【正文】 圖 范成法加工原理出于對(duì)加工精度的要求，經(jīng)濟(jì)成本的考慮，數(shù)控滾齒機(jī)由于人員操作培養(yǎng)難度大，在大批量的齒輪加工中精度難以控制，而且機(jī)床價(jià)格普遍高于傳統(tǒng)滾齒機(jī)。每把成形銑刀的齒形曲線是按其加工范圍內(nèi)的最小齒數(shù)制造的，當(dāng)用于加工其它齒數(shù)的齒輪時(shí)，均存在不同程度的齒形誤差。信息流是反映信號(hào)、數(shù)據(jù)的檢測(cè)、傳輸、變換和顯示的過(guò)程。這種設(shè)計(jì)思想方法的轉(zhuǎn)變時(shí)黑箱法有利于抓住為題的本質(zhì)、擴(kuò)大思路、擺脫傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的舊框框，從而獲得創(chuàng)造性和高水平設(shè)計(jì)方案。滾齒機(jī)正朝著復(fù)合功能的方向邁進(jìn)，隨著數(shù)控技術(shù)、軟件技術(shù)、信息技術(shù)、可靠性技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件簡(jiǎn)約化、結(jié)構(gòu)緊湊化、配置模塊化。數(shù)控滾齒機(jī)朝著超高速、超精度、超可靠性、超數(shù)字化方向發(fā)展。第三代數(shù)控滾齒機(jī)于 90 年代末期出現(xiàn)，它與世界上兩大齒輪裝備巨頭的合并不無(wú)干系。對(duì)于單線滾刀，當(dāng)滾刀每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，齒坯需轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒的分度角度，即 1/z 轉(zhuǎn)。由于傳動(dòng)鏈固有的理論誤差和安裝間隙，造成速度很慢，精度很低。在當(dāng)前的齒輪制造業(yè)中，各家公司的齒輪加工工藝大致相同。當(dāng)今，我們正處于制造技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)期，齒輪加工已進(jìn)入了高效率、高精度的發(fā)展新階段。齒輪在各種機(jī)械、儀器、儀表中應(yīng)用廣泛，它是傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零件，齒輪的質(zhì)量直接影響到機(jī)電產(chǎn)品的工作性能、承截能力、使用壽命和工作精度等。具體外形尺寸，見(jiàn)工作裝配 (圖 Y3846)。生產(chǎn)率和加工精度都比較高。Y38 滾齒機(jī)選擇范成法加工齒輪的優(yōu)點(diǎn)是，只要模數(shù)和壓力角相同，一把刀具可以加工任意齒數(shù)的齒輪。工作臺(tái)為箱型結(jié)構(gòu)，裝在床身的矩形軌道上，工作臺(tái)殼體以其環(huán)形表面支撐工作臺(tái)圓盤，并以其錐孔來(lái)定工作臺(tái)中心，分度蝸輪與工作臺(tái)殼體連在一起，分度蝸桿與工作臺(tái)座連接在一起，殼體內(nèi)油室是供給裝置潤(rùn)滑油的。18 世紀(jì)，歐洲工業(yè)革命以后，齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用日益廣泛；先是發(fā)展擺線齒輪，而后是漸開(kāi)線齒輪，一直到20 世紀(jì)初，漸開(kāi)線齒輪已在應(yīng)用中占了優(yōu)勢(shì)。所以說(shuō)研究滾齒機(jī)具有非常重要的意義。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，形成了滾、插、剃、珩、磨的齒輪加工基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)式滾齒機(jī)，其特征為各主軸采用機(jī)械式的傳動(dòng)形式，包括差動(dòng)、分齒、工件軸、滾刀軸和進(jìn)給等。其運(yùn)動(dòng)關(guān)系由分齒掛輪的傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)。其工件軸和滾刀軸采用齒輪副傳動(dòng)，速度有很大的提高。 近 10 年間，基于多年的齒輪機(jī)床制造經(jīng)驗(yàn)以及不斷的創(chuàng)新意識(shí)，格里森公司又開(kāi)發(fā)出第四代滾齒機(jī) GENESIStm 130H，這也是當(dāng)今世界上唯一的第四代數(shù)控滾齒機(jī)。再次，數(shù)控進(jìn)一步智能化，內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個(gè)方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如：加工過(guò)程的自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成；為提高驅(qū)動(dòng)性能及使用連接方便的智能化，如：前饋控制、電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)運(yùn)算、自動(dòng)識(shí)別負(fù)載、自動(dòng)選定模型等；簡(jiǎn)化編程、簡(jiǎn)化操作方面的智能化，如：智能化的自動(dòng)編程、智能化的人機(jī)界面等；還有，智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。黑箱法要求設(shè)計(jì)者不要首先從機(jī)械產(chǎn)品具體結(jié)構(gòu)出發(fā)考慮設(shè)計(jì)方案，而應(yīng)從系統(tǒng)的功能出發(fā)構(gòu)思機(jī)械產(chǎn)品的可行性方案。物料流是物料的運(yùn)動(dòng)形態(tài)的變化、物料的構(gòu)型變化以及兩種以上物料包容和混合等的物料變化過(guò)程。