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單
螺桿壓縮機(jī)可應(yīng)用在空氣動(dòng)力、制冷及石油化工等領(lǐng)域，但由于星輪齒型面的易磨損，其進(jìn)一步發(fā)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(xié)同
構(gòu)造方法。然而，由于該型面屬于一種全新的型面，傳統(tǒng)數(shù)控雙軸星輪加工機(jī)床及加工方法已不再適用，而先進(jìn)的七軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床雖可用于加工星輪齒型面，但
功能過(guò)度冗余，加工效率較低。為解決新型面星輪齒的加工問(wèn)題，本小組發(fā)明一臺(tái)六軸兩聯(lián)動(dòng)星輪加工專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床（注：機(jī)床專(zhuān)利名稱(chēng)為“一種單螺桿壓縮機(jī)星輪
加工機(jī)床”，專(zhuān)利號(hào)為ZL 2011 1
0189256.8），具有高效、低成本、高精度、高可靠性和易校對(duì)的特性，且該機(jī)床工件臺(tái)和刀架臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方式既可滿(mǎn)足新型面星輪齒的加工，亦可滿(mǎn)足常規(guī)
型面星輪齒的加工。目前該機(jī)床已加工出精度符合要求的星輪齒，并已通過(guò)數(shù)臺(tái)樣機(jī)性能試驗(yàn)的驗(yàn)證。
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成果內(nèi)容提要
單螺桿壓縮機(jī)螺桿星輪嚙合副新型線(xiàn)的提出，必然會(huì)對(duì)加工方法提出挑戰(zhàn)。目前新
型線(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)子加工機(jī)床已經(jīng)被成功研制，因此，新型線(xiàn)星輪齒的加工就成為了新嚙合副工業(yè)化的關(guān)鍵問(wèn)題所在。為解決新型面星輪齒的加工問(wèn)題，本小組發(fā)明研制出
一臺(tái)單螺桿壓縮機(jī)星輪加工機(jī)床。機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案如下：
 圖1 機(jī)床總體設(shè)計(jì)方案(見(jiàn)附件5專(zhuān)利文本）
如圖1所示，該機(jī)床主要結(jié)構(gòu)包括床身、立柱、安裝在立柱上的刀具架、床身上的
水平導(dǎo)軌、安裝在水平導(dǎo)軌上的工件臺(tái)、工件夾具和刀具夾具幾個(gè)部分。共包括6軸，其中A軸為刀具架整體的偏轉(zhuǎn)軸，W軸為刀具架在回轉(zhuǎn)盤(pán)直徑方向上的移動(dòng)
軸，Z軸為刀具架整體在鉛直方向的移動(dòng)軸，X軸為工件臺(tái)的縱向進(jìn)給軸，Y軸為工件臺(tái)的橫向調(diào)節(jié)軸，C軸為工件臺(tái)的回轉(zhuǎn)軸，加工時(shí)A軸和X軸為聯(lián)動(dòng)軸。
機(jī)床加工過(guò)程見(jiàn)附件11星輪加工專(zhuān)機(jī)視頻。
發(fā)明研制出的機(jī)床實(shí)物如圖2所示，加工出的星輪齒型面如圖3所示。
 圖2 機(jī)床實(shí)物圖  圖3 加工成品
該機(jī)床加工出的星輪齒型面經(jīng)過(guò)嚙合副精度檢測(cè)臺(tái)檢測(cè)，加工精度完全滿(mǎn)足要求。
該機(jī)床主要具有以下三個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：
1）根據(jù)本專(zhuān)利機(jī)床的特性，首次實(shí)現(xiàn)采用大直徑碟形砂輪對(duì)星輪復(fù)雜齒型面進(jìn)行磨削加工，提高了加工效率和加工精度。
2）按照專(zhuān)利描述的特征，該機(jī)床在運(yùn)行時(shí)僅有A軸和X軸為聯(lián)動(dòng)軸，其余軸鎖定，大幅提高了加工精度，加工實(shí)踐證明，比通用五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床加工誤差小一半以下。
3）本專(zhuān)利專(zhuān)機(jī)通過(guò)數(shù)控編程，可滿(mǎn)足全球所有單螺桿星輪齒型面（單直線(xiàn)型面、多直線(xiàn)型面、單圓柱型面、多圓柱型面）加工。是星輪齒加工的萬(wàn)能專(zhuān)機(jī)。
總之，該機(jī)床是國(guó)際上首臺(tái)新型線(xiàn)星輪齒加工專(zhuān)機(jī)，也是首臺(tái)既可滿(mǎn)足新型面星輪齒加工，亦滿(mǎn)足常規(guī)型面星輪齒加工的通用型面星輪齒加工專(zhuān)機(jī)。
該機(jī)床運(yùn)行平穩(wěn)、可靠性高、精度好、加工效率高，具有極大的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
該機(jī)床加工出的星輪齒已分別安裝油潤(rùn)滑單螺桿空壓機(jī)、水潤(rùn)滑單螺桿空壓機(jī)、單螺桿化工氣體壓縮機(jī)、單螺桿制冷壓縮機(jī)、高壓?jiǎn)温輻U壓縮機(jī)樣機(jī)中，并進(jìn)行性能
測(cè)試和可靠性試驗(yàn)，結(jié)果良好。說(shuō)明該機(jī)床加工出的星輪齒完全滿(mǎn)足工業(yè)要求。該機(jī)床的成功研制，為新一代單螺桿壓縮機(jī)工業(yè)化打下了基礎(chǔ)。
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社會(huì)反映：
本機(jī)床加工出的星輪片已經(jīng)使用在西安交大思源科技股份有限公司、上海好米技術(shù)工業(yè)有限公司、柳工（柳州）壓縮機(jī)有限公司研發(fā)的新一代單螺桿壓縮機(jī)中，現(xiàn)已完成樣機(jī)性能實(shí)驗(yàn)，效果良好。且三家公司均已與西安交通大學(xué)壓縮機(jī)研究所簽訂協(xié)議，獲得該星輪加工機(jī)床專(zhuān)利受讓權(quán)。
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