CN107825067B - 一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属加工技术领域，具体地说是一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其能够减少零件的流转、装夹和找正时间，提高加工效率和加工质量，降低加工成本，其包括以下步骤：（1）在零件表面划转子孔和轴承孔结合面端面加工线；（2）使用普通镗床粗铣转子孔端面和轴承孔端面；（3）划加工线；（4）使用普通镗床粗镗两个转子孔和两个轴承孔，粗铣转子孔底平面和轴承孔底平面，并开设一对工艺用定位销孔，粗铣进气法兰端面及底脚板端面；（5）对壳体零件进行水压试验；（6）去除壳体在粗加工中形成的残余切削应力；（7）使用卧式数控加工中心进行加工；（8）检验、评判尺寸精度、形位公差精度；（9）去毛刺，清洗，上防锈剂。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，具体地说是一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺。
背景技术
螺杆压缩机市场相对成熟稳定，近年来随着压缩机生产企业的不断增多，行业竞争日益激烈。制造出结构简单，成本低廉，性能优异，市场竞争力强的螺杆压缩机，是所有压缩机生产企业不断追求的目标。
螺杆压缩机是一种作回转运动的容积式气体压缩机械。气体的压缩依靠壳体容积的变化来实现，而壳体容积的变化又是借助压缩机的一对转子在壳体内作回转运动来达到。壳体作为压缩气体的容器和螺杆压缩机转子部件等的支撑件，要求壳体具有较高的强度，加工具有较高的精度，所以壳体是螺杆压缩机十分重要的零件。
现有的螺杆压缩机壳体的机械制造加工工艺，主要是采用卧式数控加工中心与立式数控加工中心联合加工的。存在的主要问题是：1、在两台不同加工性能的机床上进行壳体精加工，零件装夹与零件流转的次数多，加工流程较长，严重影响产品的制造加工效率。2、零件的重复多次装夹带来转运、找正、拧紧等辅助加工时间延长，严重影响车间生产计划的制定与安排。3、零件在两台设备上重复多次装夹、找正和加工，严重影响产品的加工质量。现有的壳体加工制造工艺使得零件的加工精度较低，生产效率低下，制造成本较高，严重影响企业的市场竞争力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其能够减少零件的流转、装夹和找正时间，提高加工效率和加工质量，降低加工成本。
其技术方案是这样的：一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）在零件表面划转子孔和轴承孔结合面端面加工线；
（2）使用普通镗床粗铣转子孔端面和轴承孔端面，并留有余量；
（3）划轴承孔及转子孔端面加工线十字线并延伸至侧面，划进气法兰端面、底脚平面、底部各处搭子端面、侧面异型搭子端面加工线；
（4）使用普通镗床粗镗两个转子孔和两个轴承孔，直径均留有余量，粗铣转子孔底平面和轴承孔底平面，均留有余量，并开设一对工艺用定位销孔，粗铣进气法兰端面及底脚板端面，均留有余量；
（5）对壳体零件进行水压试验；
（6）采用振动时效处理方法去除壳体在粗加工中形成的残余切削应力；
（7）使用卧式数控加工中心进行加工：具体包括：
a.使用精加工面铣刀顺铣加工转子孔法兰端面，作为四侧面精加工的定位基准面；
b.工作台回转至B0°面，精铣底脚板端面，钻、攻零件壳体底部所有的螺孔，并且精镗零件壳体底部的工艺用定位销孔；工作台回转至B90°面，精铣侧面异型搭子端面，钻、攻零件壳体侧面所有的螺孔；工作台回转至 B180°面，精铣进气法兰端面，钻、攻螺杆压缩机壳体进气法兰端面所有的螺孔；
c.零件底脚板端面用一面两销的定位方式找正、装夹，半精铣轴承孔法兰端面、轴承孔底平面，均留余量，半精镗轴颈孔和轴承孔，直径均留余量，钻、攻零件壳体轴承孔法兰端面所有的螺孔，并半精镗端面上的定位销孔，直径留余量；
d.工作台回转至B180°面，用千分表找正已加工过的轴颈孔千分表跳动小于0.01mm；半精铣转子孔法兰端面、转子孔底平面，均留余量，半精镗转子孔，直径均留余量；钻、攻壳体零件转子孔法兰端面所有的螺孔，并半精镗端面上的定位销孔，直径留余量；
