摘要：本文從四個(gè)方面介紹了國(guó)內(nèi)現(xiàn)有單螺桿加工機(jī)床的布局和結(jié)構(gòu)，并把優(yōu)缺點(diǎn)一一列舉出來(lái)，由于壓縮機(jī)生產(chǎn)廠的單螺桿加工機(jī)床和機(jī)床資料對(duì)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(jī)生產(chǎn)廠參考。
一、介紹機(jī)床的布局
壓縮機(jī)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(jī)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(guó)內(nèi)單螺桿加工機(jī)床的布局大致有以下幾種方案。
第一種：機(jī)床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式機(jī)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(jī)床。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：每種機(jī)床只能加工一種規(guī)格的螺桿，當(dāng)市場(chǎng)上某種規(guī)格的壓縮機(jī)螺桿需要量大時(shí)，造成一臺(tái)機(jī)床加工，其他機(jī)床閑置。
第二種：機(jī)床的主軸箱為可回轉(zhuǎn)式機(jī)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(gè)角度。這種主軸箱能夠回轉(zhuǎn)的機(jī)床是對(duì)上述第一種機(jī)床在使用方法上的改進(jìn)，與第一種機(jī)床的結(jié)構(gòu)基本相同。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工。
缺點(diǎn)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(cè)量。
缺點(diǎn)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(jī)床的主軸箱為橫向移動(dòng)式主軸箱底部與底座之間布置有矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌，主軸箱移動(dòng)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(dòng)力通過(guò)花鍵軸傳給底座內(nèi)的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
根據(jù)加工螺桿直徑的大小，在加工前用手輪絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)把主軸箱移動(dòng)到適當(dāng)位置，然后用螺釘將主軸箱固定在底座上。主軸箱的移動(dòng)距離可用光柵尺檢測(cè)，位置誤差±0.005mm.采用主軸箱可橫向移動(dòng)的一個(gè)機(jī)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(guò)大，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)設(shè)計(jì)成兩種規(guī)格的機(jī)床，一個(gè)機(jī)床加工φ95～φ205mm直徑的螺桿，另一個(gè)機(jī)床加工φ180～φ385mm直徑的螺桿。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)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(jī)床。
缺點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)和機(jī)床的裝配較前二種機(jī)床復(fù)雜，機(jī)床的造價(jià)也較前二種機(jī)床高。
二、介紹機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu)
機(jī)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(shí)螺桿在壓縮機(jī)中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，精度較差的螺桿會(huì)使壓縮機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱、振動(dòng)、效率低、磨損快等現(xiàn)象。
國(guó)內(nèi)目前現(xiàn)有的單螺桿加工機(jī)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(gè)雙列圓柱滾子軸承和兩個(gè)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(gè)推力球軸承承受軸向切削力。
主軸后軸承一般采用1個(gè)雙列圓柱滾子軸承或采用1個(gè)向心球軸承。
這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：主軸的加工和裝配簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。
缺點(diǎn)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(guò)盈配合來(lái)消除軸承的徑向游隙，但每個(gè)軸承的內(nèi)徑和徑向游隙不是一個(gè)固定值，因此設(shè)計(jì)和加工時(shí)很難給準(zhǔn)軸徑與軸承內(nèi)徑的配合公差。
缺點(diǎn)2：在市場(chǎng)上很難買(mǎi)到國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的C、D級(jí)或P4、P5級(jí)的推力球軸承，機(jī)床生產(chǎn)廠常用普通級(jí)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(jī)床，不適用于對(duì)主軸精度要求較高的機(jī)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(gè)P4級(jí)圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承和1個(gè)P4級(jí)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(gè)P5級(jí)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(gè)位移并使軸承的內(nèi)圈膨脹，從而達(dá)到減少或消除軸承徑向游隙的目的。
這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：主軸精度較高。在主軸前端面φ230mm直徑上測(cè)量主軸的端面跳動(dòng)值為0.010mm.在主軸前端φ230mm外圓上測(cè)量主軸的徑向跳動(dòng)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。
