一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺

摘要

本发明提供了一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，属于机械技术领域。本螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，包括以下步骤：a备料：选取的圆棒料，全长弯曲长度小余6mm，对圆棒料进行调质处理，消除毛坯内应力，改善加工性能；b钻孔：截取圆棒料的一段，车两端面及外圆，钻中心孔；c铣螺纹槽：将圆棒料装夹于加工一体机上的夹具，对圆棒料铣退刀槽，利用加工一体机上的铣削装置车螺纹槽；d抛光：用纱布条抛光螺纹槽，使粗糙度达到图样要求；e氮化处理：提高表面硬度和强度，在氮化炉中进行气体氮化处理，淡化后表面应呈银灰色；f入库：表面涂防锈油竖立放置。本发明具有能够便捷的实现对螺杆膨胀机中螺杆转子进行加工优点。

权利要求

1.一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

a备料：选取的圆棒料，全长弯曲长度小余6mm，对圆棒料进行调质处理，消除毛坯内应力，改善加工性能；

b钻孔：截取圆棒料的一段，车两端面及外圆，钻中心孔；

c铣螺纹槽：将圆棒料装夹于加工一体机上的夹具，对圆棒料铣退刀槽，利用加工一体机上的铣削装置车螺纹槽，且半径上预留0.1-0.2mm的槽深余量，

所述的夹具包括工作台、三爪卡盘和顶针，所述的工作台包括底板、横板、竖板一、竖板二、竖板三和若干支脚，所述的支脚固定在底板和横板之间，竖板一、竖板二、竖板三固定在横板的上表面，竖板一和竖板二相对，且竖板三的两端分别固定在竖板一、竖板二之间，所述的竖板一上开设有安装孔一，三爪卡盘转动设置在安装孔一内，所述的安装孔一内水平固定有伺服电机一，伺服电机一的输出轴端部固定在三爪卡盘上；所述的竖板二上开设有安装孔二，且安装孔二内滑动设置有滑柱，所述的顶针水平固定在滑柱朝向竖板一的一侧面上，所述安装孔一上固定有轴承座一和轴承座二，轴承座一上转动设有正牙丝杠一，轴承座二上转动设有反牙丝杠一，且正牙丝杠一和反牙丝杠一通过联轴器连接，所述正牙丝杠一上螺纹连接有正牙螺母一，反牙丝杠一上螺纹连接有反牙螺母一，且正牙螺母一和反牙螺母一位于轴承座一和轴承座二之间，所述正牙螺母一上铰接有连接杆一，连接杆一的另一端铰接在滑柱背向竖板一的一侧面上，所述反牙螺母一上铰接有连接杆二，连接杆二的另一端铰接在滑柱背向竖板一的一侧面上，所述的安装孔二内水平固定有伺服电机二，伺服电机二的输出轴端部通过联轴器与正牙丝杠一连接；

所述的铣削装置包括底座、安装架一、安装架二、安装架三、主轴箱和螺旋铣刀，所述的底座设置在底板上，所述的安装架一设置在底座上，安装架一包括支撑板和固定板，固定板的一侧面竖直固定在支撑板上，安装架二、安装架三均设置在固定板的另一侧面，且安装架二位于安装架三的正上方，主轴箱设置在安装架三上，且螺旋铣刀安装在主轴箱上，所述的底板的上表面水平固定滑轨一和滑轨二，滑轨一和滑轨二相互平行，且滑轨一和滑轨二上分别滑动设置有滑块一和滑块二，所述的底座固定滑块一和滑块二上，底板的上表面水平固定有气缸一和气缸二，气缸一和气缸二的活塞杆分别固定在滑块一和滑块二上；所述的固定板背向支撑板的一侧面上固定有支架，固定板背向支撑板的一侧面上还水平固定有伺服电机三，伺服电机三的输出轴用过联轴器连接有正牙丝杠二，正牙丝杠二与固定板相垂直，正牙丝杠二的另一端通过轴承一转动设置在支架上，且正牙丝杠二与滑轨一垂直，正牙丝杠二上螺纹连接有正牙螺母二，所述的安装架二上开设有通孔一，正牙螺母二固定在通孔一的内壁上，所述的安装架二和安装架三之间通过连接条一和连接条二连接；所述的安装架二上固定有气缸三，且气缸三的活塞杆竖直向下，且安装架二上开设有通孔二，气缸三的活塞杆穿出通孔二，且气缸三的活塞杆与安装架二间隙配合，所述的主轴箱固定在气缸三的活塞杆端部，所述的安装架三上竖直固定有滑轨三，所述滑轨三滑动设置有滑块三，且滑块三固定在主轴箱上；

