【正文】 第一代數(shù)控滾齒機的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副傳動，速度依然較低，但精度有所提高。垂直進給運動 ， 即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動，這是保證切出整個齒寬所必須的運動，由進給掛輪的傳動比再通過 與滾刀架相連接的絲桿螺母來實現(xiàn) 。 本說明書重點介紹的 Y38 滾齒機的工作原理是利用范成法來加工齒輪的，其主要工作工程有： 切削運動（主運動） ， 即滾刀的旋轉(zhuǎn)運動，其切削速度由變速齒輪的傳動比決定。工作時，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機通過齒輪副和蝸輪副驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動；刀架可沿立柱導(dǎo)軋垂直移動，還可繞水平軸線調(diào)整一個角度。目前，滾齒機一般有粗、精加工兩種，粗加工精度低于 8 級，一般精加工為 7～ 6級，高精度精加工則高于 6級。有的滾齒機的刀架還可沿滾刀軸線方向移動，以便用切向進給法加工蝸輪。立式滾齒機工作時，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動機驅(qū)動作旋轉(zhuǎn)運動，刀架可沿立柱導(dǎo)軋垂直移動，還可繞水平軸線調(diào)整一個角度。 在齒輪加工中應(yīng)用最廣泛 .這種機床使用特制的滾刀時也能加工花鍵和鏈輪等各種特殊齒形的工件。研齒機、剃齒機、磨齒機等齒輪加工機床，則屬于齒輪齒面精度加工用的機床。仿形法是用刀具的刀刃形狀來保證齒輪齒形的準(zhǔn)確性，用單分齒來保證分齒的均勻。常用的齒輪副有圓柱齒輪、圓錐齒輪及蝸桿蝸輪等 ，其加工技術(shù)和加工能力反映一個國家的工業(yè)水平。作為機械制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備的金屬 切削機床，也因此在國民經(jīng)濟中占有重要地位。其中有電機的選取，蝸輪蝸桿的計算校核，液壓的計算校核以及絲杠的計算選擇。生產(chǎn)率和加工精度都比較高。目前各個國家普遍采用的傳統(tǒng)的滾齒機型。并且 齒輪作為機械傳動中最常見，最重要的傳動零件， 被廣泛地應(yīng)用于機械設(shè)備的傳動系統(tǒng)中 ，因此也決定了在一個國家的工業(yè)中齒輪的加工的重要地位。 實現(xiàn)齒輪加工數(shù)控自動化、加工和檢測的一體化是目前齒輪加工的發(fā)展趨勢。 滾 齒機是齒輪 加工機床中應(yīng)用廣泛的一種機床，在其 上可切削直齒、斜齒圓柱齒輪，還可加工蝸輪、鏈輪等 。所以在齒輪加工中，范成法應(yīng)用最為廣泛。對傳動部分如大立柱等部分給予了作圖說明。 17 世紀(jì)末，人們才開始研究，能正確傳遞運動的輪齒形狀。 齒輪被廣泛地應(yīng)用于機械設(shè)備的傳動系統(tǒng)中，滾齒是應(yīng) 用最廣的切齒方法， 滾齒加工 大多都 是在滾齒機上進行的 ，因此滾齒機在機械加工中占有舉足輕重的作用。范成法是按照齒輪嚙合原理進行加工，假想刀具為齒輪的牙形，它在切削被加工齒輪時好似一對齒輪嚙合傳動，被加工齒輪就是在類似嚙合傳動的過程中被范成成形的范成法具有加工精度高，粗糙度值低，生產(chǎn)率高等特點 ，因而得到廣泛應(yīng)用 。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 2 滾齒機的發(fā)展 滾齒機是用滾刀按展成法加工直齒、斜齒和人字齒圓柱齒輪以及蝸輪的齒輪加工機床。 滾齒機按布局分為立式和臥式兩類。工件裝在工作臺上，由分度蝸輪副帶動旋轉(zhuǎn)，與滾刀的運動 一起構(gòu)成展成運動。