单螺杆压缩机是20世纪60年代,在法国发展起来的一种新型容积式气体压缩机,因其结构简单、噪声低、力学性能及可靠性等方面的独特优势,深受压缩机行业的欢迎。然而,因其螺旋啮合副的几何形状复杂,制造困难,加工精度低等因素制约着其发展,目前只有少数的发达国家能够生产这种新型的压缩机。虽然国内一些单位掌握了啮合副型线的设计理论,但对于如何选择理想型线以及在啮合副的实际加工工艺方法上,一直没有实质性的突破。本文在对单螺杆压缩机工作原理进行了解,对螺旋啮合副啮合机理进行了深入的分析后,首先,建立了螺旋啮合副的数学模型,研究理想型线的选择。运用空间曲面啮合原理建立螺杆及星轮型面方程。其次,根据螺旋啮合副的工作特性,研究了螺杆转子螺旋曲面的数控制造技术,提出了在五轴专用数控机床上利用柱形棒铣刀加工螺杆的方法,通过改善柱形棒铣刀的端面特性,试切出了合格转子螺杆样件。再次,以此螺杆样件生成的一次包络曲面为基础,进一步研究了形成螺杆槽轨迹面的原始母线,为星轮的成型加工提供了很好的理论依据。最后,运用作用线与瞬时速度法对加工刀具的位置误差分量进行分析,为提高啮合副的制造精度提供理论依据。本文通过铣削刀具模型的建立,样件的实例加工和啮合副制造精度分析,验证了柱形棒铣刀包络铣削理论的正确性,检验了转子螺杆数控制造技术的的合理性,证明了螺杆和星轮加工工艺的可行性,为改善啮合副的设计精度及提高制造水平提供理论基础。该项研究为加工制造单螺杆压缩机提供了可靠的理论依据。