在實(shí)際生產(chǎn)中，為減少成形銑刀的數(shù)量，通常每一種只配八把或十五把成形銑刀，每把成形銑刀只加工一定齒數(shù)范圍內(nèi)的一組齒輪。這種方法的加工精度和生產(chǎn)率一般比較高，因此在齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛。在此處若用定軸輪系，會(huì)是進(jìn)給系統(tǒng)的變數(shù)技術(shù)較小。2. 差速系統(tǒng)： 表 差動(dòng)差速系統(tǒng)評(píng)分表評(píng)價(jià)目標(biāo) 功能滿足度經(jīng)濟(jì)性使用可靠性可操作性維修性外觀及環(huán)?？傮w得分??niigPN1圓柱齒輪差動(dòng)系統(tǒng)4 4 5 4 4 5 圓錐齒輪差速系統(tǒng)4 4 5 5 4 5 因此差動(dòng)傳動(dòng)的差速系統(tǒng)最優(yōu)選擇為：圓錐齒輪差速系統(tǒng)。得： 1231～1455＝電 機(jī)nminr根據(jù)所求得的電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)速范圍，由參考文獻(xiàn)[4]選型號(hào)為 Y112M4 的電機(jī)，該電機(jī)的具體參數(shù)如下表： 表 Y112M4 電機(jī)參數(shù)表型號(hào)額定功率kw轉(zhuǎn) 速 1min/??r電流 A效率（%）功率因數(shù) ?cos堵 轉(zhuǎn) 電 流額 定 轉(zhuǎn) 矩 堵 轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 最 大 轉(zhuǎn) 矩額 定 轉(zhuǎn) 矩 重量/kgY112M4 4 1440 47第 3 章 Y38 滾齒機(jī)分齒設(shè)計(jì)及其計(jì)算 分齒功能原理分析為了使?jié)L齒機(jī)床能夠方便的加工不同齒數(shù)的齒輪，機(jī)床配備了分齒掛輪系統(tǒng)。?工 48,2f從換置公式可以看出，當(dāng)分齒掛輪傳動(dòng)比 的分子和分母相差倍數(shù)過(guò)大時(shí)，對(duì)選取掛xu輪齒數(shù)及安裝掛輪都不太方便，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)小齒輪帶動(dòng)一個(gè)很大的齒輪（ 很大，工Z就很?。?；或是一個(gè)很大的齒輪帶動(dòng)一個(gè)小齒輪（ 很小， 就很大）的情況，以xu 工Zxu致使掛輪架的結(jié)構(gòu)很龐大。交換齒輪的齒數(shù)由以下方式計(jì)算出：在這幾個(gè)齒輪中， 齒輪的直徑,根據(jù)公式 可以求出，通過(guò)進(jìn)一步計(jì)fe、 zmd??算得出中心距為 108㎜，所以這里我們就根據(jù)改變齒輪 的中心距來(lái)實(shí)現(xiàn)傳dcba、動(dòng)比的變化，從而實(shí)現(xiàn)分齒的目的。使用雙頭滾刀時(shí)，在表中所查齒數(shù) Z 的值應(yīng)等于被滾齒數(shù)的一半，即若加工齒數(shù)為 120 齒，滾刀為雙頭，在搭配分齒輪時(shí)應(yīng)按 60 齒列表中去選取掛輪的齒數(shù)。1260EZMPa?（4）確定接觸系數(shù) ：?先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 和傳動(dòng)中心距 的比值 ，從圖 1118（[5]）中可查得 。Z??畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q26 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 圖 普通圓柱蝸桿傳動(dòng)的基本幾何尺寸1）蝸桿：蝸輪蝸桿傳動(dòng)比： ，模數(shù)： ；80?i ?m蝸桿分度圓直徑： ；d631蝸桿導(dǎo)程角： ；54239。 (c) the use of materials about which there was insufficient or uncertain data, particularly as to its longterm properties。從圖 1119（參考文獻(xiàn)[5]）??，螺旋角系數(shù) ；?????Y許用應(yīng)力： （48）FNFK?39。0926NMPa????（6）計(jì)算中心距： （45）22332 103.()[] 67EPHZaKT m???? ?????取中心距 ，因 ，故從表 112（參考文獻(xiàn)[5]）中取模數(shù) ，5m?0i? ?蝸桿分度圓直徑 。蝸桿用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1,金屬模鑄造。如果計(jì)算出來(lái)的 值在列表中能查詢到，那么 、 所對(duì)應(yīng)的 就是所需MMNdcba、要的掛輪的齒數(shù)。還有就是采用查表法，但是表中的數(shù)據(jù)都有一定的數(shù)據(jù)間隔。1）找末端元件：滾刀—被加工工件2）定計(jì)算位移：（轉(zhuǎn)） =１（轉(zhuǎn)）KZ工 滾 刀 工 件這里 是滾刀頭數(shù)， 是被加工工件齒數(shù)。.?v 2160?T已知設(shè)計(jì)要求進(jìn)給量 ，將 帶入公式（21）計(jì)算得：rmf3~?fk、 smv ~).(?由設(shè)計(jì)要求可知滾刀最大直徑 ， =?v此時(shí)滾刀的最高轉(zhuǎn)速為： ??（2）加工齒輪模數(shù) ，齒輪材料為鑄鐵時(shí)由參考文獻(xiàn)[2]中公式 m8? （22）?并由文獻(xiàn)[2]查得：切削速度修正系數(shù) ，耐用度 。當(dāng)錐齒輪 1 轉(zhuǎn)速已知時(shí)太陽(yáng)輪 5 的轉(zhuǎn)度與主運(yùn)動(dòng)輪 1 轉(zhuǎn)速的關(guān)系為： 254nzn??