【壓縮機網】成果簡介

　　單螺桿壓縮機可應用在空氣動力、制冷及石油化工等領域，但由于星輪齒型面的易磨損，其進一步發展受限。為改善星輪齒的壽命，本小組提出一種星輪齒型面的協同構造方法。然而，由于該型面屬于一種全新的型面，傳統數控雙軸星輪加工機床及加工方法已不再適用，而先進的七軸五聯動數控機床雖可用于加工星輪齒型面，但功能過度冗余，加工效率較低。為解決新型面星輪齒的加工問題，本小組發明一臺六軸兩聯動星輪加工專用數控機床（注：機床專利名稱為“一種單螺桿壓縮機星輪加工機床”，專利號為ZL 2011 1 0189256.8）。具有高效、低成本、高精度、高可靠性和易校對的特性，且該機床工件臺和刀架臺的運動方式既可滿足新型面星輪齒的加工，亦可滿足常規型面星輪齒的加工。目前該機床已加工出精度符合要求的星輪齒，并已通過數臺樣機性能試驗的驗證。

　　內容提要

　　單螺桿壓縮機螺桿星輪嚙合副新型線的提出，必然會對加工方法提出挑戰。目前新型線螺桿轉子加工機床已經被成功研制，因此，新型線星輪齒的加工就成為了新嚙合副工業化的關鍵問題所在。為解決新型面星輪齒的加工問題，本小組發明研制出一臺單螺桿壓縮機星輪加工機床。機床總體設計方案如下：

　　如圖1所示，該機床主要結構包括床身、立柱、安裝在立柱上的刀具架、床身上的水平導軌、安裝在水平導軌上的工件臺、工件夾具和刀具夾具幾個部分。共包括6軸，其中A軸為刀具架整體的偏轉軸，W軸為刀具架在回轉盤直徑方向上的移動軸，Z軸為刀具架整體在鉛直方向的移動軸，X軸為工件臺的縱向進給軸，Y軸為工件臺的橫向調節軸，C軸為工件臺的回轉軸，加工時A軸和X軸為聯動軸。

　　機床加工過程見附件11星輪加工專機視頻（略）。

　　發明研制出的機床實物如圖2所示，加工出的星輪齒型面如圖3所示。

　　該機床加工出的星輪齒型面經過嚙合副精度檢測臺檢測，加工精度完全滿足要求。

　　該機床主要具有以下三個創新點：

　　1）根據本專利機床的特性，s*次實現采用大直徑碟形砂輪對星輪復雜齒型面進行磨削加工，提高了加工效率和加工精度。

　　2）按照專利描述的特征，該機床在運行時僅有A軸和X軸為聯動軸，其余軸鎖定，大幅提高了加工精度。加工實踐證明，比通用五軸聯動機床加工誤差小一半以上。

　　3）本專利專機通過數控編程，可滿足q*所有單螺桿星輪齒型面（單直線型面、多直線型面、單圓柱型面、多圓柱型面）加工，是星輪齒加工的萬能專機。

　　總之，該機床是國際上s*臺新型線星輪齒加工專機，也是s*臺既可滿足新型面星輪齒加工，亦滿足常規型面星輪齒加工的通用型面星輪齒加工專機。

　　該機床運行平穩、可靠性高、精度好、加工效率高，具有極大的工業應用價值。該機床加工出的星輪齒已分別安裝油潤滑單螺桿空壓機、水潤滑單螺桿空壓機、單螺桿化工氣體壓縮機、單螺桿制冷壓縮機、高壓單螺桿壓縮機樣機中，并進行性能測試和可靠性試驗，結果良好。說明該機床加工出的星輪齒完全滿足工業要求。該機床的成功研制，為新一代單螺桿壓縮機工業化打下了基礎。

　　社會反映：

　　本機床加工出的星輪片已經使用在西安交大思源科技股份有限公司、上海好米技術工業有限公司、柳工（柳州）壓縮機有限公司研發的新一代單螺桿壓縮機中，現已完成樣機性能實驗，效果良好。且三家公司均已與西安交通大學壓縮機研究所簽訂協議，獲得該星輪加工機床專利受讓權。