【正文】 需選用FX系列PLC即可。生產(chǎn)PLC的廠家有很多，比如西門子、ABB、三菱等等，但是三菱是目前在國內(nèi)使用最廣泛，最大眾化的PLC品牌，因此首先選擇三菱的PLC。同時，通過旋轉(zhuǎn)分度頭左端的的手柄，可以實(shí)現(xiàn)手動轉(zhuǎn)動分度頭實(shí)現(xiàn)分度作用，一般在調(diào)試時使用。該分度頭屬于自動和手動兩用分度頭，由左端的步進(jìn)電機(jī)作為動力輸入，經(jīng)過一對傳動比為36的蝸輪蝸桿副，將動力傳遞至分度頭主軸。 縱向工作臺螺母安裝方式對于橫向工作臺絲桿螺母副以及減速箱內(nèi)的絲桿螺母副，由于加工時這兩個方向的進(jìn)給已經(jīng)調(diào)整就不再改變，因此絲桿都采用固定自由式的安裝方法，即一端安裝角接觸軸承，另一端懸空，此時螺母就可以直接固定在工作臺底板或者是減速箱側(cè)板上。由于絲杠兩端已采用固定式支承，因此螺母不能直接用螺栓固定在圓盤工作臺上，否則會造成絲桿軸的過定位，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致絲桿卡死不能轉(zhuǎn)動?？v向工作臺的絲桿螺母副采用螺母固定，絲杠轉(zhuǎn)動和移動的傳動方式。最上面的是縱向進(jìn)給工作臺，中間的是旋轉(zhuǎn)圓盤，最下面的是橫向進(jìn)給工作臺。豎直立柱不僅起支撐作用，而且起到導(dǎo)柱的作用，通過垂直絲桿螺母副，實(shí)現(xiàn)主軸垂直方向的進(jìn)給運(yùn)動。主軸上可以方便的裝拆各種套裝刀具。減速箱內(nèi)使用了一對傳動比為1:5的直齒圓柱齒輪將動力由主軸步進(jìn)電機(jī)傳到主軸上。 滾銑復(fù)合加工機(jī)床部件1 ，滾銑復(fù)合機(jī)床部件1主要由主軸電機(jī)、減速箱、主軸及刀具、床身立柱等組成。 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床控制系統(tǒng)功能示意圖 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床具體部件介紹 滾銑復(fù)合機(jī)床實(shí)物外觀圖，為本滾銑復(fù)合機(jī)床實(shí)物圖?？刂葡到y(tǒng)硬件包括PLC，觸摸屏，驅(qū)動器，編碼器，開關(guān)等。其中1為主軸箱，步進(jìn)電機(jī)通過一對齒輪降速帶動主軸旋轉(zhuǎn)，同時主軸在豎直滾珠絲杠螺母副的螺母的帶動下可沿豎直方向運(yùn)動；2為滾刀和銑刀，可以通過更換不同的刀具來實(shí)現(xiàn)各種不同的加工工藝要求；3為分度頭，銑齒時用來實(shí)現(xiàn)分齒運(yùn)動，滾齒時用來帶動齒坯作展成運(yùn)動；4為橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，銑齒時帶動工件沿軸線運(yùn)動以銑出全齒寬，滾齒時亦然；5為縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，用來調(diào)整刀具和工件的相對位置，起到對刀作用；6為回轉(zhuǎn)盤，用來調(diào)整刀具偏斜角度，以便加工螺旋齒輪以及銑削蝸桿。本方案是通過對先前方案的改進(jìn)進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，通過更換普通絲杠螺母副為滾珠絲杠螺母副提高工件軸向進(jìn)給精度，通過在原手柄處加裝雙生軸的伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)工件軸向進(jìn)給的手動和機(jī)動兩種控制方式，使工件軸向進(jìn)給速度均勻，提高銑齒時被加工齒輪的精度。智能化是通過引入觸摸板以及plc控制來實(shí)現(xiàn)加工過程自適應(yīng)控制和智能故障自診斷與自修復(fù)。