我國(guó)空壓機(jī)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

近15年來螺桿在我國(guó)空壓機(jī)、冷凍機(jī)、工業(yè)泵、塑料機(jī)械中應(yīng)用越來越廣泛。制造設(shè)備開始引進(jìn)英國(guó)Holroyd公司的2AC、5AC螺旋轉(zhuǎn)子銑床及其配套設(shè)備（總數(shù)十余臺(tái)），90年代以來國(guó)產(chǎn)螺桿銑床及其配套設(shè)備開始供應(yīng)用戶。但我國(guó)螺桿空氣壓縮機(jī)、冷凍壓縮機(jī)、泵、塑料機(jī)械不但在設(shè)計(jì)技術(shù)上與國(guó)際水平有差距，在制造技術(shù)上更加落后，嚴(yán)重制約了我國(guó)這四大類機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。為此應(yīng)該對(duì)我國(guó)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀和水平有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，盡快追蹤國(guó)際制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，使我國(guó)螺桿制造技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量早日達(dá)到國(guó)際上發(fā)達(dá)的水平。

我國(guó)空壓機(jī)行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀-發(fā)展史：1934年瑞典教授ALysholm發(fā)明非對(duì)稱齒形的雙螺桿壓縮機(jī)原理，60年代由瑞典SRM公司研制成工業(yè)產(chǎn)品，70年代初投入大批量生產(chǎn)。

我國(guó)無錫壓縮機(jī)廠和上海第三壓縮機(jī)廠（即今上海壓縮機(jī)廠）于1965年開始研制螺桿式空氣壓縮機(jī)。1970年上海壓縮機(jī)廠研制成功LX65（φ650）螺桿銑床，這是中國(guó)自行研制成功的第一臺(tái)螺桿銑床，其銑削螺桿的直徑在當(dāng)時(shí)世界上處于領(lǐng)先地位，按此原理重新制造的一臺(tái)銑床至今仍在車間使用。雖然我國(guó)螺桿壓縮機(jī)的研制初期是與國(guó)際上同步的，但由于文化大革命的影響，無錫壓縮機(jī)廠和上海壓縮機(jī)廠直到1985年分別引進(jìn)英國(guó)Holroyd公司的2AC、5AC螺桿銑床后才形成批量生產(chǎn)，整整比瑞典落后了15年。

企業(yè)經(jīng)過1985年至今的15年發(fā)展，我國(guó)目前主要有13家壓縮機(jī)廠可成批制造15～100m3/min的螺桿壓縮機(jī)。這些工廠包括：·無錫壓縮機(jī)總廠：是目前我國(guó)生產(chǎn)螺桿壓縮機(jī)批量大、品種全的工廠。擁有2AC銑床一臺(tái)（1985），5AC銑床二臺(tái)（1995）及其配套設(shè)備。螺桿年生產(chǎn)能力12000對(duì)。該廠球墨鑄鐵螺桿占較大比例。

上海英格索蘭壓縮機(jī)有限公司：由上海壓縮機(jī)廠與美國(guó)英格索蘭公司合資。擁有5AC銑床一臺(tái)（1985），2AC銑床一臺(tái)（1995）及其配套設(shè)備。螺桿年生產(chǎn)能力6000對(duì)。該廠螺桿鋼件和球墨鑄鐵件各占一定比例。

南京壓縮機(jī)有限公司：是近幾年投資螺桿制造設(shè)備力度大的企業(yè)。擁有青海第一機(jī)床廠QH2?29半自動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)子銑床一臺(tái)（1995），德國(guó)Klingelnberg公司HNC35SL全數(shù)控高精度螺桿磨床一臺(tái)（1996）及其配套設(shè)備。螺桿年生產(chǎn)能力8000對(duì)。該廠螺桿主要采用鋼件。

柳州富達(dá)機(jī)械有限公司：該廠擁有意大利SU公司螺桿磨床一臺(tái)。

江西氣體壓縮機(jī)廠、煙臺(tái)空壓機(jī)總廠（煙臺(tái)蘭星壓縮機(jī)有限公司）、南京三達(dá)機(jī)械有限公司、北京第一通用機(jī)械廠、天津市華北空氣壓縮機(jī)廠、寧波欣達(dá)螺桿壓縮機(jī)有限公司、中山復(fù)盛機(jī)電有限公司、沈陽空氣壓縮機(jī)廠、大連空氣壓縮機(jī)廠后三家工廠不制造螺桿（中山復(fù)盛從臺(tái)灣復(fù)盛進(jìn)貨），采用外協(xié)購(gòu)買。產(chǎn)品由于材料和制造技術(shù)的難度尚未突破，因此國(guó)內(nèi)目前全部生產(chǎn)雙螺桿壓縮機(jī)。噴油的由陽轉(zhuǎn)子帶動(dòng)陰轉(zhuǎn)子自嚙轉(zhuǎn)動(dòng)，無油的配有驅(qū)動(dòng)齒輪付帶轉(zhuǎn)。除個(gè)別廠自制齒輪件，大部分廠齒輪件外協(xié)。