所述的竖板一朝向竖板二的一侧面上固定有出气管，出气管上设置有若干出气喷嘴，且竖板一上设置有气泵，气泵的出气口语出气管连接，所述竖板三上穿设有冷却液进水软管，冷却液进水软管上设有液泵，所述的横板上开设有条形通孔，所述横板下表面滑动设有集水抽屉，横板上的冷却液通过条形通孔能够流向集水抽屉，所述的集水抽屉的底面开设有出水螺纹孔，出水螺纹孔处螺纹连接有冷却液出水软管，所述集水抽屉的内底壁上固定有半圆滤罩，半圆滤罩上具有若干滤孔，且出水螺纹孔开设于半圆滤罩与集水抽屉内底面所围成的区域，所述的冷却液出水软管的另一端连通有冷却箱，冷却箱具有腔室，且冷却箱腔室内水平固定有滤板一和滤板二，滤板一和滤板二均具有若干滤孔，滤板一位于滤板二的正上方，且过滤板一、过滤板二将冷却箱内腔从上往下分隔成第一内腔室、第二内腔室和第三内腔室，冷却箱上还设有密闭门一和密闭门二，且密闭门一开启能够使第一内腔室与外界相通，密闭门二开启能够使第二内腔室与外界相通；所述冷却箱顶壁上开设有与第一内腔相通的圆孔，且圆孔上设置有负压风机，上述的冷却液出水软管的另一开口端位于冷却箱的第二内腔室内，冷却液出水软管上设置有阀门一，上述冷却液进水软管的另一开口端位于冷却箱的第三内腔室内，冷却液进水软管上设有阀门二，且冷却箱的第三内腔室内设置有搅拌机构，搅拌机构包括防水电机、推杆电机、搅拌轴一、搅拌轴二、搅拌叶片一、搅拌叶片二、搅拌架，所述的防水电机固定在滤板二的下表面，防水电机的输出轴竖直向下，冷却箱内底壁上开设有凹槽，凹槽的内壁固定有轴承四，搅拌架的一端固定在轴承四的内圈上，搅拌架的另一端固定在防水电机的输出轴端部，搅拌架具有空腔，所述的搅拌轴一、搅拌轴二的一端均穿设在搅拌架空腔内，搅拌轴一、搅拌轴二共线，搅拌轴一、搅拌轴二位于搅拌架空腔内的一端分别固定有齿轮五、齿轮六，所述搅拌叶片一、搅拌叶片二分别固定在搅拌轴一、搅拌轴二的位于搅拌架空腔内的一端，且搅拌轴一与搅拌架之间设有轴承五，搅拌轴二与搅拌架之间设有轴承六，所述推杆电机固定在搅拌架内底壁上，推杆电机的输出轴竖直向上，且推杆电机的输出轴端部固定有推板，所述的推板的上表面固定有齿条一和齿条二，且齿条一、齿条二分别与齿轮五、齿轮六相啮合，且齿条一和齿条二上分别焊接有挡板一和挡板二；

d抛光：用纱布条抛光螺纹槽，使粗糙度达到图样要求；

e 氮化处理：提高表面硬度和强度，在氮化炉中进行气体氮化处理，氮化深度大于

0.4mm，淡化后表面应呈银灰色；

f入库：表面涂防锈油竖立放置，防止变形。

2.根据权利要求1所述的螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，其特征在于，所述的固定板背向支撑板的一侧面水平焊接有调节板，调节板的上表面水平固定有滑轨四和滑轨五，滑轨四和滑轨五相互平行，且滑轨四和滑轨五上滑动设置有滑块四和滑块五，所述滑块四和滑块五均固定在安装架二上，所述调节板的下表面水平固定有滑轨六和滑轨七，滑轨六和滑轨七相互平行，滑轨六和滑轨四平行，且滑轨六和滑轨七上滑动设置有滑块六和滑块七，所述滑块六和滑块七均固定在安装架三上。

3.根据权利要求1所述的螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，其特征在于，所述的底座上开设有安装槽，安装槽的内底壁上竖直固定有伺服电机四，伺服电机四的输出输出轴竖直向上，伺服电机四的输出轴上键连接有齿轮一，伺服电机四的输出轴上通过轴承二转动设有行星架，行星架位于齿轮一的正上方，行星架的下表面固定有转轴一、转轴二和转轴三，转轴一、转轴二和转轴三的另一端均固定在安装槽的内底壁上，且转轴一、转轴二和转轴三上分别转动设置有齿轮二、齿轮三和齿轮四，齿轮二、齿轮三、齿轮四均与齿轮一啮合，所述的底座上开设有安装槽的内壁上固定有轴承三，轴承三的内壁上固定有转环，转环的内壁上固定有齿圈，所述齿轮二、齿轮三、齿轮四均与齿圈啮合，转环的上表面固定有转盘；

所述的转盘上周向等间距固定有气缸四、气缸五和气缸六，且气缸四、气缸五和气缸六的活塞杆均竖直向上，且气缸四、气缸五和气缸六活塞杆均固定在支撑板下表面。

说明书

一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺

技术领域

[0001] 本发明属于机械技术领域，涉及一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺。

背景技术

[0002] 螺杆膨胀机是依靠气体体积膨胀，驱动螺杆转子旋转，将热能转换为机械能的一种热机，是21世纪获得长足发展的一种新兴动力机械，螺杆膨胀机的发展历程较短，是一种比较新颖的热动力机械。其结构与双螺杆压缩机基本相同，并按气体压缩的逆原理工作。由一对互相啮合的螺杆转子和机壳组成，转子与转子、转子与机壳之间以间隙密封，形成容积可连续变化的工作腔，含有热量的气态工质进入工作腔绝热膨胀，驱动转子旋转做功，膨胀做功的同时，工质的压力和温度降低，以此实现热功转换。

[0003] 螺杆转子是螺杆膨胀机的关键零件，其型线复杂，加工要求高，经检索，如中国专利文献公开了一种利用车床加工螺杆的方法【专利号：ZL 201310466545.7；授权公告号：CN103495780A】。这种利用车床加工螺杆的方法，包括下述步骤：第一步、将三爪卡盘固定在圆锥形模柄上；第二步、在待加工螺杆的一端车削一节圆台，第三步、将所述板牙安装在床头卡盘上，利用三爪卡盘夹持待加工螺杆的圆台段，待加工螺杆的另一端倒角后放到板牙口处，然后启动车床、摇动车床尾座手柄使待加工螺杆进入板牙内，此时待加工螺杆在板牙丝扣旋转作用下自动穿过板牙进入车床空心主轴内，进而完成螺杆加工。

[0004] 但是，这种利用车床加工螺杆的方法并不完善，也不能够很好的制备得到螺杆膨胀机中螺杆转子，且在利用车床加工螺杆的方法中也并没有公开利于加工的设备。

发明内容

[0005] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，本螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺具有能够便捷的实现对螺杆膨胀机中螺杆转子进行加工。

