[发明专利]用于单螺杆压缩机螺杆的成形车刀和加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种单螺杆压缩机，尤其涉及到用于单螺杆压缩机螺杆的成形车刀和螺杆的加工方法。

背景技术

单螺杆压缩机主机关键件包括有螺杆、星轮和壳体，CP型单螺杆压缩机主机由一个圆柱螺杆和两个中心对称布置的平面星轮组成啮合副装在壳体内构成。螺杆6条螺旋槽与机壳内壁和11个星轮片齿顶面构成基元容积，高速旋转的动力传到螺杆螺旋槽带动星轮片齿转动，使空气通过螺杆倒角端面进入吸气腔后被转动的星轮齿片封闭，压缩至设计压力后至排气端，由开在壳体内壁的三角口经排气通道排出。壳体上设有喷液孔，经喷嘴雾化后进入压缩腔，以达到冷却、密封、吸振、消音及润滑。

一般单螺杆压缩机螺杆的参数记为：螺杆直径d₁、头数Z₁=6、槽宽b、齿顶宽b₁、槽深h和槽底圆弧R₂；星轮的参数记为：星轮直径d₂、齿顶圆弧R₂、齿数Z₂=11、片厚（齿厚）b₂、齿宽（齿厚）b、全齿高h；啮合副中心距A、轮心杆径距a、传动比i=11/6。

目前通常采用由螺杆槽宽b，槽底圆弧R₂（即用螺杆槽宽b去截取槽底圆弧R₂所得的弧线段）和两端各1条对称短直母线t(t＞S₁)刀刃组成的成形车刀，作为星轮上的一个齿顶刀齿，刀刃平面低于螺杆轴线约1mm，与其定中心距A按传动比i展成加工的同时，成形车刀径向进刀，每转进刀量S₁(mm/r)，加工槽底圆弧R₂时自动减小进刀量至槽深h（如图1），停止进刀，工作台光刀转6N（N为正整数）转，停转刀在空刀位后快速返回原位。螺杆槽侧型线相当于定中心距A，由连续进刀的短直母线t刀刃重叠组成1条长直母线??刀刃，加工出的螺旋面是不可展曲面，只能铣出不能磨制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种用于单螺杆压缩机螺杆的成形车刀和加工方法，螺杆加工精度高，效率高，无理论误差，切削力小，表面质量高。

本发明的技术方案是：一种用于单螺杆压缩机螺杆的成形车刀，其核心原理是利用1条长直母线??作展成加工。根据此原理设计的成形车刀与螺杆槽宽b等宽，成形车刀两侧各有1条与长直母线??一致的刀刃，其顶端刀刃轮廓与槽底圆弧R2一致。简单来说，就是成形车刀的垂直投影轮廓线由三部分组成，底部是螺杆槽宽b（这里是指底部轮廓线与螺杆槽宽b一致），两端（两侧）各1条长直母线??，顶端是槽底圆弧R₂。

采用1条长直母线??定中心距A展成加工原理的螺杆成形车刀选用耐用度高、形状简单的硬质合金刀片或刀条与高刚度刀杆经高频焊接精密磨制而成，刀具形状简单、加工方便、锋利、精度高、表面粗糙度和耐用度皆好，可以多次重磨使用，性价比高。

一种单螺杆压缩机螺杆加工方法，采用国际先进技术制作，分度精度高于国家标准5级的高精度专用机床（其工作台回转速度远超过现有专机）。配合上述成形车刀，根据槽侧型线由1条长直母线??形成的原理，进行螺杆加工。加工时在机床左（右）床头和右（左）尾座间安装螺杆，加工时螺杆从上（下）向下（上）朝位置固定逆（顺）时针旋转的工作台旋转。工作台上安装相当于11齿的星轮，仅保留1个完整齿形的成形车刀，刀刃平面低于螺杆轴线约1mm，加工前，顶端刀刃距螺杆间隙X₁，两侧的长直母线??刀刃垂直于螺杆轴线且对称于工作台中心线，自动对称均分螺杆槽侧余量，此时螺杆星轮啮合副的中心距为：A+h+X₁。工作时加冷却、润滑液提高刀具耐用度减小空气粉尘，螺杆与相当于星轮1个完整齿的成形车刀按传动比i作展成加工的同时，床身带着螺杆径向进刀（或床身固定回转工作台径向进刀），进刀量S₁（mm/r）直到加工至槽底圆弧R₂时，自动减小进刀量至中心距A，停止进刀同时压紧床身，工作台光刀6N（N为正整数）转停转，刀在空刀位后快速退回至原位停机，换上待制件进行下一螺杆加工。光刀目的是保证最终槽侧型线正确和无理论误差，同时提高表面质量。

为进一步提高生产效率，可将星轮刀齿保留第1和第4两个完整齿的成形车刀，如上所述可极大提高螺杆加工效率。为确保槽侧型线的高质量及减小切削力，成形车刀宜分解成两件成形车刀，分别单独加工槽底圆弧和局部槽底圆弧。