e.工作台回转至B0°面，用千分表复检一下已加工过的轴颈孔千分表跳动，确认无误，采用精加工面铣刀精铣轴承孔法兰端面、轴承孔底平面，采用干式切削，使零件轴承孔法兰结合面的平面度达到0.01mm，粗糙度Ra达到0.4μm的超高结合面精度；精镗轴颈孔和轴承孔，并精镗端面上的定位销孔，使其相对垂直度小于0.02mm，相对位置度小于Φ0.015mm；
f.工作台回转至B180°面，用千分表复检一下已加工过的轴颈孔千分表跳动，确认无误，采用精加工面铣刀精铣转子孔法兰端面、转子孔底平面，采用干式切削，使螺杆压缩机转子孔法兰结合面的平面度达到0.01mm，粗糙度Ra达到0.4μm的超高结合面精度；转子孔相对平行度小于0.02mm。精镗转子孔，并精镗端面上的定位销孔，使其相对垂直度小于0.02mm，相对位置度小于Φ0.015mm；
（8）按图纸要求在三坐标测量仪上检验、评判螺杆压缩机壳体的尺寸精度、形位公差精度；
（9）去毛刺，清洗，上防锈剂。
其进一步特征在于，所述精加工面铣刀包括刀柄，所述刀柄一端安装有铣刀盘、另一端安装有拉钉，所述铣刀盘上安装有刀具锁紧螺栓；
所述铣刀盘包括刀座，所述刀座中间开有螺栓通孔，所述刀座上设置有两个以所述刀座的中心呈中心对称布置的刀夹，所述刀夹下端通过刀片锁紧螺钉安装有倾斜布置的可转动刀片，所述可转动刀片在所述刀座上形成轴向正前角和径向负前角；
所述刀夹上端设置有楔面配合的调整楔，所述调整楔与所述刀座之间通过调整螺钉连接，所述刀夹侧面开有长条孔，所述刀夹与所述刀座之间通过贯穿所述长条孔的刀夹调整螺钉连接；
所述可转动刀片的的四边均为铣削面；
所述可转动刀片为WC-Co硬质合金刀片。
采用本发明的方法后，只需要使用普通镗床、卧式数控加工中心、精加工面铣刀以及三坐标测量仪，合理的使用现有普通镗床加工设备，大大的降低了生产制造成本，采用先粗后精，先面后孔的先进制造工艺理念，使用设计的新型的精加工面铣刀精铣结合面，使结合面的制造加工很容易就能达到设计图纸精度要求，充分利用卧式加工中心的工作台回转精度，保证了零件在加工中的重复定位精度，整个过程大大减少了零件的流转、装夹和找正时间，整套制造工艺不仅能保证螺杆压缩机壳体的加工精度，还能提高壳体零件的整体加工效率，性价比高，有效降低了加工成本。
附图说明
图1为本发明精加工面铣刀结构示意图；
图2为铣刀盘结构主视图；
图3为铣刀盘结构仰视图；
图4为工艺用定位销孔示意图。
具体实施方式
见图1至图4所示，以加工螺杆压缩机壳体加工为例，零件坯料采用HT250灰铸铁浇铸成型，按图纸要求进行壳体机械制造加工。
具体机械制造加工工艺方法如下：
（1）在零件非加工面打磨，刻零件的生产编号；在零件表面划转子孔和轴承孔结合面端面加工线；
（2）使用普通镗床粗铣转子孔端面和轴承孔端面，并留1.5mm余量；
（3）划轴承孔及转子孔端面加工线十字线并延伸至侧面，划进气法兰端面、底脚平面、底部各处搭子端面、侧面异型搭子端面加工线；
（4）使用普通镗床粗镗两个转子孔和两个轴承孔，直径均留有3mm余量，粗铣转子孔底平面和轴承孔底平面，均留有1.5mm余量，并开设一对工艺用定位销孔14，粗铣进气法兰端面及底脚板端面，均留有1.5mm余量；
（5）对零件壳体对水压试验；
（6）采用振动时效处理去除壳体在粗加工中形成的残余切削应力；
（7）使用卧式数控加工中心进行加工：具体包括：
a.使用精加工面铣刀顺铣加工转子孔法兰端面，作为四侧面精加工的定位基准面，保证转子孔法兰端面平面度为0.005mm；
b.工作台回转至B0°面，精铣底脚板端面，钻、攻零件壳体底部所有的螺孔，并且精镗零件壳体底部的工艺用定位销孔；工作台回转至B90°面，精铣侧面异型搭子端面，钻、攻零件壳体侧面所有的螺孔；工作台回转至 B180°面，精铣进气法兰端面，钻、攻螺杆压缩机壳体进气法兰端面所有的螺孔；
c.零件底脚板端面用一面两销的定位方式找正、装夹，半精铣轴承孔法兰端面、轴承孔底平面，均留0.2mm余量，半精镗轴颈孔和轴承孔，直径均留0.3mm余量，钻、攻零件壳体轴承孔法兰端面所有的螺孔，并半精镗端面上的定位销孔，直径留0.1mm余量；
