【正文】 m以下)，為了便于工件裝夾、上下料及自動化要求，一般采用臥式布局，由滑板的平穩(wěn)進(jìn)給進(jìn)行加工，這樣，有利于提高齒輪加工精度和降低齒面粗糙度。⑨機(jī)床的總體布局應(yīng)使機(jī)床外形美觀、大方、穩(wěn)定、協(xié)調(diào)。根據(jù)機(jī)床的加工范圍和綜合因素分析，零傳動滾齒機(jī)選擇臥式布局，下面分析比較常見的幾種臥式布局形式：①工件主軸進(jìn)給，運(yùn)動中產(chǎn)生的間隙、振動會影響零件的加工精度。切削加工過程中，滾刀和工件的軸線相互交叉，在一定速比關(guān)系下作空間嚙合，按包絡(luò)(展成)原理來完成共軛齒形的加工。傳統(tǒng)滾齒機(jī)是通過展成傳動鏈將這兩個運(yùn)動連在一起的，滾刀主軸采用滑動軸承，工作臺采用蝸輪副分度和滑動軸承支承，這就使得這兩個運(yùn)動的轉(zhuǎn)速都不高，通常滾刀主軸實(shí)際能使用的轉(zhuǎn)速在350rpm以內(nèi)，工作臺的轉(zhuǎn)速在25rpm以下，在這種轉(zhuǎn)速下要實(shí)現(xiàn)高速、高精度、干式切削是不可能的。這樣結(jié)構(gòu)緊湊，傳動精度高。 液壓缸的總效率的確定液壓缸的總效率有以下效率組成：（１） 機(jī)械效率，由活塞及活塞桿密封處的摩擦阻力所造成的摩擦損失，在額定壓力下,通常可?。?=～。（2） 缸筒材料：一般要求具有足夠的強(qiáng)度和沖擊韌性，對焊接的缸筒要求有良好的焊接性能。n——安全系數(shù)。——螺紋外徑。 活塞的設(shè)計(jì)1）活塞結(jié)構(gòu)形式：采用整體活塞，迷宮型間隙密封。活塞外徑的配合一般采用f9，外表面的圓度和圓柱度一般不大于外徑公差之半。 活塞桿的導(dǎo)向套和密封設(shè)計(jì)活塞桿導(dǎo)向套在液壓缸有桿側(cè)端蓋內(nèi)，用以對活塞桿導(dǎo)向。導(dǎo)向套的長度過短，將使缸因配合間隙引起的初始撓度增大，影響液壓缸工作性能和穩(wěn)定性，因此設(shè)計(jì)必須保證缸有一定的最小導(dǎo)向長度，一般缸的最小導(dǎo)向長度應(yīng)滿足： = =29mmH――最小導(dǎo)向長度，是從活塞支撐面中點(diǎn)，到導(dǎo)向套滑動面中點(diǎn)的距離。液壓缸左腔的油，則經(jīng)過節(jié)流閥，從換向閥右位回油箱。當(dāng)電子信號單元中的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生的電脈沖沿測量管內(nèi)的波導(dǎo)絲傳遞時，電脈沖同時伴隨產(chǎn)生一個垂直于波導(dǎo)絲的環(huán)形磁場以光速沿波導(dǎo)絲傳遞電脈沖環(huán)形磁場與磁環(huán)固有磁場相遇，二者的磁場矢量相疊加形成螺旋磁場，產(chǎn)生瞬時扭力并在波導(dǎo)絲上形成一個機(jī)械扭力波以聲速傳遞返回到電子探頭，使線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)脈沖。本液壓缸采用液壓控制部件和磁致式位移傳感器。更為重要的是學(xué)到了一種發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，這對個人的發(fā)展至關(guān)重要。在設(shè)計(jì)中他對我們要求嚴(yán)格，并注重啟發(fā)我，培養(yǎng)我獨(dú)立思考問題、解決問題的能力。感謝被本文引用的所有文獻(xiàn)的著者、編者，使他們的研究成果幫助了我，對機(jī)床結(jié)構(gòu)有了具體的認(rèn)識，學(xué)習(xí)并初步運(yùn)用A。