這種主軸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：主軸的加工工藝較復(fù)雜，主軸的裝配也需要有經(jīng)驗(yàn)的工人操作才能使主軸精度達(dá)到理想數(shù)值。
一、介紹機(jī)床的布局
壓縮機(jī)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(jī)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(guó)內(nèi)單螺桿加工機(jī)床的布局大致有以下幾種方案。
第一種：機(jī)床的主軸與刀具回轉(zhuǎn)中心的中心距為固定式機(jī)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(jī)床。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：每種機(jī)床只能加工一種規(guī)格的螺桿，當(dāng)市場(chǎng)上某種規(guī)格的壓縮機(jī)螺桿需要量大時(shí)，造成一臺(tái)機(jī)床加工，其他機(jī)床閑置。
第二種：機(jī)床的主軸箱為可回轉(zhuǎn)式機(jī)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(gè)角度。這種主軸箱能夠回轉(zhuǎn)的機(jī)床是對(duì)上述第一種機(jī)床在使用方法上的改進(jìn)，與第一種機(jī)床的結(jié)構(gòu)基本相同。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能適應(yīng)多種規(guī)格螺桿的加工。
缺點(diǎn)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(cè)量。
缺點(diǎn)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(jī)床的主軸箱為橫向移動(dòng)式主軸箱底部與底座之間布置有矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌，主軸箱移動(dòng)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(dòng)力通過(guò)花鍵軸傳給底座內(nèi)的刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)。
根據(jù)加工螺桿直徑的大小，在加工前用手輪絲杠進(jìn)給機(jī)構(gòu)把主軸箱移動(dòng)到適當(dāng)位置，然后用螺釘將主軸箱固定在底座上。主軸箱的移動(dòng)距離可用光柵尺檢測(cè)，位置誤差±0.005mm.采用主軸箱可橫向移動(dòng)的一個(gè)機(jī)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(guò)大，因此在實(shí)際應(yīng)用時(shí)設(shè)計(jì)成兩種規(guī)格的機(jī)床，一個(gè)機(jī)床加工φ95～φ205mm直徑的螺桿，另一個(gè)機(jī)床加工φ180～φ385mm直徑的螺桿。
優(yōu)點(diǎn)：機(jī)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(jī)床。
缺點(diǎn)：機(jī)床的結(jié)構(gòu)和機(jī)床的裝配較前二種機(jī)床復(fù)雜，機(jī)床的造價(jià)也較前二種機(jī)床高。
二、介紹機(jī)床的主軸結(jié)構(gòu)
機(jī)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(shí)螺桿在壓縮機(jī)中以幾千轉(zhuǎn)的速度高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，精度較差的螺桿會(huì)使壓縮機(jī)產(chǎn)生發(fā)熱、振動(dòng)、效率低、磨損快等現(xiàn)象。
國(guó)內(nèi)目前現(xiàn)有的單螺桿加工機(jī)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(gè)雙列圓柱滾子軸承和兩個(gè)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(gè)推力球軸承承受軸向切削力。
主軸后軸承一般采用1個(gè)雙列圓柱滾子軸承或采用1個(gè)向心球軸承。
這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：主軸的加工和裝配簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。
缺點(diǎn)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(guò)盈配合來(lái)消除軸承的徑向游隙，但每個(gè)軸承的內(nèi)徑和徑向游隙不是一個(gè)固定值，因此設(shè)計(jì)和加工時(shí)很難給準(zhǔn)軸徑與軸承內(nèi)徑的配合公差。
缺點(diǎn)2：在市場(chǎng)上很難買(mǎi)到國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的C、D級(jí)或P4、P5級(jí)的推力球軸承，機(jī)床生產(chǎn)廠常用普通級(jí)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(jī)床，不適用于對(duì)主軸精度要求較高的機(jī)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(gè)P4級(jí)圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承和1個(gè)P4級(jí)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(gè)P5級(jí)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(gè)位移并使軸承的內(nèi)圈膨脹，從而達(dá)到減少或消除軸承徑向游隙的目的。
這種主軸結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：主軸精度較高。在主軸前端面φ230mm直徑上測(cè)量主軸的端面跳動(dòng)值為0.010mm.在主軸前端φ230mm外圓上測(cè)量主軸的徑向跳動(dòng)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。
這種主軸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：主軸的加工工藝較復(fù)雜，主軸的裝配也需要有經(jīng)驗(yàn)的工人操作才能使主軸精度達(dá)到理想數(shù)值。