d.工作台回转至B180°面，用千分表找正已加工过的轴颈孔千分表跳动小于0.01mm；半精铣转子孔法兰端面、转子孔底平面，均留0.2mm余量，半精镗转子孔，直径均留0.3mm余量；钻、攻壳体零件转子孔法兰端面所有的螺孔，并半精镗端面上的定位销孔，直径留0.1mm余量；
e.工作台回转至B0°面，用千分表复检一下已加工过的轴颈孔千分表跳动，确认无误，采用精加工面铣刀精铣轴承孔法兰端面、轴承孔底平面：刀具直径Φ150mm，刀片材质WC-Co硬质合金，Vc采用450m/min，fz；采用4～5mm/rev，ap采用0.1～0.2mm采用干式切削，使零件轴承孔法兰结合面的平面度达到0.01mm，粗糙度Ra达到0.4μm的超高结合面精度；精镗轴颈孔和轴承孔，并精镗端面上的定位销孔，使其相对垂直度小于0.02mm，相对位置度小于Φ0.015mm。
f.工作台回转至B180°面，用千分表复检一下已加工过的轴颈孔千分表跳动，确认无误，采用精加工面铣刀精铣转子孔法兰端面、转子孔底平面：刀具直径Φ150mm，刀片材质WC-Co硬质合金，Vc采用450m/min，fz；采用干式切削，使螺杆压缩机转子孔法兰结合面的平面度达到0.01mm，粗糙度Ra达到0.4μm的超高结合面精度；转子孔相对平行度小于0.02mm。精镗转子孔，并精镗端面上的定位销孔，使其相对垂直度小于0.02mm，相对位置度小于Φ0.015mm。
（8）按图纸要求在三坐标测量仪上检验、评判螺杆压缩机壳体的尺寸精度、形位公差精度。
（9）去毛刺，清洗，上防锈剂；并按规定打标记。
精加工面铣刀包括刀柄2，刀柄2一端安装有铣刀盘1、另一端安装有拉钉3，铣刀盘1上安装有刀具锁紧螺栓4；铣刀盘1包括刀座5，刀座5中间开有螺栓通孔6，刀座5上设置有两个以刀座5的中心呈中心对称布置的刀夹7，刀夹7下端通过刀片锁紧螺钉8安装有倾斜布置的可转动刀片9，可转动刀片9在刀座5上形成轴向正前角和径向负前角。图中13为刀垫。
刀夹7上端设置有楔面配合的调整楔10，调整楔10与刀座5之间通过调整螺钉15连接，刀夹7侧面开有长条孔11，刀夹7与刀座5之间通过贯穿长条孔11的刀夹调整螺钉12连接，可以实现刀夹位置的调整，从而实现可转动刀片9伸出刀座5的长度调整，适应不同尺寸的铣削；可转动刀片9的的四边均为铣削面，当某一边磨损后，转动90度即可使用另一面铣削；可转动刀片为WC-Co硬质合金刀片，强度高、耐机械磨损性强。
Claims (6)
1.一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）在零件表面划转子孔和轴承孔结合面端面加工线；
（2）使用普通镗床粗铣转子孔端面和轴承孔端面，并留有余量；
（3）划轴承孔及转子孔端面加工线十字线并延伸至侧面，划进气法兰端面、底脚平面、底部各处搭子端面、侧面异型搭子端面加工线；
（4）使用普通镗床粗镗两个转子孔和两个轴承孔，直径均留有余量，粗铣转子孔底平面和轴承孔底平面，均留有余量，并开设一对工艺用定位销孔，粗铣进气法兰端面及底脚板端面，均留有余量；
（5）对壳体零件进行水压试验；
（6）采用振动时效处理方法去除壳体在粗加工中形成的残余切削应力；
（7）使用卧式数控加工中心进行加工：具体包括：
a.使用精加工面铣刀顺铣加工转子孔法兰端面，作为四侧面精加工的定位基准面；
b.工作台回转至B0°面，精铣底脚板端面，钻、攻零件壳体底部所有的螺孔，并且精镗零件壳体底部的工艺用定位销孔；工作台回转至B90°面，精铣侧面异型搭子端面，钻、攻零件壳体侧面所有的螺孔；工作台回转至 B180°面，精铣进气法兰端面，钻、攻螺杆压缩机壳体进气法兰端面所有的螺孔；
c.零件底脚板端面用一面两销的定位方式找正、装夹，半精铣轴承孔法兰端面、轴承孔底平面，均留余量，半精镗轴颈孔和轴承孔，直径均留余量，钻、攻零件壳体轴承孔法兰端面所有的螺孔，并半精镗端面上的定位销孔，直径留余量；
d.工作台回转至B180°面，用千分表找正已加工过的轴颈孔千分表跳动小于0.01mm；半精铣转子孔法兰端面、转子孔底平面，均留余量，半精镗转子孔，直径留余量；钻、攻壳体零件转子孔法兰端面所有的螺孔，并半精镗端面上的定位销孔，直径留余量；