指導(dǎo)教師吳雁老師對科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)、求實(shí)精神、謙遜品格、教學(xué)育人的崇高風(fēng)范以及積極提倡和扶持開拓創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度是我深受教誨，并將終身受益。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測，也不會對傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測的可靠性和使用壽命。尾座的作用是安裝頂尖支撐工件，對工件起輔助支撐的作用。 工作原理 磁致伸縮傳感器的核心敏感元件為波導(dǎo)絲，為一種稀土超磁伸縮材料，具有應(yīng)變值高、電磁機(jī)械波轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能將微小的磁場向量變化轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械波。液壓缸右腔的油，則經(jīng)過節(jié)流閥，從換向閥左位回油箱。2）導(dǎo)向套的材料導(dǎo)向套一般采用摩擦系數(shù)較小，耐磨性好的青銅材料制作?！踩禂?shù)，~6K液壓缸安裝和導(dǎo)向系數(shù)，因?yàn)槭乔胺ㄌm剛性固定，有導(dǎo)向。3）活塞材料：對于無導(dǎo)向環(huán)的活塞，采用高強(qiáng)度鑄鐵HT200——300或球墨鑄鐵。――焊縫底徑。6）鋼筒螺紋連接部分校核計(jì)算鋼筒與端部螺紋連接時，鋼筒螺紋處的強(qiáng)度計(jì)算如下：螺紋處的拉應(yīng)力 = =螺紋處的切應(yīng)力為： = =合成應(yīng)力為： ＝ ＝F——缸筒端部承受的最大推力。 ＝ ＝最高允許壓力：；——額定壓力，=4MPa缸筒材料的許用應(yīng)力＝＝104MPa。d——活塞桿直徑。蝸桿傳動的設(shè)計(jì)是極其成熟的技術(shù)，在此不再贅述。 齒輪傳動和直接驅(qū)動滾刀軸、工件軸性能比較項(xiàng)目齒輪傳動滾刀軸、工件軸直接驅(qū)動滾刀軸、工件軸速度低高加速度低高抗干擾相對強(qiáng)相對弱夾緊轉(zhuǎn)矩大相對小定位精度較高（主要決定于編碼器分辨率和降速機(jī)械）高（主要決定于編碼器分辨率、機(jī)械剛度和軸承剛度）機(jī)械噪聲大低維修必需（由于機(jī)械磨損）基本不需要裝配相對容易需要思考（由于磁拉力）冷卻一般不需要自然冷、氣冷、液冷（決定于連續(xù)轉(zhuǎn)矩和散熱情況）外形尺寸不緊湊（電機(jī)外裝）緊湊（電機(jī)內(nèi)裝）機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜簡單②機(jī)床徑向及軸向運(yùn)動的傳動設(shè)計(jì)X軸（滾刀架徑向進(jìn)給運(yùn)動）、Z軸（滾刀架軸向進(jìn)給運(yùn)動）、Y軸（滾刀架切向進(jìn)給運(yùn)動）均采用伺服電機(jī)與高精度預(yù)加載荷的滾珠絲杠直聯(lián)的傳動方式。滾齒機(jī)的各運(yùn)動的函數(shù)運(yùn)算關(guān)系是：分度運(yùn)動：軸向差動進(jìn)給補(bǔ)償運(yùn)動：切向差動進(jìn)給補(bǔ)償運(yùn)動：軸向和切向同時差動進(jìn)給補(bǔ)償運(yùn)動：式中 ——與齒輪的旋向、滾刀的旋向、Z軸或Y軸的運(yùn)動方向有關(guān)； Z——工件齒數(shù)； K——滾刀頭數(shù)； ——滾刀主軸轉(zhuǎn)速，rpm； ——工作臺轉(zhuǎn)，rpm； ——工件螺旋角； ——刀架安裝角； ，——分別為Z軸、Y軸的移動速度，mm/min； ——工件法向模數(shù)，mm。滾刀是一個螺旋角很大而齒數(shù)極少的斜齒圓柱齒輪，其實(shí)質(zhì)就是一個蝸桿。 