大型滾齒機還設(shè)有單齒分度機構(gòu)、指形銑刀刀架和加工人字齒輪的差動換向機構(gòu)等。 滾齒機制造技術(shù)的發(fā)展可劃分為機械式滾齒機和數(shù)控滾齒機兩個階段 。工件裝在工件軸上，由分度蝸輪副帶動旋轉(zhuǎn)，與滾刀的運動一起構(gòu)成展成運動。分齒運動 ， 即工件的旋轉(zhuǎn)運動，其運動的速度必須和滾刀的旋轉(zhuǎn)速度保持本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 3 齒輪與齒條的嚙合關(guān)系。 隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了 1～ 3 個軸數(shù)控化的滾齒機，其中的一部分軸采用伺服電機數(shù)字化控制。隨著刀具技術(shù)的發(fā)展，切削線速度有了很大的提高，原來的滾齒機已不能滿足刀具的高速切削要求，于是更快的第二代數(shù)控滾齒機誕生。 1997 年，世界著名錐齒輪制造商 ——美國格里森公司成功收購德國 PFAUTER 公司。這時，數(shù)控滾齒機 似乎進入頂峰 。數(shù)控滾齒機朝著超高速、超精度、超可靠性、超 數(shù)字化方向發(fā)展 格里森 GENESIStm 130H 立式滾齒機具備突破性的新設(shè)計，可以優(yōu)化干切程序，顯著減少占地面積，大大改善節(jié)拍時間。這既本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 保證了優(yōu)越的減振效果和熱穩(wěn)定性，也保證了更小、更緊湊的機床占地面積，只有7m2，使用戶只需叉車就可以安裝和搬遷機床。機床采用 西門子 840D 數(shù)控系統(tǒng)，具有 7 個數(shù)控軸（ X 軸是徑向軸， Y 軸是切向軸， Z 軸是軸向軸， A 是刀架旋轉(zhuǎn)軸， B 是滾刀主軸， C 是工件軸， Z2 是尾架軸），其中， 4 個為聯(lián)動軸（ X、 Z、 B 和 C）；采用干切技術(shù)，高速鋼滾刀切削 ；轉(zhuǎn)速達955r/min，線速度達 180m/min，完成單件全部（包括上下料）過程僅需 19s；精度高于DIN Class 7；用于精密加工時可達到 DIN Class 5 甚至更高，真正達到高精度、高速度。 圖 如上圖所示，本部分主要的是 1 液壓 缸， 2 絲杠， 3 蝸輪蝸桿的設(shè)計，計算選擇及其校核。 能量流是機械系統(tǒng)完成特定工作過程所需的能量形態(tài)變化和實現(xiàn)工作過程所需的動力。 齒輪加工機床通過對輸入、輸出的轉(zhuǎn)換，來獲得我們所需要的零件，可以知道：齒輪 損耗的冷卻劑 冷卻的潤滑劑 機床運作 毛坯 劑冷卻 潤滑劑 機械能 電力能 齒輪加工 機床 控制信號 工作臺，刀具，及齒輪等部件的運動 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 齒輪加工機床的總功能是在一定動力驅(qū)動下，通過控制和輔助操作，將齒輪毛坯加工成齒輪。形成導(dǎo)線（直線）的方法是相切法，需要兩個成形運動。齒坯做分度運動――轉(zhuǎn)過 360176。銑削時工件安裝在分度頭上，銑刀旋轉(zhuǎn)對工件進行切削加工，工作臺作直線進給運動，加工完一個齒槽，分度頭將工件轉(zhuǎn)過一定角度，再加工另一個齒槽，依次加工出所 有齒槽。 此外，也可用成形刨刀在刨齒機上刨齒、在插床上插齒，再像用拉床拉齒和用沖床沖齒都屬于成形法加工。這種加工方式的精度不高，生產(chǎn)效率也低，但可以用通用機床（如普通銑床）加工，主要用于對齒輪精度要求不高、單件或大件齒輪加工以及修復(fù)齒輪加工等。因此，滾刀實質(zhì)就是一個斜齒圓柱齒輪。