材料和制造技術(shù)材料少數(shù)廠采用球墨鑄鐵件，多數(shù)廠采用35#和45#中炭鋼（調(diào)質(zhì)）。

球墨鑄鐵件：典型的工藝路線是粗銑→精銑→齒面局部硬化。

中炭鋼件：有兩種工藝路線粗銑→調(diào)質(zhì)→精銑（多數(shù)廠）。粗銑→調(diào)質(zhì)→精磨（少數(shù)廠）。采用粗精銑工藝的螺桿，其齒形精度只能達(dá)到002～004mm，齒面粗糙度Ra16～32μm，而采用粗銑精磨工藝的螺桿，其齒形精度可達(dá)到0005mm，齒面粗糙度Ra01～02μm。兩種工藝的齒形精度和表面質(zhì)量差距很大。

專業(yè)化協(xié)作空壓機(jī)行業(yè)的螺桿，一般由本廠自行制造。采用外協(xié)螺桿配裝螺桿空壓機(jī)的既不能形成本廠自有的產(chǎn)品系列，也不能批量供貨，因此只有少數(shù)廠這樣組織生產(chǎn)。但也有個(gè)別單位租用青海第二機(jī)床廠的螺旋轉(zhuǎn)子銑床組織螺桿生產(chǎn)，其壓縮機(jī)產(chǎn)量較少。我國(guó)冷凍機(jī)行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀-發(fā)展史單螺桿壓縮機(jī)1960年由法國(guó)Zimmern發(fā)明基本原理，1962年試制出首臺(tái)樣機(jī)，1970年后用于冷凍機(jī)行業(yè)。我國(guó)從引進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)到成批生產(chǎn)雙螺桿制冷壓縮機(jī)的歷史只有10年，開發(fā)和成批生產(chǎn)的歷史，都比空壓機(jī)行業(yè)要短，目前的生產(chǎn)規(guī)模也比空壓機(jī)行業(yè)要小。

企業(yè)自80年代末我國(guó)冷凍機(jī)行業(yè)開始引進(jìn)雙螺桿制冷壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，至今我國(guó)已有9家（臺(tái)灣2家）企業(yè)可成批生產(chǎn)雙螺桿開式和半封閉式制冷壓縮機(jī)。這些企業(yè)包括：武漢冷凍機(jī)廠、大連冷凍機(jī)廠、煙臺(tái)冷凍機(jī)廠。

重慶嘉陵制冷空調(diào)設(shè)備有限公司：該廠于1993年引進(jìn)Holroyd公司2AC螺旋轉(zhuǎn)子銑床及其成套設(shè)備后，1995年又增加青海第二機(jī)床QH2-029螺旋轉(zhuǎn)子銑床一臺(tái)。螺桿年生產(chǎn)能力2000對(duì)。

天津第二冷氣機(jī)廠、無錫制冷設(shè)備廠、上?！溟_利空調(diào)設(shè)備有限公司：由上海第一冷凍機(jī)廠與美國(guó)Carrier公司合資（1995年3月）。該公司的螺桿制冷壓縮機(jī)中，只有螺桿由國(guó)外供貨，一對(duì)30kW冷凍壓縮機(jī)螺桿（φ110×300）供應(yīng)價(jià)只有300美元，而且齒面是精磨過的。

臺(tái)灣復(fù)盛股份有限公司：該公司在大陸設(shè)有復(fù)盛實(shí)業(yè)（上海）有限公司。并在廣東中山設(shè)有中山復(fù)盛機(jī)電有限公司。臺(tái)灣漢鐘精機(jī)股份有限公司：在大陸設(shè)有上海漢鐘精機(jī)有限公司。產(chǎn)品全部生產(chǎn)雙螺桿制冷壓縮機(jī)。煙臺(tái)冷凍機(jī)廠只生產(chǎn)開式，嘉陵、無錫、復(fù)盛、漢鐘只生產(chǎn)半封閉式，其余各廠都同時(shí)生產(chǎn)開式和半封閉式制冷壓縮機(jī)。