立式滾齒機(jī)床 臥式滾齒機(jī)床 立式和臥式滾齒機(jī)的比較立式滾齒機(jī)的工件主軸垂直布置，這對于大、中型盤狀齒輪的安裝、夾持和調(diào)整操作都比較有利，多數(shù)大、中型滾齒機(jī)都是立式。例如，立式布局中的工作臺固定、立柱移動布置方式中，將后立柱布置在工作臺上與布置在床身上的兩種方式中，后一種結(jié)構(gòu)可以消除工作臺分度副發(fā)熱對后立柱外支架支承軸承孔中心線與工作臺回轉(zhuǎn)軸線的同軸度的影響。為此，機(jī)床除必須有一定剛性外，為便于自動上、下料，工件軸線位置最好是固定的，即機(jī)床的工作臺最好是固定的，采用立柱移動來實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。徑向進(jìn)給運(yùn)動可以由立柱運(yùn)動來完成，也可以由工作臺運(yùn)動來完成。由于各種滾齒機(jī)生產(chǎn)效率、規(guī)格及刀具參數(shù)等的不同，對滾齒機(jī)動靜剛度的要求也不相同。并且最高轉(zhuǎn)速的選擇要與切削時工件軸所需扭矩相結(jié)合，確定所選擇DDR力矩電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為495rpm，即為工件主軸最高轉(zhuǎn)速。傳動路線、傳動方式——得益于各軸獨(dú)立驅(qū)動的較短的傳動路線，使各直線坐標(biāo)的快速速度大大提高，減少了切削加工中的輔助時間，提高了加工效率。 零傳動滾齒機(jī)床傳動鏈?zhǔn)疽鈭D 滾刀主軸——工件主軸速度匹配性設(shè)計(jì)研究在滾齒切削中，最能體現(xiàn)高效加工的機(jī)床參數(shù)是滾刀主軸的轉(zhuǎn)速、工作臺主軸的轉(zhuǎn)速、軸向進(jìn)給速度、各直線坐標(biāo)(X、Y、Z軸)及滾刀角度旋轉(zhuǎn)調(diào)整軸(A軸)的快速運(yùn)動速度。 普通數(shù)控滾齒機(jī)床傳動系統(tǒng)自從20世紀(jì)80年代初數(shù)控技術(shù)引入齒輪加工機(jī)床以來，齒輪加工機(jī)床的技術(shù)水平有了明顯的提高。在刀具旋轉(zhuǎn)到工作臺旋轉(zhuǎn)的傳動鏈中采用了光杠傳動()，以完成工作臺徑向進(jìn)給運(yùn)動。實(shí)現(xiàn)零傳動高速干式滾齒的前提條件①提供足夠高的切削速度和切削功率；②從保證工件質(zhì)量和延長滾刀壽命出發(fā)，處理好能量分配；③循環(huán)時間短；④熱敏性低。最人滾刀直徑——————————————63mm滾刀軸轉(zhuǎn)速———————————————500～4000rpm工件軸轉(zhuǎn)速———————————————5～495rpm軸向運(yùn)動快速——————————————5000mm/min徑向運(yùn)動快速——————————————5000mm/min切向運(yùn)動快速——————————————5000mm/min1） 控制參數(shù)控制軸數(shù)：6軸，A、B、C、X、Y、Z軸聯(lián)動軸數(shù)：4軸，B、C、X、Z或B、C、Y、Z坐標(biāo)軸精度： 直線坐標(biāo)：X、Y、Z——1m 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)：A、B、C——176。2 零傳動滾齒機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究 零傳動滾齒機(jī)概述滾齒機(jī)正朝著全數(shù)控化、高速高精度、零傳動、綠色環(huán)保的方向發(fā)展，我們研究的零傳動滾齒機(jī)正是在這個發(fā)展趨勢下應(yīng)運(yùn)產(chǎn)生的?！