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单螺杆压缩机是继活塞式和双螺杆式压缩机之后的第三代容积式气体压缩机,其相互垂直共轭的螺杆与星轮啮合副的制造技术是世界各制造企业的专有技术,目前主要被英国、日本、美国以及法国等的少数几家公司所垄断。在我国,单螺杆压缩机的理论研究与设计水平均达到了世界先进水平,但在加工工艺方面,国内某些关键加工技术水平与国外同类产品相比仍有一定的差距,因而长期以来还不能实现稳定生产。因此,进一步提高转子螺杆和星轮的制造技术及加工工艺方法是当前最为紧迫的问题。针对目前国内的研究现状,本论文从理论和实践两个方面对单螺杆压缩机特殊空间垂直啮合副的制造加工技术进行了深入研究,提出了一种新型的单螺杆压缩机垂直啮合副制造加工方法,完成了从铣削原理、空间包络、热塑性成形等基础理论研究,到数值仿真、试验加工等实际应用的研究工作。本文对单螺杆压缩机螺杆与星轮的啮合运动进行了系统分析,提出了在数控铣削加工中心上利用简单回转刀具棒铣刀空间包络铣削转子螺杆螺旋槽曲面的新技术新方法,设计、制造了实现该新型加工工艺的辅助数控装置,并试制了转子螺杆零件。文中建立了螺杆螺旋槽曲面的型面特征模型,分析了螺杆螺旋槽底面的成形过程,并对螺旋槽曲面进行了数值仿真。在转子螺杆复杂螺旋曲面一次包络铣削加工研究的基础上,运用啮合副运动啮合原理,利用星轮高分子材料自身的特性,本文提出了“运动啮合模”无切削模压成型星轮齿廓的新型制造工艺方法,利用自行设计制造的辅助成型装置,试制了与螺杆转子精确啮合的星轮样件。文中论述了“运动啮合模”新型工艺方法的成型原理及过程,分析了塑性材料的物理特性,通过试验确定了星轮模压成型的最佳成型条件。理论研究和实际试验应用表明,本文提出的单螺杆压缩机啮合副新型制造技术具有效率高、柔性好及成本低的特点,是单螺杆压缩机特殊空间垂直啮合副加工制造的一种有效并且可行的新型工艺方法,有利于实现批量生产。