材料和制造技術(shù)材料采用中炭鋼或中炭合金鋼調(diào)質(zhì)。制造技術(shù)都采用粗銑→調(diào)質(zhì)→精銑工藝。目前在制冷壓縮機(jī)中只有上海～冷開利空調(diào)設(shè)備有限公司的螺桿是經(jīng)過精磨的（螺桿從國(guó)外進(jìn)貨）。螺桿齒形精度和表面粗糙度的情況與空壓機(jī)相同。

專業(yè)化協(xié)作除上述九家企業(yè)自制螺桿制冷壓縮機(jī)外，其他冷凍機(jī)廠有需求時(shí)，都采購(gòu)國(guó)外或臺(tái)灣的螺桿制冷壓縮機(jī)，組裝制冷空調(diào)設(shè)備。我國(guó)泵行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀-發(fā)展史單螺桿泵是1932年由法國(guó)工程師Moineau發(fā)明，并由德國(guó)PCM泵公司制成產(chǎn)品。三螺桿泵是1931年由瑞典IMO公司發(fā)明并制造的。

我國(guó)天津市工業(yè)泵廠于60年代初研制成功船用高壓小流量三螺桿泵，并擴(kuò)展為單、雙、三螺桿泵專業(yè)廠。沈陽水泵廠于60年代中期研制生產(chǎn)雙、三螺桿泵，70年代研制成功五螺桿泵。天津工業(yè)泵廠于1984年引進(jìn)德國(guó)Allweiler公司的制造技術(shù)和英國(guó)Holroyd公司的2AC螺桿銑床和配套設(shè)備后，我國(guó)才開始批量生產(chǎn)螺桿泵。比國(guó)外整整落后了20年。

企業(yè)經(jīng)過1984年以來15年的發(fā)展，我國(guó)目前已有螺桿泵專業(yè)廠近30家。主要廠家有：天津市工業(yè)泵廠：1984年引進(jìn)Allweiler公司制造技術(shù)、英Holroyd公司2AC螺桿銑床一臺(tái)及其配套設(shè)備，1993年引進(jìn)德國(guó)Bornemann公司技術(shù)、奧地利Linsinger公司數(shù)控螺桿旋風(fēng)銑床一臺(tái)、和2AC桳，5AC螺桿銑床各一臺(tái)，1998年引進(jìn)德國(guó)Klingelnberg公司HNC35SL全數(shù)控高精度螺桿磨床一臺(tái)。年產(chǎn)單、雙、三螺桿泵約6000臺(tái)。石首水泵廠：1989年引進(jìn)捷克Sigma公司技術(shù)和空心管壓制單螺桿泵轉(zhuǎn)子設(shè)備。西安遠(yuǎn)東機(jī)械制造公司曲桿泵廠：年產(chǎn)油田用單螺桿泵約600臺(tái)。其他單螺桿泵廠有：杭州水泵總廠、蘭州水泵廠、浙江東陽螺桿泵廠、上海輕工機(jī)械技術(shù)研究所、靖江化工機(jī)械廠、無錫梁中螺桿泵廠、北京石油機(jī)械廠、嘉興石油機(jī)械廠、中成機(jī)械制造有限公司等。雙螺桿泵廠：除天泵和沈泵外，還有江蘇淮陰通用機(jī)械廠和廣州造船廠機(jī)械分廠。年產(chǎn)量一般在幾百臺(tái)。三螺桿泵廠：除天泵、沈泵、蘭泵外，還有南京工業(yè)泵廠、上海水工機(jī)械廠。后兩家年產(chǎn)量較少。五螺桿泵廠：唯一的生產(chǎn)廠棗沈泵廠將轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)權(quán)給天泵廠。

產(chǎn)品我國(guó)單、雙、三、五螺桿泵的年產(chǎn)量總計(jì)約10000余臺(tái)，以三螺桿泵產(chǎn)量量大，約占半數(shù)以上，其次為單、雙螺桿泵。五螺桿泵產(chǎn)量很少。

材料和制造技術(shù)螺桿泵轉(zhuǎn)子由于工況惡劣，因此選材比空壓機(jī)、制冷機(jī)的螺桿要好，如選用38CrMoAl、40Cr、20Cr13、16Mn、CrS5的，常需經(jīng)滲氮硬化（HRc56～60）。也有選用CrNi、CrMo、CrNiMo不銹鋼、MnCrS鋼等。制造技術(shù)一般廠是粗、精銑→氮化。國(guó)內(nèi)只有天津工業(yè)泵廠采用粗銑→氮化→精磨工藝。