傲銈鲃印庇址Q直接驅(qū)動(Direct Drive )，最早稱為“電主軸”，在機(jī)床設(shè)計(jì)領(lǐng)域并不是新概念，但其應(yīng)用范圍一直僅局限在機(jī)床的主軸驅(qū)動上，可以較好地解決“外聯(lián)”傳動鏈長的問題，隨著直線電機(jī)技術(shù)的逐漸成熟，直線運(yùn)動也開始實(shí)現(xiàn)零傳動。用DDR電機(jī)直接驅(qū)動滾齒機(jī)工作臺，能達(dá)到高速、高精度的性能要求。不用減速機(jī)構(gòu)而使用直接驅(qū)動負(fù)載的力矩電機(jī)，是解決減速機(jī)構(gòu)存在的齒隙、空轉(zhuǎn)等問題的有效手段。國內(nèi)電主軸的生產(chǎn)以洛陽軸承研究所最為著名，廣東工業(yè)大學(xué)對電主軸的動靜態(tài)特性、熱態(tài)特性以及軸承的選用等關(guān)鍵技術(shù)的研究已比較深入。由于主軸電動機(jī)兩端就是主軸軸承，電動機(jī)的發(fā)熱會直接降低軸承的工作精度，如果主電動機(jī)的散熱解決得不好，將會影響到機(jī)床工作的可靠性和穩(wěn)定性。為了減小負(fù)載周期波動的影響，運(yùn)用前饋系統(tǒng)可以減小15％的周期誤差，極大地提高了機(jī)床的加工精度。 Liebherr LC80直接驅(qū)動滾齒機(jī)目前國內(nèi)齒輪加工機(jī)床的最高水平如下：在工作臺直線移動方面，采用數(shù)控驅(qū)動系統(tǒng)代替普通滾齒機(jī)的各種交換掛輪，采用交流伺服電機(jī)通過多對降速齒輪副和一對滾珠絲杠副來驅(qū)動機(jī)床的運(yùn)動部件；在滾刀回轉(zhuǎn)運(yùn)動方面，采用交流伺服電機(jī)通過2～3對降速齒輪副來實(shí)現(xiàn)；在工作臺回轉(zhuǎn)運(yùn)動方面，絕大多數(shù)齒輪加工機(jī)床仍然需要采用多對高精度齒輪副和一對高精度蝸輪蝸桿副實(shí)現(xiàn)。根據(jù)對工件在線檢測的結(jié)果和實(shí)時采集的機(jī)床狀態(tài)，預(yù)測工件的加工質(zhì)量，并及時調(diào)整加工過程的工藝參數(shù)，以保證機(jī)床的加工精度。同時該機(jī)床還配有自動對齒機(jī)構(gòu)和工件自動上下料機(jī)械手及料倉。因此，干式切削降低了單件齒輪的加工成本。為此，通常將加工區(qū)用保護(hù)罩封閉起來，安裝上油霧分離器，使排出的只是不含油的霧，而切削油則重新流回機(jī)床內(nèi)循環(huán)利用。 mm。電主軸和大扭矩同步力矩伺服電動機(jī)的應(yīng)用使刀具主軸和工作臺轉(zhuǎn)速得到提高。直接驅(qū)動的實(shí)現(xiàn)是使用電主軸直接驅(qū)動滾刀主軸，用同步力矩伺服電機(jī)直接驅(qū)動工作臺。工件程序可以儲存供再次加工時調(diào)用，調(diào)整時間顯著縮短，一般調(diào)整時間僅是非數(shù)控系統(tǒng)的10%～30%。 數(shù)控滾齒機(jī)傳動系統(tǒng)圖數(shù)控滾齒機(jī)由于傳動鏈大大縮短，減少了軸、軸承和齒輪等元件的制造誤差、間隙和裝配誤差的影響；另一方面由于剛度的提高和熱變形的減少保持了精度的穩(wěn)定性；第二是可以方便地對機(jī)械誤差進(jìn)行補(bǔ)償。提高內(nèi)聯(lián)傳動鏈的傳動精度一直是此類機(jī)床的研究重點(diǎn)。這些傳動使?jié)L齒機(jī)只具有滾切圓柱齒輪、蝸輪的加工能力，其工作范圍不僅較窄，而且機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且傳動鏈上的工作元件多。磨齒的主要問題是效率低、成本高，所以提高磨齒效率，降低費(fèi)用成為當(dāng)前主要研究方向。80年代，卡譜（Kapp）公司推出的VAC65型珩齒機(jī)，采用了稱為Coronieren的硬齒面精加工方法。