採用不同方位的多直線進刀或直線刀刃對螺桿轉子的同一個齒槽母線面進行重複切削，併合理選擇直線進刀或直線刀刃的方位，使不同方位的直線進刀或直線刀刃切削同一螺桿母線面上的不同區域，這些多條直線進刀或直線刀刃處在不同的方位，形成了一個分布在星輪齒面上的特徵直線族；合理地確定出表征星輪齒面形狀的特徵線族的方位，並按這些特徵線製作出的星輪齒面上的點能夠與單螺桿轉子齒槽母線面保持均等機會的接觸摩擦，使加工出來的螺桿轉子和星輪齒面符合共軛嚙合的原理；從而實現磨損小，密封好，加工工藝簡單，加工精度高，工具機成本低的優良特性。並且預期節能顯著，容積效率高，星輪壽命長。
基本介紹
- 中文名：多直線包絡加工法
- 外文名：Multi line enveloping method
- 領域：螺桿壓縮機
簡介,多直線包絡的原理,
簡介
單螺桿壓縮機和單螺桿泵是一種總體結構性能優秀的迴轉機械。自從上個世紀60年代在國外開始發展以來，已經有多種產品進入工業市場。特別是美國、日本等國的某些公司製造的螺桿壓縮機具有良好的性能，但他們的星輪和螺桿嚙合型線作為單螺桿機械的核心技術一直沒有公開。在國內，也有多家製造廠在近20多年中開發製造這種壓縮機產品，但機器的星輪工作壽命差、機器的容積效率低，一直是難以逾越的障礙。雖有廠家稱已解決了上述問題，但沒有明確公開其解決的技術方案。現在國內外公開的單螺桿加工方法主要有單直線加工法和圓柱或圓台二次包絡加工法。
原有的單螺桿轉子設計方法中，已有採用一條直線進刀或直線刀刃對螺桿轉子的加工，所以對應的星輪齒面上只有一條直線連續與螺桿齒槽母線面嚙合滑動。單直線加工就是按圖1所示的螺桿與星輪的相對位置和運動關係，使車刀刀刃作為星輪的齒與螺桿轉子共軛運動，可在螺桿上切削出螺旋齒槽。按照單螺桿與星輪或切削刀具的運動關係，將螺旋齒槽的任意一條母線按螺桿圓周方向展開，其形狀如圖2所示，其特點為母線兩端傾斜度較小，中間部分傾斜度較大。那么，安裝成完整的單螺桿機械產品投入運行後，以該刀刃直線為基準加工出來的星輪齒面只是在這一條直線處與螺桿齒上的母線面連續滑動嚙合。直線以外的星輪齒面與螺桿轉子齒面不接觸或只有瞬態接觸，故星輪齒面上該直線部分十分容易磨損，機器的容積效率很低，難以形成有效的產品。
圖1
圖1為了改善上述單直線切削螺桿齒面的缺陷，許多製造商採用圓柱或圓台二次包絡加工成型法。這種加工方法中將上述的單直線車削的車刀，用一把圓柱或圓錐滾刀來代替，對螺桿齒槽進行滾動銑削，如圖3所示。當銑削出一個標準的螺桿齒槽母線面後,再在該母線面上沿長度方向設定多隻銑刀片，用此銑刀來反加工星輪的齒面，這樣加工的齒輪輪齒面被認為與轉子齒母面的接觸線會在星輪齒面上變化，不至於對局部齒面產生嚴重磨損。但實際上，由於滾刀的直徑受到螺桿齒槽尺寸的嚴格限制，用該圓柱或圓台滾刀體去包絡切削螺桿的齒面，然後再反切削出星輪齒面，這樣的星輪齒面與螺桿母線面，不論沿星輪軸向還是徑向都不能保證均勻嚙合接觸。最主要的問題是，這種加工方法中的星輪加工複雜，嚙合副的加工精度差，加工效率低下，故也難形成有競爭力的產品。
圖2
圖2
圖3多直線包絡的原理
螺桿上母線的展開特徵根據上述介紹的單直線包絡(即象星輪一樣旋轉的刀架上設定車刀一次性直線進刀車削)的螺桿母線面上任意一條母線(即星輪齒面上的一個點在轉子齒面上嚙合的曲線)的傾斜規律,它們在星輪齒齧入階段和嚙合脫離階段,其母線傾斜度(相對於星輪軸線)較小;在嚙合中間階段其母線的傾斜度較大。並且,基本上以母線中點對稱。在單直線包絡加工中,刀刃一般總是設定在星輪厚度的中性面上。在本設計方法中,為了便於加工測量,第一條切割螺桿母線面的直線刀刃或直線進刀位置也取在星輪厚度的中性面上。
