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譯文：對壓縮機單螺桿專用加工機床的介紹本文從四個方面介紹了國內(nèi)現(xiàn)有單螺桿加工機床的布局和結(jié)構(gòu)，并把優(yōu)缺點一一列舉出來，由于壓縮機生產(chǎn)廠的單螺桿加工機床和機床資料對外保密，以上介紹難免有片面、不妥之處，因此僅供單螺桿壓縮機生產(chǎn)廠參考。 一、介紹機床的布局 壓縮機排氣量的大小決定了星輪、螺桿直徑的大小和嚙合中心距的大小，因此螺桿直徑的不同，機床的主軸與刀具的回轉(zhuǎn)中心也不同。為滿足加工不同直徑的螺桿，目前國內(nèi)單螺桿加工機床的布局大致有以下幾種方案。 第一種：機床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式 。機床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式，中心距不可調(diào)整。加工幾種直徑的螺桿就需要幾種中心距規(guī)格不同的機床。 優(yōu)點：機床的結(jié)構(gòu)簡單。 缺點：每種機床只能加工一種規(guī)格的螺桿，當市場上某種規(guī)格的壓縮機螺桿需要量大時，造成一臺機床加工，其他機床閑置。 第二種：機床的主軸箱為可回轉(zhuǎn)式 。機床可根據(jù)加工螺桿直徑的大小在加工前把主軸箱旋轉(zhuǎn)一個角度。這種主軸箱能夠回轉(zhuǎn)的機床是對上述第一種機床在使用方法上的改進，與第一種機床的結(jié)構(gòu)基本相同。 優(yōu)點：機床的結(jié)構(gòu)簡單，能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工。 缺點 1：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸回轉(zhuǎn)中心線與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離不易精確測量。 缺點 2：主軸箱旋轉(zhuǎn)后主軸前端面與刀具的回轉(zhuǎn)中心線間的距離減少，因此加工較大直徑的螺桿受到限制。 第三種：機床的主軸箱為橫向移動式。 主軸箱底部與底座之間布置有矩形滑動導(dǎo)軌，主軸箱移動的方向垂直于主軸回轉(zhuǎn)中心線并垂直于刀具回轉(zhuǎn)中心線。主軸箱的動力通過花鍵軸傳給底座內(nèi)的刀具進給機構(gòu)。 根據(jù)加工螺桿直徑的大小，在加工前用手輪絲杠進給機構(gòu)把主軸箱移動到適當位置，然后用螺釘將主軸箱固定在底座上。主軸箱的移動距離可用光柵尺檢測，位置誤差±0.005mm。 采用主軸箱可橫向移動的一個機床就可以加工直徑 φ95～φ385mm 之間任何一種規(guī)格的螺桿。 由于加工φ95～φ385mm 直徑的螺桿，造成主軸前端面與刀具回轉(zhuǎn)中心線間的距離差值過大，因此在實際應(yīng)用時設(shè)計成兩種規(guī)格的機床，一個機床加工φ95～φ205mm 直徑的螺桿，另一個機床加工 φ180～φ385mm 直徑的螺桿。 優(yōu)點：機床能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工，每種規(guī)格的螺桿不需要配備相應(yīng)的加工機床。 缺點：機床的結(jié)構(gòu)和機床的裝配較前二種機床復(fù)雜，機床的造價也較前二種機床高。 二、介紹機床的主軸結(jié)構(gòu) 機床主軸箱的水平主軸和底座上的立式的主軸精度的高低決定了被加工螺桿的精度，同時螺桿在壓縮機中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時，精度較差的螺桿會使壓縮機產(chǎn)生發(fā)熱、振動、效率低、磨損快等現(xiàn)象。 國內(nèi)目前現(xiàn)有的單螺桿加工機床主軸結(jié)構(gòu)大致有以下兩種方案。 第一種：軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 。