徑向剃齒時，齒輪的齒形和齒向修形均靠剃齒刀修形完成。采用特殊刀具和附件后，還可加工棘輪、內(nèi)外花鍵、扇形齒輪、齒條、端面齒輪等。2）硬齒面滾齒技術(shù)，國外硬齒面滾齒精度達(dá)DIN6級，加工費(fèi)用僅為磨齒的1/3，效率較普通的磨齒高1～5倍，且無磨削燒傷或裂紋。 齒輪加工技術(shù)圓柱齒輪的加工方法很多，按齒廓形成原理，可以分為成形法和展成法兩大類。在這種背景下，現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法、先進(jìn)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)技術(shù)的交叉融合，使齒輪相關(guān)技術(shù)的研究進(jìn)入了一個嶄新的階段。目前滾齒加工的先進(jìn)技術(shù)有：1）多頭滾刀滾齒，可以大幅度提高生產(chǎn)效率，滾刀頭數(shù)最多可達(dá)7頭，但各頭之間的偏差影響齒輪的齒向精度。②插齒加工插齒也是廣為采用的切齒方法，它是用形狀為齒輪或齒條的插齒刀具，與被加工齒輪按一定的速度作相嚙合運(yùn)動的同時，刀具沿齒長方向作往復(fù)運(yùn)動形成切削加工，特別適合于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。徑向剃齒由于只作徑向進(jìn)給運(yùn)動而省掉了軸向或?qū)沁M(jìn)給，因而效率大大提高。最初的齒輪式外珩齒技術(shù)，采用的是自由珩技術(shù)，靠珩輪輪齒對工件齒輪表面進(jìn)行光整加工，可有效地改善齒面質(zhì)量。目前碟形砂輪和大平面砂輪磨齒精度可達(dá)DIN 2級，蝸桿砂輪磨齒精度達(dá)DIN 3～4級，錐形砂輪磨齒精度達(dá)DIN 4～5級。傳動系統(tǒng)有五條傳動鏈：主運(yùn)動傳動鏈、展成運(yùn)動傳動鏈、軸向進(jìn)給傳動鏈、附加運(yùn)動傳動鏈、快速空行程傳動鏈。傳動鏈中的傳動環(huán)節(jié)與傳動元件越多，傳動誤差的來源越多，傳動誤差也越大，傳動鏈的傳動誤差是影響齒輪加工精度的主要因素。機(jī)床的柔性好，切削循環(huán)可設(shè)置一次、二次方框循環(huán)，L循環(huán)等多種切削循環(huán)方式，除可加工圓柱直齒輪、斜齒輪、短花鍵軸、鏈輪、蝸輪等外，還可加工多種錐齒輪、鼓形齒等特殊齒形的齒輪。 3）提高齒輪加工的效率 完全排除了交換齒輪和行程擋塊的調(diào)整，縮短調(diào)整時間，而且可在一次安裝下不經(jīng)過任何調(diào)整就可加工多聯(lián)齒輪。如Gleason—Pfauter公司制造的P60、 P100、P2GP130，Liebherr公司制造的LC80、 LC1 LC150、 LC180,Koepfer公司制造的Koepfer 160，Hurth公司制造的5160等。傳統(tǒng)機(jī)械滾齒機(jī)的滾刀主軸轉(zhuǎn)速最高為500 rpm，工作臺轉(zhuǎn)速最高為32 rpm。；。但隨著近年來切削速度和切削功率的急劇提高，單位時間內(nèi)金屬切除量大量增加，切削液的用量也越來越大，并且在高速切削過程中，切削液產(chǎn)生飛濺、形成油霧，不僅提高了企業(yè)生產(chǎn)成本，還污染了生態(tài)環(huán)境，并損害了工人的身體健康。據(jù)日本三菱重工資料報(bào)道，采用高速干式切削刀具的使用壽命是濕式切削的3倍，刀具費(fèi)用降低47％，加工效率提高2倍，單件齒輪加工成本（刀具費(fèi)、設(shè)備費(fèi)、切削油費(fèi)、人員費(fèi)）降低40％。Gleason公司的P60滾齒—磨齒復(fù)合機(jī)床，能完成先用銑刀加工雙頭蝸桿，再用CBN磨輪磨該蝸桿，并具有去除蝸桿端面毛刺的功能。⑦智能化