專業(yè)化協(xié)作我國(guó)泵行業(yè)除天泵、沈泵等少數(shù)廠外，螺桿生產(chǎn)設(shè)備十分簡(jiǎn)陋，因此亟需建立設(shè)備齊全、工藝的螺桿專業(yè)制造廠。我國(guó)塑料機(jī)械行業(yè)螺桿制造技術(shù)的現(xiàn)狀-發(fā)展史在塑料機(jī)械中用到螺桿的主要是注塑機(jī)和擠出機(jī)。注塑機(jī)基本上是單螺桿，擠出機(jī)以單螺桿為主，近年發(fā)展了雙螺桿，晨光化工研究院還研制了四螺桿擠出機(jī)，但產(chǎn)量很少。改革開放20年來，家電、建材、汽車、文具、玩具等行業(yè)突飛猛進(jìn)，家庭作坊式私營(yíng)企業(yè)也發(fā)展迅速，因此注塑機(jī)行業(yè)高速發(fā)展，僅浙江寧波地區(qū)就有33家注塑機(jī)廠，全國(guó)60余家。擠出機(jī)行業(yè)發(fā)展穩(wěn)健，至今骨干廠也就5～6家。

企業(yè)：注塑機(jī)行業(yè)主要的企業(yè)有：大連橡膠塑料機(jī)械廠、無錫塑料機(jī)械廠、寧波塑料機(jī)械總廠、震德塑料機(jī)械有限公司、東華塑料機(jī)械有限公司、寧波海天機(jī)械有限公司其中海天公司是一家民營(yíng)企業(yè)，據(jù)介紹1998年銷售注塑機(jī)3000臺(tái)，銷售額5億元。

☆擠出機(jī)行業(yè)主要的企業(yè)有：江蘇科亞化工裝備有限公司、上海擠出機(jī)廠、武漢塑料機(jī)械廠、山東塑料機(jī)械廠、甘肅化工機(jī)械廠、晨光化工研究院塑料機(jī)械研究所

產(chǎn)品我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)合模力1t～3000t注塑機(jī)，螺桿直徑φ20～200mm的單、雙螺桿擠出機(jī)。注塑機(jī)的全國(guó)年產(chǎn)量約15000臺(tái)，擠出機(jī)的全國(guó)年產(chǎn)量約2000臺(tái)。我國(guó)目前還不能生產(chǎn)精密型注塑機(jī)。

材料和制造技術(shù)螺桿材料國(guó)內(nèi)一般采用38CrMoAl4、40Cr5、45#鋼，并用鹽浴液體、氣體、離子氮化，其硬度值達(dá)Hv1000～1100（HRc65～72），但因氮化層深度只有05mm，磨損后芯部硬度只有Hv280，因此螺桿壽命很短。近年來采用鍍硬鉻（易脫層）、表面噴涂（碳化鎢），頭部采用高速鋼、萊氏體鉻鋼（X220CrMoY121,HRc60～62，Hv700～800）等提高其耐用度。制造技術(shù)普遍是熱軋料→銑削（旋風(fēng)銑、靠模銑、青海第二機(jī)床廠的SB6332、SK6332A半自動(dòng)或數(shù)控螺紋銑床）→氮化或高頻淬硬→砂帶拋光。螺桿成品尺寸幾何精度低，使用壽命短，砂帶拋光現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境污染嚴(yán)重等，是行業(yè)內(nèi)普遍存在的嚴(yán)重問題。-專業(yè)化協(xié)作塑料機(jī)械行業(yè)有許多螺桿專業(yè)廠，例如浙江舟山地區(qū)就有金海機(jī)械公司等50多家螺桿制造廠。目前存在的問題是設(shè)備簡(jiǎn)陋、制造技術(shù)落后，螺桿質(zhì)量低劣，壽命短。同時(shí)螺桿機(jī)筒制造精度也低、質(zhì)量差、壽命短。這些都嚴(yán)重制約了我國(guó)高精度注塑機(jī)和擠出機(jī)的發(fā)展。我國(guó)螺桿制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)空壓機(jī)螺桿和制冷壓縮機(jī)螺桿其使用中的介質(zhì)和工況有差別，但材質(zhì)、熱處理、尺寸、型線設(shè)計(jì)等有許多相似之處，因此臺(tái)灣的復(fù)盛公司和漢鐘精機(jī)公司都是橫跨空壓機(jī)和制冷機(jī)兩個(gè)行業(yè)，西方許多公司也是如此。目前國(guó)內(nèi)許多制冷空調(diào)廠家都明確表示螺桿制冷壓縮機(jī)要選用，但不自制，立足外購(gòu)。因?yàn)樾枰纬陕輻U制冷壓縮機(jī)的成批生產(chǎn)能力，需要3000萬元投資，這對(duì)許多廠都是不經(jīng)濟(jì)的。我國(guó)已經(jīng)有10家空壓機(jī)廠和8家制冷機(jī)廠（含臺(tái)灣復(fù)盛、漢鐘精機(jī)）具備螺桿成批生產(chǎn)能力。縱觀美、日、德、英、意等國(guó)有名氣的螺桿壓縮機(jī)制造公司，每國(guó)也就3～7家，因此我們不應(yīng)再盲目增加螺桿壓縮機(jī)制造廠家的數(shù)量，而應(yīng)提高螺桿設(shè)計(jì)制造質(zhì)量；擴(kuò)展品種、規(guī)格；擴(kuò)大產(chǎn)量、降低成本和售價(jià)三方面狠下工夫。提高制造技術(shù)的關(guān)鍵是采用新材料、新工藝、新設(shè)備。但任何機(jī)械產(chǎn)品都受到產(chǎn)品成本和市場(chǎng)的制約，因而不應(yīng)脫離國(guó)情盲目地提倡全行業(yè)都采用世界第一流的工藝和設(shè)備。壓縮機(jī)行業(yè)目前主要的傾向是先入為主，照搬國(guó)外個(gè)別公司的現(xiàn)成工藝。英國(guó)Holroyd公司是一家歷史悠久的螺桿制造及機(jī)床公司，據(jù)介紹年產(chǎn)螺桿十萬付，供應(yīng)世界各國(guó)。該公司順應(yīng)世界潮流，近年開發(fā)了TG150E和TG350E螺桿磨床。因此我國(guó)壓縮機(jī)螺桿制造技術(shù)及生產(chǎn)布點(diǎn)應(yīng)有以下發(fā)展趨勢(shì)：