[0006] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

[0007] 一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

[0008] a备料：选取的圆棒料，全长弯曲长度小余6mm，对圆棒料进行调质处理，消除毛坯内应力，改善加工性能；

[0009] b钻孔：截取圆棒料的一段，车两端面及外圆，钻中心孔；

[0010] c铣螺纹槽：将圆棒料装夹于加工一体机上的夹具，对圆棒料铣退刀槽，利用加工一体机上的铣削装置车螺纹槽，且半径上预留0.1-0.2mm的槽深余量；

[0011] d抛光：用纱布条抛光螺纹槽，使粗糙度达到图样要求；

[0012] e氮化处理：提高表面硬度和强度，在氮化炉中进行气体氮化处理，氮化深度大于0.4mm，淡化后表面应呈银灰色；

[0013] f入库：表面涂防锈油竖立放置，防止变形。

[0014] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，在步骤c中，所述的夹具包括工作台、三爪卡盘和顶针，所述的工作台包括底板、横板、竖板一、竖板二、竖板三和若干支脚，所述的支脚固定在底板和横板之间，竖板一、竖板二、竖板三固定在横板的上表面，竖板一和竖板二相对，且竖板三的两端分别固定在竖板一、竖板二之间。

[0015] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的竖板一上开设有安装孔一，三爪卡盘转动设置在安装孔一内，所述的安装孔一内水平固定有伺服电机一，伺服电机一的输出轴端部固定在三爪卡盘上；所述的竖板二上开设有安装孔二，且安装孔二内滑动设置有滑柱，所述的顶针水平固定在滑柱朝向竖板一的一侧面上，所述安装孔一上固定有轴承座一和轴承座二，轴承座一上转动设有正牙丝杠一，轴承座二上转动设有反牙丝杠一，且正牙丝杠一和反牙丝杠一通过联轴器连接，所述正牙丝杠一上螺纹连接有正牙螺母一，反牙丝杠一上螺纹连接有反牙螺母一，且正牙螺母一和反牙螺母一位于轴承座一和轴承座二之间，所述正牙螺母一上铰接有连接杆一，连接杆一的另一端铰接在滑柱背向竖板一的一侧面上，所述反牙螺母一上铰接有连接杆二，连接杆二的另一端铰接在滑柱背向竖板一的一侧面上，所述的安装孔二内水平固定有伺服电机二，伺服电机二的输出轴端部通过联轴器与正牙丝杠一连接。

[0016] 将圆棒料的一端夹紧于三爪卡盘，且圆棒料的另一端通过顶针抵靠在圆棒料中心孔上，实现对圆棒料进行装夹定位，且通过伺服电机一通过三爪卡盘带动圆棒料转动。

[0017] 正牙螺母一和反牙螺母一分别螺纹连接在正牙丝杠一和反牙丝杠一上，且正牙螺母一和反牙螺母一又分别通过连接杆一与连接杆二与滑柱相铰接，从而在伺服电机二带动正牙丝杠一和反牙丝杠一正转，正牙螺母一和反牙螺母一相对移动，在连接杆一与连接杆二的作用下，将滑柱推向三爪卡盘，缩小顶针与三爪卡盘的间距，同理，伺服电机二带动正牙丝杠一和反牙丝杠一反转，则将滑柱抽离三爪卡盘，扩大顶针与三爪卡盘的间距，从而能够更大范围的根据圆棒料的长度尺寸进行夹紧。

[0018] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，在步骤c中，所述的铣削装置包括底座、安装架一、安装架二、安装架三、主轴箱和螺旋铣刀，所述的底座设置在底板上，所述的安装架一设置在底座上，安装架一包括支撑板和固定板，固定板的一侧面竖直固定在支撑板上，安装架二、安装架三均设置在固定板的另一侧面，且安装架二位于安装架三的正上方，主轴箱设置在安装架三上，且螺旋铣刀安装在主轴箱上，主轴箱能够螺旋铣刀转动。

[0019] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的底板的上表面水平固定滑轨一和滑轨二，滑轨一和滑轨二相互平行，且滑轨一和滑轨二上分别滑动设置有滑块一和滑块二，所述的底座固定滑块一和滑块二上，底板的上表面水平固定有气缸一和气缸二，气缸一和气缸二的活塞杆分别固定在滑块一和滑块二上；

[0020] 所述的固定板背向支撑板的一侧面上固定有支架，固定板背向支撑板的一侧面上还水平固定有伺服电机三，伺服电机三的输出轴用过联轴器连接有正牙丝杠二，正牙丝杠二与固定板相垂直，正牙丝杠二的另一端通过轴承一转动设置在滑条上，且正牙丝杠二与滑轨一垂直，正牙丝杠二上螺纹连接有正牙螺母二，所述的安装架二上开设有通孔一，正牙螺母二固定在通孔一的内壁上，所述的安装架二和安装架三之间通过连接条一和连接条二连接；

[0021] 所述的安装架二上固定有气缸三，且气缸三的活塞杆竖直向下，且安装架二上开设有通孔二，气缸三的活塞杆穿出通孔二，且气缸三的活塞杆与安装架二间隙配合，所述的主轴箱固定在气缸三的活塞杆端部，所述的安装架三上竖直固定有滑轨三，所述滑轨三滑动设置有滑块三，且滑块三固定在主轴箱上。

[0022] 气缸一和气缸二的作用下，滑块一和滑块二分别沿着滑轨一和滑轨二滑动，带动底座沿着滑轨一和滑轨二滑动，从而实现螺旋铣刀相对圆棒料进行X轴方向上调节；固定板上的伺服电机三能够带动正牙丝杠二的正、反向转动，通过正牙螺母二带动安装架二沿着正牙丝杠二移动，从而实现螺旋铣刀相对圆棒料进行Y轴方向上调节；安装架二上的气缸三能够带动滑块三上的主轴箱沿着滑轨三上、下滑动，从而实现螺旋铣刀相对圆棒料进行Z轴方向上调节。