主軸前軸承采用 1 個雙列圓柱滾子軸承和兩個推力球軸承組合，該主軸使用雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用兩個推力球軸承承受軸向切削力， 主軸后軸承一般采用 1 個雙列圓柱滾子軸承或采用 1 個向心球軸承。 優(yōu)點：主軸的加工和裝配簡單，造價較低。 缺點 1：由于主軸軸承的徑向游隙不可調(diào)整，所以主軸精度較差。雖然可以利用軸承的內(nèi)徑和軸徑的過盈配合來消除軸承的徑向游隙，但每個軸承的內(nèi)徑和徑向游隙不是一個固定值，因此設(shè)計和加工時很難給準軸徑與軸承內(nèi)徑的配合公差。 缺點 2：在市場上很難買到國產(chǎn)或進口的 C、D 級或 P4、P5 級的推力球軸承，機床生產(chǎn)廠常用普通級軸承替代使用，此舉也影響了主軸精度的提高。 軸承徑向游隙不可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu)適用于一般精度的普通機床，不適用于對主軸精度要求較高的機床。 第二種：軸承徑向游隙可調(diào)的主軸結(jié)構(gòu) 。主軸前軸承采用一個 P4 級圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承和 1 個 P4 級的雙列向心推力球軸承組合。該主軸使用圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用雙列向心推力球軸承承受軸向切削力和部分徑向切削力。 主軸后軸承一般采用 1 個 P5 級圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承。 圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的內(nèi)圈和配合軸徑均為 1：12 圓錐，用圓螺母鎖緊軸承則使軸承在軸向產(chǎn)生一個位移并使軸承的內(nèi)圈膨脹，從而達到減少或消除軸承徑向游隙的目的。 優(yōu)點：主軸精度較高。在主軸前端面 φ230mm 直徑上測量主軸的端面跳動值為 0.010mm。在主軸前端 φ230mm 外圓上測量主軸的徑向跳動值為 0.005mm。第二種結(jié)構(gòu)的主軸精度比第一種主軸精度提高 50%左右。 缺點： 主軸的加工工藝較復(fù)雜，主軸的裝配也需要有經(jīng)驗的工人操作才能使主軸精度達到理想數(shù)值。 三、刀具進給深度的控制 不同直徑的螺桿需要加工螺旋槽的深度也不同，螺旋槽的深度從幾十毫米到一百多毫米不等，刀具進給機構(gòu)大約需要旋轉(zhuǎn)進刀幾千圈才能完成一個螺桿零件的加工。 由于刀具進給機構(gòu)在刀具旋轉(zhuǎn)的同時還要完成進刀動作，所以一些在普通機床上常用的機械、電氣控制切深的方法都不適用于單螺桿加工機床。 單螺桿加工機床的刀具進給機構(gòu)采用以下不同的方法都可以達到控制進刀深度的目的。 第一種：摩擦離合器和電氣開關(guān)控制刀具進給深度 。它的控制原理是刀具切深增大時刀具進給機構(gòu)的負載扭距增大，使刀具進給機構(gòu)傳動鏈中的摩擦離合器打滑，一個機械連桿機構(gòu)觸發(fā)電氣開關(guān)并發(fā)出聲、光信號提示操作者，此時操作者人工操作斷開刀具進給機構(gòu)的動力。 優(yōu)點：控制方法簡單及零件加工和操作不受突然斷電的影響。 缺點：加工不同直徑的螺桿需要調(diào)整摩擦離合器壓緊碟簧的預(yù)緊力。 由于每個螺桿材質(zhì)的密度、硬度存在細微差異及刀具鋒利程度也存在差異，因此使這種控制方法的精度不太準確，可能導(dǎo)致螺桿螺旋槽的深度公差過大。 第二種：用電磁離合器、編碼器組合控制刀具進給深度 ，刀具進給系統(tǒng)中，裝有電磁離合器及一對用于檢測刀具轉(zhuǎn)動圈數(shù)的測速齒輪和一個編碼器。 結(jié)論：本文從四個方面介紹了國內(nèi)現(xiàn)有單螺桿加工機床的布局和結(jié)構(gòu)，并把優(yōu)缺點一一列舉出來，由于壓縮機生產(chǎn)廠的單螺桿加工機床和機床資料對外保密，以上介紹難免有片面、不妥之處，因此僅供單螺桿壓縮機生產(chǎn)廠參考。