滾刀的刀刃就處在這個蝸桿的旋轉(zhuǎn)表面上。在齒輪加工中，范成法應(yīng)用最為廣泛。傳動比計算公式 可以轉(zhuǎn)化成 : kii hih ??11 復(fù)合輪系 由定軸輪系和周轉(zhuǎn)輪系或由幾個周轉(zhuǎn)輪系組成，如圖所示，該輪系用于較大的傳動比，它由行星輪系和差動輪系組成。易加工，易安裝，所以成本低廉。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 17 鋼球錐輪式無級變速 該機構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡單，傳動平穩(wěn)，相對滑動小，體積小，但鋼球精度要求高。常用于電影機械。 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 18 表 變傳動比分齒傳動變速方案 變傳動比分齒表傳動方案 方案簡圖 方案說明 滾子平盤式無級變速器 主、從動軸周線垂直相交，滾子1 與平盤 2 經(jīng)彈簧 3 壓緊，依靠摩擦力傳動，移動滾子 1 即可實現(xiàn)無級變速。該機構(gòu)傳動平穩(wěn)，相對滑動小，效率高，但制造困難。太陽輪 4 分別與軸 A、 B固結(jié)，行星輪 3 為一二聯(lián)齒輪，分別與太陽輪 4 嚙合，并可繞軸 C 自傳，同時隨系桿 H 繞 A、 B 軸線公轉(zhuǎn)，系桿 H做成箱體形。 連 桿 差 動 合 成 此機構(gòu)多用于剎車系統(tǒng)。然后按判別表法確定各評價目標(biāo)的加權(quán)系數(shù)。 計算電動機功率： 查取各傳動副的傳遞效率如下： V帶傳動的傳遞效率η = 齒輪傳遞（包括軸承）的傳遞效率η = 根據(jù)主傳動路線圖和傳動鏈運動平衡式得出總的傳動效率為： η = = 在按主傳動計算效率時，對于進給等旁路的效率需要考慮一個系數(shù)，在這里我們將這個 系數(shù)取為 ，則總的傳遞效率為η總 =η = 得出計算功率 計算P = 247。 ? ? ? ? ?t a n0 .9 5 . t a n V?? ??? ?～ 0 9 6 已知 39。根據(jù)參考文獻【 7】中式（ 155）及上表中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 ? ? ? ?2222232 0 5 0 0 4 .5 0 .6 1 0 0 5 4 8 3 8 .90 .1 3 8caMT M P a M P aW ?? ? ? ?? ? ?? 前已選定軸的材料為 40Cr，調(diào)制處理，由參考文獻【 7】表 151 查得 ? ?1 70MPa?? ? 。 從應(yīng)力集中對軸的疲勞強度的影響來看，截面Ⅱ、Ⅲ處過盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重。鍵槽的應(yīng)力集中系數(shù)比過盈配合小，因而該軸只需校核截面Ⅱ左，右側(cè)即可。 31 及167。 M =20820 N 3）截面Ⅴ右側(cè) 抗彎系數(shù) 3 3 3 30 . 1 0 . 1 3 8 5 4 8 7 . 2W d m m m m? ? ? ? 抗扭系數(shù) 3 3 3 30 . 1 2 0 . 2 3 8 1 0 9 7 4 . 4TW d m m m m? ? ? ? ? 為截面Ⅳ左側(cè)的彎矩 M 為 352 0 0 5 0 4 . 6 1 0 0 2 5 2 . 370M N m m N m m? ? ? ? ? 截面Ⅳ左側(cè)的扭矩 T 為 100548 .T N mm? 截面上的彎曲應(yīng)力 1 0 0 2 5 2 . 3 1 8 . 35 4 8 7 . 2b M M P a M P aW? ? ? ?