[0023] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的固定板背向支撑板的一侧面水平焊接有调节板，调节板的上表面水平固定有滑轨四和滑轨五，滑轨四和滑轨五相互平行，且滑轨四和滑轨五上滑动设置有滑块四和滑块五，所述滑块四和滑块五均固定在安装架二上，所述调节板的下表面水平固定有滑轨六和滑轨七，滑轨六和滑轨七相互平行，滑轨六和滑轨四平行，且滑轨六和滑轨七上滑动设置有滑块六和滑块七，所述滑块六和滑块七均固定在安装架三上。

[0024] 安装架二通过滑块四和滑块五能够沿着调节板上的滑轨四和滑轨五滑动，安装架三通过滑块六和滑块七能够沿着调节板上的滑轨六和滑轨七滑动，且安装架二和安装架三之间通过连接条一和连接条二连接，从而在伺服电机三、正牙丝杠二、正牙螺母二的作用下，使安装架二和安装架三的同步Y轴方向上调节,实现螺旋铣刀相对圆棒料进行Y轴方向上调节，从而能够根据实际圆棒料的尺寸以及螺纹槽的深度对螺旋铣刀进行调整。

[0025] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的底座上开设有安装槽，安装槽的内底壁上竖直固定有伺服电机四，伺服电机四的输出输出轴竖直向上，伺服电机四的输出轴上键连接有齿轮一，伺服电机四的输出轴上通过轴承二转动设有行星架，行星架位于齿轮一的正上方，行星架的下表面固定有转轴一、转轴二和转轴三，转轴一、转轴二和转轴三的另一端均固定在安装槽的内底壁上，且转轴一、转轴二和转轴三上分别转动设置有齿轮二、齿轮三和齿轮四，齿轮二、齿轮三、齿轮四均与齿轮一啮合，所述的底座上开设有安装槽的内壁上固定有轴承三，轴承三的内壁上固定有转环，转环的内壁上固定有齿圈，所述齿轮二、齿轮三、齿轮四均与齿圈啮合，转环的上表面固定有转盘；所述的转盘上周向等间距固定有气缸四、气缸五和气缸六，且气缸四、气缸五和气缸六的活塞杆均竖直向上，且气缸四、气缸五和气缸六活塞杆均固定在支撑板下表面。

[0026] 伺服电机四带动齿轮一带动齿轮一转动，通过齿轮二、齿轮三、齿轮四、齿圈以及行星架从而能够带动转环相对底座转动，转环的转动带动转盘转动；同时，通过气缸四、气缸五和气缸六的单独调节下，能够使支撑板处于倾斜状态，从而能够对实现螺旋铣刀相对圆棒料绕X、Y、Z轴方向进行转动，从而能够根据实际加工要求得到相应的螺杆转子的螺旋角。

[0027] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的竖板一朝向竖板二的一侧面上固定有出气管，出气管上设置有若干出气喷嘴，且竖板一上设置有气泵，气泵的出气口语出气管连接，所述竖板三上穿设有冷却液进水软管，冷却液进水软管上设有液泵，所述的横板上开设有条形通孔，所述横板下表面滑动设有集水抽屉，横板上的冷却液通过条形通孔能够流向集水抽屉，所述的集水抽屉的底面开设有出水螺纹孔，出水螺纹孔处螺纹连接有冷却液出水软管，所述集水抽屉的内底壁上固定有半圆滤罩，半圆滤罩上具有若干滤孔，且出水螺纹孔开设于半圆滤罩与集水抽屉内底面所围成的区域，所述的冷却液出水软管的另一端连通有冷却箱。

[0028] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的冷却箱具有腔室，且冷却箱腔室内水平固定有滤板一和滤板二，滤板一和滤板二均具有若干滤孔，滤板一位于滤板二的正上方，且过滤板一、过滤板二将冷却箱内腔从上往下分隔成第一内腔室、第二内腔室和第三内腔室，冷却箱上还设有密闭门一和密闭门二，且密闭门一开启能够使第一内腔室与外界相通，密闭门二开启能够使第二内腔室与外界相通；所述冷却箱顶壁上开设有与第一内腔相通的圆孔，且圆孔上设置有负压风机，上述的冷却液出水软管的另一开口端位于冷却箱的第二内腔室内，冷却液出水软管上设置有阀门一，上述冷却液进水软管的另一开口端位于冷却箱的第三内腔室内，冷却液进水软管上设有阀门二，且冷却箱的第三内腔室内设置有搅拌机构。

[0029] 冷却液进水软管能够在铣削加工过程中流出冷却液，主要起到降温和提高加工精度的作用，出气管上的出气喷嘴在加工过程中能够将横板上的冷却液朝条形槽方向吹，从而使冷却液进入到集水抽屉，集水抽屉中的冷却液经过半圆滤罩过滤后通过冷却液出水软管流向冷却箱，且集水抽屉可以从横板下表面拉出，从而便于清理过滤下来杂物，同时，冷却液出水软管采用螺纹连接也是为了便于装卸搬移以及替换。

[0030] 冷却液出水软管与冷却箱的第二内腔室内连通，通过二次过滤后流向第三内腔室，其中，负压风机能够将冷却箱具有腔室的加工后冷却液中所带来的热量抽出。

[0031] 在上述螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺中，所述的搅拌机构包括防水电机、推杆电机、搅拌轴一、搅拌轴二、搅拌叶片一、搅拌叶片二、搅拌架，所述的防水电机固定在滤板二的下表面，防水电机的输出轴竖直向下，冷却箱内底壁上开设有凹槽，凹槽的内壁固定有轴承四，搅拌架的一端固定在轴承四的内圈上，搅拌架的另一端固定在防水电机的输出轴端部，搅拌架具有空腔，所述的搅拌轴一、搅拌轴二的一端均穿设在搅拌架空腔内，搅拌轴一、搅拌轴二共线，搅拌轴一、搅拌轴二位于搅拌架空腔内的一端分别固定有齿轮五、齿轮六，所述搅拌叶片一、搅拌叶片二分别固定在搅拌轴一、搅拌轴二的位于搅拌架空腔内的一端，且搅拌轴一与搅拌架之间设有轴承五，搅拌轴二与搅拌架之间设有轴承六，所述推杆电机固定在搅拌架内底壁上，推杆电机的输出轴竖直向上，且推杆电机的输出轴端部固定有推板，所述的推板的上表面固定有齿条一和齿条二，且齿条一、齿条二分别与齿轮五、齿轮六相啮合，且齿条一和齿条二上分别焊接有挡板一和挡板二。

