各类挤出螺杆广泛应用于橡胶、塑料、食品等工业领域的生产设备中。优选变螺距螺杆，因为它具有均匀压缩、高压缩比和良好排放连续性的优点。但是，由于变螺距螺杆的工艺性差，难以用通用设备加工，其应用受到了一定的限制。本文通过工艺分析，在利用和挖掘现有通用设备潜力的前提下，研究解决了变螺距螺杆的加工问题。1变螺距螺杆的结构特点及工艺分析1)变螺距螺杆的数学方程。变螺距螺杆是具有不同螺距的相邻螺杆。常用变螺距螺杆的螺距变化规律如图1所示。图1变螺距螺杆示意图从图中可以看出，螺杆的螺距是按照等差数列规律逐渐排列的。若螺旋线曲线上任意点到起始点的距离为L，则可得到变螺距螺杆螺旋线的数学方程为l=nP n2DP，其中：P为基本螺距；DP是音高变化；n为螺旋圈数，n=f/2p，fP为总螺纹角。将n=f/2p代入方程，可以得到l=(P/2p)f (DP/4p2)f2的顺序：A=P/2p，B=DP/4p2，再代入f=wt得到l=Awt Bw2t2，其中：w为螺杆旋转的角速度；T是螺杆转过角度f所需的时间2)变螺距螺杆的曲线分析a .位移分析等距螺杆的数学方程只有变螺距螺杆方程中的第一项，即l=Awt曲线上任意一点的轴向位移L与时间T成线性关系；而变螺距螺杆l与时间T成二次关系.b .速度分析当螺杆匀速转动时，等距螺旋螺旋线上任意一点的轴向速度v=dl/dt=Aw，其中：A和W均为常数，所以V为常数，即等距螺旋螺旋线上任意运动点的轴向位移速度为常数。而变螺距螺旋线上任意一点的轴向速度v=dl/dt=Aw 2Bw2t说明变速螺旋线上任意运动点的轴向速度是时间的函数，是变化的。c .加速度分析：等距螺杆轴向加速度a=d2l/dt2=0，变螺距螺杆轴向加速度a=d2l/dt2=2Bw2，说明等距螺杆螺旋线上任意一点的轴向加速度为零，而变螺距螺杆螺旋线上任意一点的轴向加速度为常数，其速度均匀变化。也就是说，变螺距螺旋线上任意一点的轴向位移都是匀加速(减速)运动。3)等螺距螺杆的成形运动分析与加工，只有主轴带动工件匀速旋转，刀具匀速轴向运动，才能形成等距螺旋线。加工变螺距螺杆时，一方面主轴必须带动工件匀速旋转，另一方面刀具必须以均匀的轴向加速度(减速度)运动，形成变螺距螺旋线。作为普通车床，刀具只能以均匀的轴向速度运动。如果刀具以匀加速(减速度)运动，就需要在进给装置中增加一个可以实现匀变速运动的机构。2变螺距加工系统的设计要实现变螺距螺纹的加工，在成型运动中同时实现变螺距螺纹方程中的Awt和Bw2t2运动规律。Awt项可以通过普通车床本身的功能来实现，而Bw2t2项必须通过添加辅助设备来实现。经过分析比较，并考虑到工艺和结构实现的可能性、经济性和方便性，我们设计了一种凸轮机构(辅助进给箱)。利用凸轮的恒加(减)速曲线推动螺杆作轴向匀加(减)速运动，得到变螺距螺纹-变螺距螺旋线的成形轨迹，如图2所示。图2变距加工系统示意图。普通车床的丝杠端部设置有齿轮，丝杠的旋转运动通过齿轮传递给辅助进给箱内的凸轮。凸轮转动时，通过变速曲线推动从动滑板(丝杠轴向固定)，从而推动丝杠相对床身做匀速加速(减速)运动(丝杠和床身可以滑动)。以这种方式，运动与均匀的ro相结合
据调查，国外大多采用数控机床和专用机床加工变螺距螺杆。这种加工方法的优点是：1)效率高，精度容易保证；其缺点是：设备复杂昂贵，工艺成本高。而我们设计的变距加工系统利用了现有的通用机床，只增加了一个结构简单、调整方便的辅助进给箱。加工变螺距螺纹时打开辅助进给箱，进行常规加工时关闭辅助进给箱。这样，机床原有的工艺范围不会受到影响。可见，该方案经济实用。2)可变距离范围广，产品规格多。加工不同规格的变螺距螺杆时，可根据需要通过调节辅助进给箱内的挂轮和改变传动比来改变刀具的匀速，从而加工各种规格的变螺距螺杆。3)产品质量好，生产效率高。该系统操作简单，质量稳定，生产效率高。