其中 齒輪 2 的齒數(shù) 太陽(yáng)1 541n輪 4 和系桿 H 的轉(zhuǎn)速 最佳方案分析及確定設(shè)計(jì)具有約束性，多解性，相對(duì)性這樣三個(gè)特性，尤其是它的多解性，即解答方案不是唯一的，這就要求先對(duì)某問(wèn)題提4 3 4 2 3 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q11出盡可能多的解決方案，然后從眾多滿足要求的方案中，優(yōu)選出擬采用的方案?，F(xiàn)在的任務(wù)是，尋找實(shí)現(xiàn)各個(gè)分功能的物理作用，就是求得功能元的原理解。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q6 成形法加工原理2）范成法范成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行的，即把齒輪嚙合副中的一個(gè)轉(zhuǎn)化成刀具，另一個(gè)轉(zhuǎn)化成工件，并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)，在工件上切出齒廓。針對(duì)圖 的功能我們可以設(shè)計(jì)出各種齒輪加工設(shè)備，如滾齒機(jī)，插齒機(jī)等，再經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和各方面的計(jì)算，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案得到完全確定時(shí)， “黑箱”即變?yōu)椤安Ａ洹痹O(shè)計(jì)方案問(wèn)題就得到解決。如圖 所示齒輪、切屑 冷卻液殘液齒輪毛坯冷卻液 待設(shè)計(jì)齒輪 加工系統(tǒng)進(jìn)行物質(zhì)流、能量流、 信息流的轉(zhuǎn)換圖 黑箱法分析齒輪加工系統(tǒng)功能分析圖電能、風(fēng)能、水能摩擦熱、切削熱等控 制 信 息 機(jī)械動(dòng)作能量流是在機(jī)械系統(tǒng)中存在于能量變換和傳遞的整個(gè)過(guò)程之中。 論文主要研究?jī)?nèi)容本次論文主要是 Y38 滾齒機(jī)的設(shè)計(jì)，其方案設(shè)計(jì)應(yīng)用了功能分析法。 滾齒技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向效率是效益的最根本因素，質(zhì)量是產(chǎn)品的生命之源，更快、更精是滾齒機(jī)永恒的發(fā)展方向。通過(guò)技術(shù)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，第三代數(shù)控滾齒機(jī) GP 系列誕生。直到 20 世紀(jì) 80 年代，世界上才出現(xiàn)真正意義上的六軸數(shù)控滾齒機(jī)。滾切斜齒時(shí)，差動(dòng)機(jī)構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著時(shí)代發(fā)展，各公司對(duì)滾齒機(jī)的效率和質(zhì)量要求越來(lái)越高，有些用戶要求CPK≥ 以及 fα、fβ、Fp 達(dá) DIN 6 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。1835 年，英國(guó)的 沃思獲得蝸輪滾齒機(jī)的專利。在當(dāng)前的齒輪制造業(yè)中，齒輪加工工藝大致相同。 y38。作為機(jī)械制造業(yè)的基礎(chǔ)裝備的金屬切削機(jī)床，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，而齒輪作為機(jī)械傳動(dòng)中最常見(jiàn)，最重要的傳動(dòng)零件，被廣泛地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 Q 摘要Y38 滾 齒機(jī)是齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用廣泛的一種機(jī)床，在其上可切削直齒、斜齒圓柱齒輪，還可加工蝸輪、鏈輪等。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(jī)上進(jìn)行的，因此滾齒機(jī)在金屬切削機(jī)床之中占有舉足輕重的作用。 subtooth gear畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書(shū) 九 七 一 九 二 零 八 零 零全 套 資 料 請(qǐng) 加 QIII目錄摘要 .................................................................................................................IABSTRACT .................................................................................................II目錄 ..............................................................................................................IV第 1 章 緒論 ................................................................................................1 滾齒機(jī)研究的意義及發(fā)展現(xiàn)狀 ....................................