用精磨代替精銑銑削能達(dá)到的型線精度和表面粗糙度是比較低的，隨著設(shè)計(jì)對(duì)螺桿型線尺寸及形狀精度要求的提高，精銑已很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。粗糙度也直接影響螺桿付的使用壽命。因此全行業(yè)應(yīng)逐漸過渡到以精磨代替精銑。既然粗銑后還有精磨，粗銑后螺桿型線的尺寸形狀精度就不必要求過高，粗銑機(jī)床的精度及檔次可以減低，因此進(jìn)口每臺(tái)高達(dá)50～70萬美元的螺桿銑床作為粗銑機(jī)就沒有必要了。目前國(guó)內(nèi)許多廠家采用Holroyd公司的2AC、5AC機(jī)床作粗銑機(jī)床是十分不經(jīng)濟(jì)的。今后發(fā)展的典型工藝路線應(yīng)該是：·粗銑，采用青海第二機(jī)床廠的QH2?29、QH2?53螺桿銑床或其他自制銑削設(shè)備?！ふ{(diào)質(zhì)或局部硬化處理?！ぞ?，采用德國(guó)Klingelnberg公司的HNC35SL螺桿磨床、英國(guó)Holroyd公司的TG150E或TG350E螺桿磨床、意大利SU公司的螺桿磨床、漢江機(jī)床廠的螺桿磨床等。視各廠的螺桿精度、產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)實(shí)力而定。

螺桿空壓機(jī)廠制造系列制冷壓縮機(jī)，供應(yīng)制冷空調(diào)設(shè)備廠家已有螺桿制冷壓縮機(jī)成批生產(chǎn)能力的大陸7家工廠，他們不可能向同行供應(yīng)螺桿制冷壓縮機(jī)，而我國(guó)其他幾十家制冷空調(diào)設(shè)備廠再新增螺桿制冷壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力又是極不經(jīng)濟(jì)的，因此唯一的出路是大陸有螺桿壓縮機(jī)生產(chǎn)能力的10家空壓機(jī)廠開發(fā)系列的螺桿制冷壓縮機(jī)供應(yīng)國(guó)內(nèi)需求，否則大量進(jìn)口國(guó)外螺桿制冷壓縮機(jī)的勢(shì)頭將無法遏制。