[0032] 分别固定有搅拌叶片一、搅拌叶片二的搅拌轴一、搅拌轴二能够相对搅拌架转动，推杆电机能够带动推板上、下运动，且推板上的齿条一和齿条二分别与齿轮五、齿轮六相啮合，从而能够在推板上、下运动的同时，带动齿轮五、齿轮六转动，实现搅拌叶片一、搅拌叶片二分别以搅拌轴一、搅拌轴二转动，同时，防水电机能过带动搅拌架转动，又能够实现搅拌叶片一、搅拌叶片二以搅拌架转动，从而能够提高对冷却液进行搅拌散热效果。

[0033] 与现有技术相比，本螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺具有以下优点：

[0034] 1、本发明中的伺服电机二带动正牙丝杠一和反牙丝杠一正转时，正牙螺母一和反牙螺母一相对移动，在连接杆一与连接杆二的作用下，将滑柱推向三爪卡盘，缩小顶针与三爪卡盘的间距，同理，伺服电机二带动正牙丝杠一和反牙丝杠一反转，则将滑柱抽离三爪卡盘，扩大顶针与三爪卡盘的间距，从而能够更大范围的根据圆棒料的长度尺寸进行夹紧。

[0035] 2、本发明通过气缸一和气缸二的作用，滑块一和滑块二分别沿着滑轨一和滑轨二滑动，带动底座沿着滑轨一和滑轨二滑动，从而实现螺旋铣刀相对圆棒料进行X轴方向上调节；固定板上的伺服电机三能够带动正牙丝杠二的正、反向转动，通过正牙螺母二带动安装架二沿着正牙丝杠二移动，从而实现螺旋铣刀相对圆棒料进行Y轴方向上调节；安装架二上的气缸三能够带动滑块三上的主轴箱沿着滑轨三上、下滑动，从而实现螺旋铣刀相对圆棒料进行Z轴方向上调节。

[0036] 3、本发明中的伺服电机四带动齿轮一带动齿轮一转动，通过齿轮二、齿轮三、齿轮四、齿圈以及行星架从而能够带动转环相对底座转动，转环的转动带动转盘转动；同时，通过气缸四、气缸五和气缸六的单独调节下，能够使支撑板处于倾斜状态，从而能够对实现螺旋铣刀相对圆棒料绕X、Y、Z轴方向进行转动，从而能够根据实际加工要求得到相应的螺杆转子的螺旋角。

[0037] 4、本发明中出气管上的出气喷嘴在加工过程中能够将横板上的冷却液朝条形槽方向吹，从而使冷却液进入到集水抽屉，集水抽屉中的冷却液经过半圆滤罩过滤后通过冷却液出水软管流向冷却箱，且集水抽屉可以从横板下表面拉出，从而便于清理过滤下来杂物，冷却液出水软管采用螺纹连接也是为了便于装卸搬移以及替换，同时，冷却液出水软管与冷却箱的第二内腔室内连通，通过二次过滤后流向第三内腔室，负压风机能够将冷却箱具有腔室的加工后冷却液中所带来的热量抽出。

[0038] 5、本发明通过推杆电机能够带动推板上、下运动，且推板上的齿条一和齿条二分别与齿轮五、齿轮六相啮合，从而能够在推板上、下运动的同时，带动齿轮五、齿轮六转动，实现搅拌叶片一、搅拌叶片二分别以搅拌轴一、搅拌轴二转动，同时，防水电机能过带动搅拌架转动，又能够实现搅拌叶片一、搅拌叶片二以搅拌架转动，从而能够提高对冷却液进行搅拌散热效果。

附图说明

[0039] 图1是本发明的流程框图；

[0040] 图2是本发明中加工一体机的立体结构示意图；

[0041] 图3是本发明中加工一体机的俯视结构示意图；

[0042] 图4是本发明中夹具的局部结构示意图；

[0043] 图5是本发明的底座立体结构示意图；

[0044] 图6是本发明中铣削装置的立体结构示意图；

[0045] 图7是本发明中冷却箱的剖视结构示意图；

[0046] 图8是本发明中搅拌机构的立体结构示意图。

[0047] 图中，1、底板；2、横板；3、竖板一；4、竖板二；5、竖板三；6、三爪卡盘；7、滑柱；8、顶针；9、正牙丝杠一；10、正牙螺母一；11、反牙丝杠一；12、反牙螺母一；13、连接杆一；14、连接杆二；15、伺服电机二；16、滑轨一；17、滑轨二；18、气缸一；19、气缸二；20、底座；21、齿轮一；22、行星架；23、齿轮二；24、齿轮三；25、齿轮四；26、转环；27、转盘；28、气缸四；29、气缸五；
30、气缸六；31、支撑板；32、固定板；33、支架；34、伺服电机三；35、正牙丝杠二；36、安装架二；37、气缸三；38、主轴箱；39、螺旋铣刀；40、滑轨三；41、调节板；42、滑轨四；43、滑轨六；
44、连接条一；45、出气管；46、冷却液进水软管；47、集水抽屉；48、冷却液出水软管；49、冷却箱；50、滤板一；51、滤板二；52、负压风机；53、防水电机；54、推杆电机；55、搅拌轴一；56、搅拌轴二；57、搅拌叶片一；58、搅拌叶片二；59、搅拌架；60、齿轮五；61、齿轮六；62、齿条一；
63、齿条二；64、条形通孔；65、推板。