e.工作台回转至B0°面，用千分表复检一下已加工过的轴颈孔千分表跳动，确认无误，采用精加工面铣刀精铣轴承孔法兰端面、轴承孔底平面，采用干式切削，使零件轴承孔法兰结合面的平面度达到0.01mm，粗糙度Ra达到0.4μm的超高结合面精度；精镗轴颈孔和轴承孔，并精镗端面上的定位销孔，使其相对垂直度小于0.02mm，相对位置度小于Φ0.015mm；
f.工作台回转至B180°面，用千分表复检一下已加工过的轴颈孔千分表跳动，确认无误，采用精加工面铣刀精铣转子孔法兰端面、转子孔底平面，采用干式切削，使螺杆压缩机转子孔法兰结合面的平面度达到0.01mm，粗糙度Ra达到0.4μm的超高结合面精度；转子孔相对平行度小于0.02mm；精镗转子孔，并精镗端面上的定位销孔，使其相对垂直度小于0.02mm，相对位置度小于Φ0.015mm；
（8）按图纸要求在三坐标测量仪上检验、评判螺杆压缩机壳体的尺寸精度、形位公差精度；
（9）去毛刺，清洗，上防锈剂。
2.根据权利要求1所述的一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，所述精加工面铣刀包括刀柄，所述刀柄一端安装有铣刀盘、另一端安装有拉钉，所述铣刀盘上安装有刀具锁紧螺栓。
3.根据权利要求2所述的一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，所述铣刀盘包括刀座，所述刀座中间开有螺栓通孔，所述刀座上设置有两个以所述刀座的中心呈中心对称布置的刀夹，所述刀夹下端通过刀片锁紧螺钉安装有倾斜布置的可转动刀片，所述可转动刀片在所述刀座上形成轴向正前角和径向负前角。
4.根据权利要求3所述的一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，所述刀夹上端设置有楔面配合的调整楔，所述调整楔与所述刀座之间通过调整螺钉连接，所述刀夹侧面开有长条孔，所述刀夹与所述刀座之间通过贯穿所述长条孔的刀夹调整螺钉连接。
5.根据权利要求3所述的一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，所述可转动刀片的的四边均为铣削面。
6.根据权利要求3所述的一种螺杆压缩机壳体的制造加工工艺，其特征在于，所述可转动刀片为WC-Co硬质合金刀片。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Application publication date: 20180323 Assignee: Jiangsu Reinsurance Finance Leasing Co.,Ltd. Assignor: WUXI XIYA COMPRESSOR CO.,LTD. Contract record no.: X2023980035052 Denomination of invention: Manufacturing and Processing Technology of a Screw Compressor Shell Granted publication date: 20190920 License type: Exclusive License Record date: 20230425 |
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| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Manufacturing and Processing Technology of a Screw Compressor Shell Effective date of registration: 20230427 Granted publication date: 20190920 Pledgee: Jiangsu Reinsurance Finance Leasing Co.,Ltd. Pledgor: WUXI XIYA COMPRESSOR CO.,LTD. Registration number: Y2023980039370 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |