)明技術方案的 范圍內。
權利要求
一種單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線l形成的方法，其特征在于用高分度精度高效率數(shù)控閉環(huán)專機進行螺桿制作，于床身上左床頭和右尾座間裝螺桿，從上向下朝位置固定逆時針旋轉的工作臺旋轉，工作臺上安裝相當于1個完整的星輪成形車刀刀齒，齒頂圓弧R2距螺桿間隙X1，刀寬b兩側各1條長直母線l刀刃垂直于螺桿且對稱于工作臺中心線，自動平分螺桿槽余量，與螺桿中心距為A+h+X1，刀刃平面低于螺桿軸線約1mm，工作時加冷卻潤滑液，冷卻刀具和工件，提高刀具耐用度和工件表面質量的同時減小空氣中的粉塵，螺桿與刀具(代表星輪)作展成加工的同時床身帶著螺桿徑向進刀(或床身固定工作臺徑向進刀)，進刀量S1(mm/r)直到槽底圓弧R2時，自動減小進刀量至中心距A，即時停止進刀同時壓緊床身工作臺光刀6N轉，停轉刀在空刀位后快速返回至原位停機，換待制件再進行下一件螺桿制作。
2.一種用于實現(xiàn)上述星輪齒側型線的裝置，其特征在于床身上左床頭右尾座間裝刀 桿軸，中部開有長方刀桿通槽，槽左端裝調整塊、左端面銑刀、標準齒寬b塊、右端面銑刀、 壓塊，在尾座端刀桿軸中心設有螺紋通孔，用螺釘壓緊球頭圓柱使其平端面壓緊壓塊保證 左、右端面成形銑刀軸向位置正確，左、右端面銑刀各由1條長直母線1和1條短垂直線t刀 刃組成，刀寬b左、右端面成形銑刀，刀刃與刀桿軸心線在一水平面上，低于星輪上表面約 1謹，頂?shù)秚回轉半徑R7j= A-acosl6. 36° +(0. 5 1)謹，刀桿上平面可用螺釘壓緊，保證刀 刃在正確的水平及徑向位置，加工前頂刃與星輪片直徑d2間隙X2,中心距為A+h+A+X2(A 齒根加深量)，工作時加冷卻液左、右端面銑刀相當于1條螺旋槽上唯一垂直于螺桿的刀槽 與星輪作展成加工的同時，床身帶著銑刀徑向進刀(或床身固定工作臺徑向進刀)，進刀量 S2(mm/r)，直到加工齒根時，自動減小進刀量至中心距A，即時停止進刀同時壓緊床身工作 臺光刀6N轉，停轉刀在空刀位后快速返回原位停機，換上待制件再進行下一件星輪制作， 可將左、右端面銑刀按中心對稱制作成前后相差180°的連體成形銑刀，相當于兩個垂直于 螺桿的刀槽，可進一步提高生產效率12倍以上。
3.根據(jù)權利要求1所述單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線1形 成的方法，其特征在于用分度精度相同且高于國家標準5級的數(shù)控閉環(huán)螺桿、星輪專機用 于分別加工螺桿、星輪。
4.根據(jù)權利要求1所述所述單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線 1形成的方法，其特征在于螺桿、星輪齒側型線皆由1條長直母線1定中心距A進行第一次、 第二次包絡展成加工出來的齒側型線無理論誤差，是三齒三線嚙合，星輪齒側可見距密封 面約Imm處有一條全齒高h長的直母線，其上、下兩包絡曲面皆是由1條長直母線定中心距 A展成加工出來的，全都參與嚙合，嚙合面積達最大理想狀況。
5.一種用于實現(xiàn)上述方法的成形刀具，其特征在于所述成形車刀由星輪圓弧半徑R2 和螺桿槽寬b兩端各1條長直母線1刀刃組成；成形銑刀由1條長直母線1和1短垂直線 t組成的端面成形銑刀，由齒寬b隔塊隔成左、右對稱的成形端面銑刀，相當于1條垂直于 螺桿的刀槽，短直線刀刃加工切削余量和成形加工齒根，1條長直母線1刀刃最后保證齒 (槽)側型線正確高表面質量。
6.根據(jù)權利要求5所述的成形刀具，其特征在于所述的1條長直母線1刀刃是定中心 距A展成加工螺桿、星輪，刀具由硬質合金刀片或刀條高頻焊接后精密磨制而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種單螺桿壓縮機領域，尤其涉及到一種單螺桿壓縮機螺桿、星輪嚙合副齒側型線由1條長直母線l形成的方法及刀具。用當代國際先進技術制作分度精度高于國家標準5級，工作臺轉速遠高于環(huán)面蝸桿副專機至少6倍以上的數(shù)控閉環(huán)螺桿及星輪專機。用機床進行螺桿制作，于床身上左(右)床頭和右(左)尾座間裝螺桿，工作時6條螺旋槽螺桿從上向下(從下向上)朝位置固定逆時針(順時針)旋轉的工作臺旋轉，其有益效果是可提高生產效率12倍以上。其有益效果是高精度、高表面質量、高效率地生產無理論誤差螺桿、星輪嚙合副齒側，生產出的單螺桿壓縮機產品長壽可靠、節(jié)能低碳、靜音環(huán)保。
文檔編號B23G1/00GK101961803SQ20101019298
公開日2011年2月2日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權日2010年6月4日
發(fā)明者丁曉鴻, 方宜榮, 祝翌 申請人:深圳市亞普精密機械有限公司;深圳振華富電子有限公司