具体实施方式

[0048] 以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

[0049] 如图1所示，一种螺杆膨胀机中螺杆转子的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

[0050] a备料：选取的圆棒料，全长弯曲长度小余6mm，对圆棒料进行调质处理，消除毛坯内应力，改善加工性能；

[0051] b钻孔：截取圆棒料的一段，车两端面及外圆，钻中心孔；

[0052] c铣螺纹槽：将圆棒料装夹于加工一体机上的夹具，对圆棒料铣退刀槽，利用加工一体机上的铣削装置车螺纹槽，且半径上预留0.1-0.2mm的槽深余量；

[0053] d抛光：用纱布条抛光螺纹槽，使粗糙度达到图样要求；

[0054] e氮化处理：提高表面硬度和强度，在氮化炉中进行气体氮化处理，氮化深度大于0.4mm，淡化后表面应呈银灰色；

[0055] f入库：表面涂防锈油竖立放置，防止变形。

[0056] 如图2和图3所示，在步骤c中，夹具包括工作台、三爪卡盘6和顶针8，工作台包括底板1、横板2、竖板一3、竖板二4、竖板三5和若干支脚，支脚固定在底板1和横板2之间，竖板一3、竖板二4、竖板三5固定在横板2的上表面，竖板一3和竖板二4相对，且竖板三5的两端分别固定在竖板一3、竖板二4之间。竖板一3朝向竖板二4的一侧面上固定有出气管45，出气管45上设置有若干出气喷嘴，且竖板一3上设置有气泵，气泵的出气口语出气管45连接，竖板三5上穿设有冷却液进水软管46，冷却液进水软管46上设有液泵，横板2上开设有条形通孔64，横板2下表面滑动设有集水抽屉47，横板2上的冷却液通过条形通孔64能够流向集水抽屉
47，集水抽屉47的底面开设有出水螺纹孔，出水螺纹孔处螺纹连接有冷却液出水软管48，集水抽屉47的内底壁上固定有半圆滤罩，半圆滤罩上具有若干滤孔，且出水螺纹孔开设于半圆滤罩与集水抽屉47内底面所围成的区域，冷却液出水软管48的另一端连通有冷却箱49。
冷却液进水软管46能够在铣削加工过程中流出冷却液，主要起到降温和提高加工精度的作用，出气管45上的出气喷嘴在加工过程中能够将横板2上的冷却液朝条形槽方向吹，从而使冷却液进入到集水抽屉47，集水抽屉47中的冷却液经过半圆滤罩过滤后通过冷却液出水软管48流向冷却箱49，且集水抽屉47可以从横板2下表面拉出，从而便于清理过滤下来杂物，同时，冷却液出水软管48采用螺纹连接也是为了便于装卸搬移以及替换。

[0057] 如图4所示，竖板一3上开设有安装孔一，三爪卡盘6转动设置在安装孔一内，安装孔一内水平固定有伺服电机一，伺服电机一的输出轴端部固定在三爪卡盘6上；竖板二4上开设有安装孔二，且安装孔二内滑动设置有滑柱7，顶针8水平固定在滑柱7朝向竖板一3的一侧面上，安装孔一上固定有轴承座一和轴承座二，轴承座一上转动设有正牙丝杠一9，轴承座二上转动设有反牙丝杠一11，且正牙丝杠一9和反牙丝杠一11通过联轴器连接，正牙丝杠一9上螺纹连接有正牙螺母一10，反牙丝杠一11上螺纹连接有反牙螺母一12，且正牙螺母一10和反牙螺母一12位于轴承座一和轴承座二之间，正牙螺母一10上铰接有连接杆一13，连接杆一13的另一端铰接在滑柱7背向竖板一3的一侧面上，反牙螺母一12上铰接有连接杆二14，连接杆二14的另一端铰接在滑柱7背向竖板一3的一侧面上，安装孔二内水平固定有伺服电机二15，伺服电机二15的输出轴端部通过联轴器与正牙丝杠一9连接。将圆棒料的一端夹紧于三爪卡盘6，且圆棒料的另一端通过顶针8抵靠在圆棒料中心孔上，实现对圆棒料进行装夹定位，且通过伺服电机一通过三爪卡盘6带动圆棒料转动。正牙螺母一10和反牙螺母一12分别螺纹连接在正牙丝杠一9和反牙丝杠一11上，且正牙螺母一10和反牙螺母一12又分别通过连接杆一13与连接杆二14与滑柱7相铰接，从而在伺服电机二15带动正牙丝杠一9和反牙丝杠一11正转，正牙螺母一10和反牙螺母一12相对移动，在连接杆一13与连接杆二14的作用下，将滑柱7推向三爪卡盘6，缩小顶针8与三爪卡盘6的间距，同理，伺服电机二15带动正牙丝杠一9和反牙丝杠一11反转，则将滑柱7抽离三爪卡盘6，扩大顶针8与三爪卡盘6的间距，从而能够更大范围的根据圆棒料的长度尺寸进行夹紧。

[0058] 如图6所示，在步骤c中，铣削装置包括底座20、安装架一、安装架二36、安装架三、主轴箱38和螺旋铣刀39，底座20设置在底板1上，安装架一设置在底座20上，安装架一包括支撑板31和固定板32，固定板32的一侧面竖直固定在支撑板31上，安装架二36、安装架三均设置在固定板32的另一侧面，且安装架二36位于安装架三的正上方，主轴箱38设置在安装架三上，且螺旋铣刀39安装在主轴箱38上，主轴箱38能够螺旋铣刀39转动。底板1的上表面水平固定滑轨一16和滑轨二17，滑轨一16和滑轨二17相互平行，且滑轨一16和滑轨二17上分别滑动设置有滑块一和滑块二，底座20固定滑块一和滑块二上，底板1的上表面水平固定有气缸一18和气缸二19，气缸一18和气缸二19的活塞杆分别固定在滑块一和滑块二上；固定板32背向支撑板31的一侧面上固定有支架33，固定板32背向支撑板31的一侧面上还水平固定有伺服电机三34，伺服电机三34的输出轴用过联轴器连接有正牙丝杠二35，正牙丝杠二35与固定板32相垂直，正牙丝杠二35的另一端通过轴承一转动设置在滑条上，且正牙丝杠二35与滑轨一16垂直，正牙丝杠二35上螺纹连接有正牙螺母二，安装架二36上开设有通孔一，正牙螺母二固定在通孔一的内壁上；安装架二36上固定有气缸三37，且气缸三37的活塞杆竖直向下，且安装架二36上开设有通孔二，气缸三37的活塞杆穿出通孔二，且气缸三37的活塞杆与安装架二36间隙配合，主轴箱38固定在气缸三37的活塞杆端部，安装架三上竖直固定有滑轨三40，滑轨三40滑动设置有滑块三，且滑块三固定在主轴箱38上。