工業(yè)泵螺桿工業(yè)泵用途廣泛，介質(zhì)和工況各異，因此只組織少數(shù)工業(yè)泵廠生產(chǎn)滿足石油、化工、電力、船舶、采礦、食品、醫(yī)藥、環(huán)保、橡膠、塑料等眾多行業(yè)的各種需要是不可能的。因此目前全國(guó)30余家螺桿泵廠，雖然有的年產(chǎn)量只有幾百臺(tái)，品種只有幾種或幾十種，應(yīng)該說這是市場(chǎng)歷史上形成的，也是合理的。但是要求這30余家螺桿泵廠都具備完善的螺桿制造設(shè)備和成批生產(chǎn)能力，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。因此我國(guó)工業(yè)泵螺桿的生產(chǎn)亟需組織專業(yè)化生產(chǎn)廠。工業(yè)泵螺桿專業(yè)廠應(yīng)配備目前國(guó)內(nèi)外和實(shí)用的各類螺桿加工設(shè)備，熱處理設(shè)備和產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)設(shè)備，完善的螺桿付試驗(yàn)設(shè)備。螺桿設(shè)計(jì)圖紙可以由主機(jī)廠提供，也可以由螺桿專業(yè)廠在其生產(chǎn)的系列產(chǎn)品中推薦。這樣我國(guó)的工業(yè)泵生產(chǎn)將會(huì)走向更迅速的發(fā)展道路，大量的進(jìn)口產(chǎn)品將逐漸由國(guó)內(nèi)產(chǎn)品所取代。這種專業(yè)廠可從現(xiàn)有的工業(yè)泵廠中轉(zhuǎn)產(chǎn)，也可新建，但一旦成為螺桿專業(yè)生產(chǎn)廠后，不應(yīng)再成批制造工業(yè)泵。工業(yè)泵的螺桿制造應(yīng)以精磨取代精銑，工業(yè)泵螺桿往往需要淬硬，由于精銑在淬硬前進(jìn)行，而熱后變形只有用精磨才能消除，否則螺桿付的嚙合精度很低，泵的性能必然很差，螺桿付的轉(zhuǎn)子壽命也很短。-塑料機(jī)械螺桿我國(guó)塑料機(jī)械工業(yè)是從輕工、化工等行業(yè)的機(jī)械廠發(fā)展起來的，因此與傳統(tǒng)的機(jī)械廠有差距，一般設(shè)備條件較差，工藝落后。作者對(duì)國(guó)內(nèi)的一些注塑機(jī)、擠出機(jī)廠作了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，認(rèn)為普遍存在下列工藝、質(zhì)量問題：

螺桿：直接選用熱軋棒料作毛坯，幾乎沒有一家工廠采用經(jīng)過鍛打的圓料毛坯，因而熱軋棒料的晶粒粗大和縱向纖維等所有缺陷全部保留到螺桿的成品中，造成螺桿淬火時(shí)變形無規(guī)律和成品使用中變形，壽命低。螺桿淬火后，采用壓力機(jī)校正彎曲變形，其后再無精加工工序，機(jī)械校正后螺桿內(nèi)殘留的內(nèi)應(yīng)力必然在200～300℃的工作溫度下釋放出來，造成螺桿重新彎曲，工作時(shí)螺桿在機(jī)筒內(nèi)"刮磨"甚至"掃膛"（振動(dòng)），惡化了工況，并使螺桿一機(jī)筒付加速磨損。

螺桿銑削淬硬后采用砂帶拋光，既不能保證螺桿的形狀及尺寸精度，又嚴(yán)重污染生產(chǎn)環(huán)境，勞動(dòng)條件惡劣，這是目前機(jī)械行業(yè)中少有的落后工藝。

螺桿工序之間和成品存放過程中，幾乎沒有一家工廠采用吊裝。這種L/D=12～35的細(xì)長(zhǎng)桿工件應(yīng)該采用吊裝存放，是機(jī)械工廠的常規(guī)，這種人為造成的螺桿彎曲，必然明顯降低螺桿的制造和使用質(zhì)量。

螺桿內(nèi)在質(zhì)量和尺寸形狀精度沒有有效的檢測(cè)手段：對(duì)熱處理的金相分析、硬度和精加工后的尺寸形狀精度，幾乎沒有一家工廠有嚴(yán)格的檢測(cè)手段和分析報(bào)告。由于存在上述五個(gè)方面問題，因此全行業(yè)的螺桿內(nèi)在質(zhì)量和尺寸形狀精度與設(shè)計(jì)圖紙對(duì)比合格率很低。

