螺桿轉(zhuǎn)子之于空壓機(jī),猶心臟之于人,是決定空壓機(jī)性能的核心部件。螺桿轉(zhuǎn)子在空間上為一復(fù)雜螺旋結(jié)構(gòu),目前其加工方法均采用減材制造,經(jīng)過多個(gè)機(jī)床工位,同時(shí)還需專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)備操作和監(jiān)管,較為繁瑣、耗時(shí)。而近年來興起的激光選區(qū)熔化技術(shù)（Selective Laser Melting,SLM）與我國(guó)《中國(guó)智造2025》中提出的“綠色制造”理念相符,其可直接利用激光熔化金屬粉末成形復(fù)雜金屬零件,周期較短、不需要工裝夾具,且具有較高的致密度。因此,本文根據(jù)齒輪嚙合原理設(shè)計(jì)了一種螺桿轉(zhuǎn)子,并嘗試以TC4鈦合金為成形材料,采用激光選區(qū)激光熔化的增材制造方法對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)成形,以期探索另一種螺桿轉(zhuǎn)子加工途徑,其主要研究工作如下:（1）利用MTLAB計(jì)算求得陰、陽螺桿轉(zhuǎn)子端面型線數(shù)據(jù)點(diǎn),在UG 8.5軟件中分別建立了空壓機(jī)螺桿陰、陽轉(zhuǎn)子模型,進(jìn)行裝配后,對(duì)其進(jìn)行靜、共干涉檢查,無干涉后在ANSYS軟件中對(duì)其陰、陽轉(zhuǎn)子模型進(jìn)行前六階模態(tài)分析,可知其工作中不存在共振現(xiàn)象。（2）SLM技術(shù)成形螺桿轉(zhuǎn)子前,對(duì)其進(jìn)行了前期工藝規(guī)劃,并對(duì)該工藝參數(shù)下的試樣進(jìn)行了基礎(chǔ)試驗(yàn)分析,可知試樣的致密度可高達(dá)97%,且X方向和Y方向... 

【文章來源】：陜西理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

螺桿壓縮機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

第1章緒論-3-公司合作，共同進(jìn)行研究分析。本課題研究?jī)?nèi)容主要包括螺桿轉(zhuǎn)子的型線設(shè)計(jì)、建立三維模型、設(shè)計(jì)合理的金屬3D打印方式、金屬材料的選擇以及加工后零件的檢測(cè)等，通過進(jìn)行3D金屬快速增材制造實(shí)現(xiàn)成形，對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)證，若能得到符合性能要求的轉(zhuǎn)子，為螺桿轉(zhuǎn)子生產(chǎn)提供極大參考價(jià)值。1.3螺桿轉(zhuǎn)子的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀本文主要從螺桿轉(zhuǎn)子的端面型線發(fā)展及設(shè)計(jì)方法、加工設(shè)備和加工方法進(jìn)行介紹螺桿轉(zhuǎn)子現(xiàn)有的研究現(xiàn)狀。目前國(guó)內(nèi)螺桿壓縮機(jī)的型線主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展過程過程[11]，20世紀(jì)30年代左右，Nilsson[12,13]研發(fā)出了螺桿壓縮機(jī)的第一代轉(zhuǎn)子型線“雙邊對(duì)稱圓弧型線”，壓縮機(jī)開始大批量開始投入生產(chǎn)，但隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，第一代型線螺桿轉(zhuǎn)子在壓縮機(jī)工作中存在許多缺點(diǎn)，如效率已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)、泄漏比較嚴(yán)重等；20世紀(jì)60年代左右，隨之出現(xiàn)了第二代轉(zhuǎn)子型線“單邊不對(duì)稱銷齒型線”，其生產(chǎn)效率、泄漏現(xiàn)象明顯下降，較好的提高了螺桿壓縮的工作效能；20世紀(jì)80年代左右，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的崛起，國(guó)內(nèi)外涌現(xiàn)了一大批學(xué)者開始研發(fā)第三轉(zhuǎn)子型線，隨之出現(xiàn)了許多型線如GHH型線、日立型線、SRM-D和西安交通大學(xué)自主設(shè)計(jì)的X31型線，如圖1-2所示。（a）雙邊對(duì)稱圓弧型（b）不對(duì)稱銷齒型（c）SRM-D型圖1-2現(xiàn)有螺桿轉(zhuǎn)子型線[14]Fig.1-2Existingscrewrotorprofile螺桿轉(zhuǎn)子的型線歷經(jīng)三代變革，由第一代的型線發(fā)展到第三代型線的過程演化出了

第1章緒論-5-（c）RJ59型的數(shù)控磨床（d）SK7032型的數(shù)控磨床圖1-3螺桿轉(zhuǎn)子磨床[18]Fig.1-3Screwrotorgrinder螺桿壓縮機(jī)自20世紀(jì)30年代問世以來，至今為止出現(xiàn)的減材制造加工方法主要如下：（1）指形銑刀加工：主要在立式銑床上進(jìn)行加工，加工時(shí)螺桿轉(zhuǎn)子水平安裝，指形銑刀軸線與螺桿轉(zhuǎn)子的軸線垂直，指形銑刀繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿按照自身螺旋線參數(shù)特性運(yùn)動(dòng)[19]。（2）盤形銑刀加工：主要在在臥式銑床和普通萬能銑床上加工，加工時(shí)盤形銑刀軸線和螺桿轉(zhuǎn)子軸線在空間上交錯(cuò)，有一個(gè)安裝角度，盤形銑刀繞自己身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)子按照自身螺旋線參數(shù)特性運(yùn)動(dòng)[19,20]。（3）飛刀加工：主要在在車床進(jìn)行加工，飛刀的回轉(zhuǎn)軸與螺桿轉(zhuǎn)子軸線在空間上交錯(cuò)，有一個(gè)安裝角度，飛刀不僅自身的切削運(yùn)動(dòng)同時(shí)沿車床導(dǎo)軌移動(dòng)，螺桿轉(zhuǎn)子按自身螺旋線參數(shù)特性運(yùn)動(dòng)[21,22]。（4）滾刀加工：主要在滾齒機(jī)上進(jìn)行加工，螺桿齒面用滾刀進(jìn)行加工，其分齒是在切削齒面的同時(shí)連續(xù)進(jìn)行的[23]。（5）磨削加工：主要在數(shù)控磨床上進(jìn)行加工，與銑削或滾削加工組合使用，即在粗加工中采用銑削或滾削方法，在精加工采用磨削加工方法[24,25]。其中以磨削加工過程平穩(wěn)、精度最高，但加工工序相對(duì)其他方法工序較多，其主要大致加工流程如圖1-4所示。圖1-4螺桿轉(zhuǎn)子加工流程Fig.1-4Screwrotormachiningprocess

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