[0059] 气缸一18和气缸二19的作用下，滑块一和滑块二分别沿着滑轨一16和滑轨二17滑动，带动底座20沿着滑轨一16和滑轨二17滑动，从而实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行X轴方向上调节；固定板32上的伺服电机三34能够带动正牙丝杠二35的正、反向转动，通过正牙螺母二带动安装架二36沿着正牙丝杠二35移动，从而实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行Y轴方向上调节；安装架二36上的气缸三37能够带动滑块三上的主轴箱38沿着滑轨三40上、下滑动，从而实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行Z轴方向上调节。

[0060] 固定板32背向支撑板31的一侧面水平焊接有调节板41，调节板41的上表面水平固定有滑轨四42和滑轨五，滑轨四42和滑轨五相互平行，且滑轨四42和滑轨五上滑动设置有滑块四和滑块五，滑块四和滑块五均固定在安装架二36上，调节板41的下表面水平固定有滑轨六43和滑轨七，滑轨六43和滑轨七相互平行，滑轨六43和滑轨四42平行，且滑轨六43和滑轨七上滑动设置有滑块六和滑块七，滑块六和滑块七均固定在安装架三上，安装架二36和安装架三之间通过连接条一44和连接条二连接。安装架二36通过滑块四和滑块五能够沿着调节板41上的滑轨四42和滑轨五滑动，安装架三通过滑块六和滑块七能够沿着调节板41上的滑轨六43和滑轨七滑动，且安装架二36和安装架三之间通过连接条一44和连接条二连接，从而在伺服电机三34、正牙丝杠二35、正牙螺母二的作用下，使安装架二36和安装架三的同步Y轴方向上调节,实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行Y轴方向上调节，从而能够根据实际圆棒料的尺寸以及螺纹槽的深度对螺旋铣刀39进行调整。

[0061] 如图5所示，底座20上开设有安装槽，安装槽的内底壁上竖直固定有伺服电机四，伺服电机四的输出输出轴竖直向上，伺服电机四的输出轴上键连接有齿轮一21，伺服电机四的输出轴上通过轴承二转动设有行星架22，行星架22位于齿轮一21的正上方，行星架22的下表面固定有转轴一、转轴二和转轴三，转轴一、转轴二和转轴三的另一端均固定在安装槽的内底壁上，且转轴一、转轴二和转轴三上分别转动设置有齿轮二23、齿轮三24和齿轮四25，齿轮二23、齿轮三24、齿轮四25均与齿轮一21啮合，底座20上开设有安装槽的内壁上固定有轴承三，轴承三的内壁上固定有转环26，转环26的内壁上固定有齿圈，齿轮二23、齿轮三24、齿轮四25均与齿圈啮合，转环26的上表面固定有转盘27；转盘27上周向等间距固定有气缸四28、气缸五29和气缸六30，且气缸四28、气缸五29和气缸六30的活塞杆均竖直向上，且气缸四28、气缸五29和气缸六30活塞杆均固定在支撑板31下表面。伺服电机四带动齿轮一21带动齿轮一21转动，通过齿轮二23、齿轮三24、齿轮四25、齿圈以及行星架22从而能够带动转环26相对底座20转动，转环26的转动带动转盘27转动；同时，通过气缸四28、气缸五
29和气缸六30的单独调节下，能够使支撑板31处于倾斜状态，从而能够对实现螺旋铣刀39相对圆棒料绕X、Y、Z轴方向进行转动，从而能够根据实际加工要求得到相应的螺杆转子的螺旋角。

[0062] 如图7和图8所示，冷却箱49具有腔室，且冷却箱49腔室内水平固定有滤板一50和滤板二51，滤板一50和滤板二51均具有若干滤孔，滤板一50位于滤板二51的正上方，且过滤板一50、过滤板二51将冷却箱49内腔从上往下分隔成第一内腔室、第二内腔室和第三内腔室，冷却箱49上还设有密闭门一和密闭门二，且密闭门一开启能够使第一内腔室与外界相通，密闭门二开启能够使第二内腔室与外界相通；冷却箱49顶壁上开设有与第一内腔相通的圆孔，且圆孔上设置有负压风机52，上述的冷却液出水软管48的另一开口端位于冷却箱49的第二内腔室内，冷却液出水软管48上设置有阀门一，上述冷却液进水软管46的另一开口端位于冷却箱49的第三内腔室内，冷却液进水软管46上设有阀门二，且冷却箱49的第三内腔室内设置有搅拌机构。冷却液出水软管48与冷却箱49的第二内腔室内连通，通过二次过滤后流向第三内腔室，其中，负压风机52能够将冷却箱49具有腔室的加工后冷却液中所带来的热量抽出。