拉桿拉桿是注塑機(jī)中受拉壓交變應(yīng)力嚴(yán)重的零件，而拉桿從軸端螺紋處斷裂事件幾乎是所有注塑機(jī)廠都發(fā)生過的質(zhì)量事故。究其原因除裝配中因模板位置調(diào)整誤差造成四根拉桿偏載的因素外，主要是拉桿的螺紋加工工藝落后和螺紋精度失控造成的。拉桿采用42CrMo、40Cr、38CrMoAl等材料，要求調(diào)質(zhì)硬度HB280～290，但目前國(guó)內(nèi)注塑機(jī)拉桿螺紋幾乎都采用硬質(zhì)合金刀片焊接車刀車削加工，由于刀片在銅焊時(shí)紅硬性降低，為保證車削效率而要求拉桿調(diào)質(zhì)硬度低于HB270，造成拉桿抗疲勞強(qiáng)度明顯降低。因此為了杜絕拉桿斷裂事件，必須確保調(diào)質(zhì)硬度HB280～290，在精車螺紋時(shí)采用精度較高的機(jī)夾可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金螺紋刀片，并在精車后追加槽底滾壓加工。

模板鑄件外協(xié)，其內(nèi)在成份、質(zhì)量沒有可靠保證，一般進(jìn)廠也無嚴(yán)格檢驗(yàn)，因此其成品耐磨性及內(nèi)在缺陷都無法控制。

即使采用加工中心，但許多廠的加工中心沒有用雙頻激光干涉儀定期檢查各個(gè)數(shù)控座標(biāo)軸的精度。加工后對(duì)模板的全部面、孔、形位公差沒有檢測(cè)手段和儀器。因此模板的機(jī)械加工質(zhì)量失控，必然造成注塑機(jī)裝配中的質(zhì)量問題。

機(jī)架注塑機(jī)和擠出機(jī)的機(jī)架結(jié)構(gòu)單薄，全部采用型鋼焊接結(jié)構(gòu)。焊接后幾乎沒有一家工廠采用任何消除焊接應(yīng)力的有效措施。這樣經(jīng)機(jī)械加工再進(jìn)行裝配和投入使用，機(jī)架的變形必然嚴(yán)重影響這二類塑料機(jī)械的工作性能。

模板在機(jī)架上的滑動(dòng)導(dǎo)軌（鋼架上焊的鋼塊）沒有采用淬硬工藝，很少采用刮花工藝，也沒有見到強(qiáng)制潤(rùn)滑的油槽，這樣在注塑機(jī)使用中磨損是很嚴(yán)重的。注塑機(jī)的模板和機(jī)架導(dǎo)軌，可以從機(jī)床導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)中吸取不少有益的東西。以上四大零件的設(shè)計(jì)制造缺陷幾乎在全行業(yè)中都普遍存在，只有個(gè)別廠在采取一些零星的措施，例如海天公司1999年引進(jìn)了英國(guó)Matrix公司5m螺紋磨床，并開始采用可轉(zhuǎn)位螺紋刀片，震德廠也采用了可轉(zhuǎn)位螺紋刀片。-螺桿制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)·對(duì)于直徑較大的螺桿在鍛造工藝允許的條件下，盡量采用鍛造毛坯（我國(guó)螺桿直徑標(biāo)準(zhǔn)：D=10，45，65，90，120，150，200，250，300mm）。螺桿在加工工序之間和成品存放過程中一律采用吊裝方式。

螺桿的典型工藝今后應(yīng)該是：鍛坯→車削→粗銑（采用青海第二機(jī)床廠的SB6332、SK6332A半自動(dòng)或數(shù)控螺紋銑床、意大利Saporiti公司的螺桿銑床）→熱處理（淬火）→外圓磨削→數(shù)控螺桿磨削（采用瑞士Reishauer公司的RG系列螺紋磨床、英國(guó)Matrix公司螺紋磨床，德國(guó)Karstens公司的螺紋磨床、意大利SU公司的螺紋磨床和漢江機(jī)床廠的SK7432、SK7450數(shù)控螺紋磨床。視各廠螺桿的精度、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)實(shí)力而定）→布輪拋光（設(shè)備采用普通數(shù)控車床）。取消砂帶拋光，采用布輪拋光可以改善生產(chǎn)環(huán)境，并保證不破壞精磨后的螺桿尺寸、形狀精度，更進(jìn)一步降低螺桿表面粗糙度，增加螺桿使用壽命。·熱處理后應(yīng)仔細(xì)檢查金相組織及硬度分布。螺桿精度后應(yīng)有專門設(shè)計(jì)的螺桿動(dòng)態(tài)精度檢驗(yàn)儀全面檢查螺桿的尺寸和形狀精度。采用三座標(biāo)測(cè)量機(jī)的靜態(tài)檢查是不全面、不科學(xué)的。