[0063] 具体来说，搅拌机构包括防水电机53、推杆电机54、搅拌轴一55、搅拌轴二56、搅拌叶片一57、搅拌叶片二58、搅拌架59，防水电机53固定在滤板二51的下表面，防水电机53的输出轴竖直向下，冷却箱49内底壁上开设有凹槽，凹槽的内壁固定有轴承四，搅拌架59的一端固定在轴承四的内圈上，搅拌架59的另一端固定在防水电机53的输出轴端部，搅拌架59具有空腔，搅拌轴一55、搅拌轴二56的一端均穿设在搅拌架59空腔内，搅拌轴一55、搅拌轴二56共线，搅拌轴一55、搅拌轴二56位于搅拌架59空腔内的一端分别固定有齿轮五60、齿轮六61，搅拌叶片一57、搅拌叶片二58分别固定在搅拌轴一55、搅拌轴二56的位于搅拌架59空腔内的一端，且搅拌轴一55与搅拌架59之间设有轴承五，搅拌轴二56与搅拌架59之间设有轴承六，推杆电机54固定在搅拌架59内底壁上，推杆电机54的输出轴竖直向上，且推杆电机54的输出轴端部固定有推板65，推板65的上表面固定有齿条一62和齿条二63，且齿条一62、齿条二63分别与齿轮五60、齿轮六61相啮合，且齿条一62和齿条二63上分别焊接有挡板一和挡板二。分别固定有搅拌叶片一57、搅拌叶片二58的搅拌轴一55、搅拌轴二56能够相对搅拌架59转动，推杆电机54能够带动推板65上、下运动，且推板65上的齿条一62和齿条二63分别与齿轮五60、齿轮六61相啮合，从而能够在推板65上、下运动的同时，带动齿轮五60、齿轮六61转动，实现搅拌叶片一57、搅拌叶片二58分别以搅拌轴一55、搅拌轴二56转动，同时，防水电机53能过带动搅拌架59转动，又能够实现搅拌叶片一57、搅拌叶片二58以搅拌架59转动，从而能够提高对冷却液进行搅拌散热效果。

[0064] 综合上述，本螺杆膨胀机中螺杆转子的加工一体机的工作原理如下：

[0065] 1、伺服电机二15带动正牙丝杠一9和反牙丝杠一11正转时，正牙螺母一10和反牙螺母一12相对移动，在连接杆一13与连接杆二14的作用下，将滑柱7推向三爪卡盘6，缩小顶针8与三爪卡盘6的间距，同理，伺服电机二15带动正牙丝杠一9和反牙丝杠一11反转，则将滑柱7抽离三爪卡盘6，扩大顶针8与三爪卡盘6的间距，从而能够更大范围的根据圆棒料的长度尺寸进行夹紧；

[0066] 2、在气缸一18和气缸二19的作用，滑块一和滑块二分别沿着滑轨一16和滑轨二17滑动，带动底座20沿着滑轨一16和滑轨二17滑动，从而实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行X轴方向上调节；固定板32上的伺服电机三34能够带动正牙丝杠二35的正、反向转动，通过正牙螺母二带动安装架二36沿着正牙丝杠二35移动，从而实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行Y轴方向上调节；安装架二36上的气缸三37能够带动滑块三上的主轴箱38沿着滑轨三40上、下滑动，从而实现螺旋铣刀39相对圆棒料进行Z轴方向上调节；

[0067] 3、伺服电机四带动齿轮一21带动齿轮一21转动，通过齿轮二23、齿轮三24、齿轮四25、齿圈以及行星架22从而能够带动转环26相对底座20转动，转环26的转动带动转盘27转动；同时，通过气缸四28、气缸五29和气缸六30的单独调节下，能够使支撑板31处于倾斜状态，从而能够对实现螺旋铣刀39相对圆棒料绕X、Y、Z轴方向进行转动，从而能够根据实际加工要求得到相应的螺杆转子的螺旋角；

[0068] 4、出气管45上的出气喷嘴在加工过程中能够将横板2上的冷却液朝条形槽方向吹，从而使冷却液进入到集水抽屉47，集水抽屉47中的冷却液经过半圆滤罩过滤后通过冷却液出水软管48流向冷却箱49，且集水抽屉47可以从横板2下表面拉出，从而便于清理过滤下来杂物，冷却液出水软管48采用螺纹连接也是为了便于装卸搬移以及替换，同时，冷却液出水软管48与冷却箱49的第二内腔室内连通，通过二次过滤后流向第三内腔室，负压风机52能够将冷却箱49具有腔室的加工后冷却液中所带来的热量抽出；

[0069] 5、推杆电机54能够带动推板65上、下运动，且推板65上的齿条一62和齿条二63分别与齿轮五60、齿轮六61相啮合，从而能够在推板65上、下运动的同时，带动齿轮五60、齿轮六61转动，实现搅拌叶片一57、搅拌叶片二58分别以搅拌轴一55、搅拌轴二56转动，同时，防水电机53能过带动搅拌架59转动，又能够实现搅拌叶片一57、搅拌叶片二58以搅拌架59转动，从而能够提高对冷却液进行搅拌散热效果。

[0070] 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

[0071] 尽管本文较多地使用了1、底板；2、横板；3、竖板一；4、竖板二；5、竖板三；6、三爪卡盘；7、滑柱；8、顶针；9、正牙丝杠一；10、正牙螺母一；11、反牙丝杠一；12、反牙螺母一；13、连接杆一；14、连接杆二；15、伺服电机二；16、滑轨一；17、滑轨二；18、气缸一；19、气缸二；20、底座；21、齿轮一；22、行星架；23、齿轮二；24、齿轮三；25、齿轮四；26、转环；27、转盘；28、气缸四；29、气缸五；30、气缸六；31、支撑板；32、固定板；33、支架；34、伺服电机三；35、正牙丝杠二；36、安装架二；37、气缸三；38、主轴箱；39、螺旋铣刀；40、滑轨三；41、调节板；42、滑轨四；43、滑轨六；44、连接条一；45、出气管；46、冷却液进水软管；47、集水抽屉；48、冷却液出水软管；49、冷却箱；50、滤板一；51、滤板二；52、负压风机；53、防水电机；54、推杆电机；55、搅拌轴一；56、搅拌轴二；57、搅拌叶片一；58、搅拌叶片二；59、搅拌架；60、齿轮五；61、齿轮六；62、齿条一；63、齿条二；64、条形通孔；65、推板等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。