目前遍布全國(guó)的眾多塑機(jī)螺桿專業(yè)廠大都設(shè)備簡(jiǎn)陋、產(chǎn)品質(zhì)量低劣，應(yīng)進(jìn)行大力整頓、改造。原機(jī)械部滾珠絲杠專業(yè)廠（例如南京工藝裝備廠、江江機(jī)床廠昆山分廠等）如能利用現(xiàn)有設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)塑機(jī)螺桿，將會(huì)大大縮短我國(guó)精密塑料機(jī)械的研制進(jìn)程。

螺桿的質(zhì)量檢測(cè)和性能測(cè)試壓縮機(jī)、工業(yè)泵、塑料機(jī)械中的螺桿全部為回轉(zhuǎn)體，因此其尺寸和形狀精度應(yīng)該在回轉(zhuǎn)狀態(tài)（動(dòng)態(tài)）中進(jìn)行檢測(cè)。過去由于量?jī)x開發(fā)落后于工業(yè)產(chǎn)品開發(fā)，因此國(guó)外也是用三座標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)的?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外都開發(fā)了數(shù)控測(cè)量中心（例如德國(guó)Klingelnberg公司的PNC65、Mahr公司的Primar測(cè)量?jī)x，國(guó)內(nèi)的雙頻激光動(dòng)態(tài)絲杠測(cè)量?jī)x、數(shù)控齒輪測(cè)量中心等），可使螺桿在回轉(zhuǎn)狀態(tài)下，測(cè)量全部尺寸、型線等的幾何形狀精度。即使是螺桿成型銑刀的刀口曲線也可快捷方便的測(cè)出。因此原有一些機(jī)械靠模、光學(xué)或三座標(biāo)測(cè)量?jī)x靜態(tài)測(cè)量的方式和儀器應(yīng)作根本性的改變。

螺桿熱處理內(nèi)在質(zhì)量的檢測(cè)普遍未予重視，應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)螺桿內(nèi)在質(zhì)量（金相組織、硬度、機(jī)械性能等）的檢測(cè)和控制。螺桿付嚙合精度的檢測(cè)（間隙及其均勻性、回轉(zhuǎn)精度等），過去沒有適用的儀器。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)成都工具研究所已開發(fā)了螺桿付精度檢查儀，可以高精度自動(dòng)檢測(cè)、記錄螺桿付的回轉(zhuǎn)精度及其間隙的均勻性壓縮機(jī)、工業(yè)泵螺桿付的壽命、振動(dòng)測(cè)試和塑機(jī)螺桿付的壓力、料溫、功率消耗、壽命等性能測(cè)試，過去普遍未予重視。設(shè)有螺桿付性能測(cè)試室的工廠極少。這些產(chǎn)品性能測(cè)試工作只在國(guó)內(nèi)少數(shù)大學(xué)和研究所的實(shí)際室里才有。今后螺桿專業(yè)廠和行業(yè)骨干廠應(yīng)逐漸增設(shè)螺桿付產(chǎn)品性能測(cè)試室或?qū)嶒?yàn)室。國(guó)外的一些大公司是很重視產(chǎn)品性能測(cè)試的，在這方面應(yīng)投入大量資金和人力，以保證產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代。壓縮機(jī)、泵、塑料機(jī)械行業(yè)的齒輪和齒輪箱。

應(yīng)用：無油螺桿壓縮機(jī)必須采用齒輪傳動(dòng)以控制螺桿付之間保持均勻的側(cè)隙和定比傳動(dòng)。工業(yè)泵中也要用到齒輪傳動(dòng)，以保持（雙、三、五）螺桿付之間的均勻側(cè)隙和定比傳動(dòng)。注塑機(jī)中廣泛采用行星齒輪機(jī)構(gòu)以調(diào)整四根拉桿與模板之間的相對(duì)位置，以保證二塊模塊并行并同時(shí)與水平導(dǎo)軌垂直。擠出機(jī)中則必須有齒輪箱驅(qū)動(dòng)螺桿（單、雙、四螺桿）并保持雙、四螺桿之間的均勻側(cè)隙和定比傳動(dòng)。注塑機(jī)中的齒輪是調(diào)整件，不是動(dòng)力齒輪。因此除輪齒等分誤差（齒距誤差Δfpt和齒距累積誤差ΔFp）有嚴(yán)格要求外，齒形誤差Δff，齒向誤差ΔFβ不必有高的要求，齒輪強(qiáng)度和壽命也無高的要求，因此齒輪采用中炭鋼調(diào)質(zhì)，滾切到9～10級(jí)精度一般可以滿足使用要求。其余齒輪都是傳動(dòng)齒輪，因此齒輪應(yīng)采用低炭合金綱滲炭淬火，滾制→淬硬→磨削到6級(jí)精度，才能滿足使用要求。