功能復(fù)合化是指是指工藝復(fù)合化和工序復(fù)合化；工藝復(fù)合化是指展成法和成形法可以在同一臺機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，工序復(fù)合化是指一次安裝可以先后進(jìn)行展成法和成形法的工序，充分利用兩種加工方法的優(yōu)點(diǎn)。國外主要是多軸聯(lián)動機(jī)床來實(shí)現(xiàn)展成法和成形法的各個分運(yùn)動形式，還沒有出現(xiàn)專門化的數(shù)控滾銑復(fù)合齒輪加工機(jī)床。成形法不需要專用的機(jī)床加工，成本低，但每銑完一個齒都要重新進(jìn)行分度，效率低。展成法主要是利用刀具和工件的嚙合運(yùn)動來形成齒輪輪齒的外廓曲線，包括滾齒、插齒、剃齒等等；成形法主要是利用與被加工齒輪齒槽形狀相符的成形銑刀在齒坯上加工出齒形。因此，齒輪的加工制造水平，直接影響工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。為了精確滿足上述條件，就必須規(guī)定齒輪的加工精度。齒輪傳動包括直齒齒輪傳動、斜齒齒輪傳動、圓錐齒輪傳動、齒輪齒條傳動和蝸輪蝸桿傳動等等。 hobbing and millingⅡ目 錄第1章 緒論 概論 1 研究現(xiàn)狀 1 本課題的研究內(nèi)容 2第2章 滾銑復(fù)合加工機(jī)床總體設(shè)計(jì) HYX滾銑復(fù)合加工機(jī)床結(jié)構(gòu)原理簡介 2 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)簡介 2 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床控制系統(tǒng)簡介 3 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床具體部件介紹 4 HYX滾銑復(fù)合加工機(jī)床控制部件的選型與設(shè)計(jì) 8第3章 滾銑復(fù)合加工機(jī)床工藝分析 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床加工工藝綜述 12 銑平面加工工藝分析 16 銑階梯臺面加工工藝分析 19 銑槽類零件加工工藝分析 21 金屬的切斷工藝分析 25 直齒輪加工工藝分析 27 銑直齒 27 滾直齒 30 31 銑斜齒輪和銑螺旋槽工藝分析 31 滾切斜齒輪工藝分析 33 蝸輪蝸桿加工工藝分析 34 蝸輪加工工藝分析 34 蝸桿加工工藝分析 37第4章 滾銑復(fù)合機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)改進(jìn) HYX三個方向普通絲桿螺母副的更換 39 滑動螺旋傳動和滾動螺旋傳動的比較 39 滾珠絲杠的選型和更換 39 機(jī)床底座支架的安裝與設(shè)計(jì) 41 觸摸屏的固定安裝 44 縱向工作臺自動化改進(jìn) 46第5章 滾銑復(fù)合加工機(jī)床誤差分析 滾銑復(fù)合加工機(jī)床工藝系統(tǒng)誤差分析 50 50 機(jī)床工藝系統(tǒng)受力變形引起誤差以及補(bǔ)償 51 機(jī)床工藝系統(tǒng)熱變形引起的加工誤差 53 滾銑復(fù)合加工機(jī)床控制系統(tǒng)誤差分析 53第6章 滾銑復(fù)合加工機(jī)床操作說明 滾齒加工工藝機(jī)床操作方法 55 55 滾斜齒機(jī)床操作方法 57 銑齒加工工藝機(jī)床操作說明 57 銑直齒加工工藝機(jī)床操作說明 58 銑斜齒加工工藝機(jī)床操作說明 59 銑螺旋槽加工工藝機(jī)床操作說明 59 滾銑復(fù)合加工機(jī)床操作流程圖 60第7章 結(jié)論 全文總結(jié) 61 感想與展望 61參考文獻(xiàn) 62翻譯原文(英文) 64譯文（中文） 70致謝 ……………………………………………………………… 75第1章 緒論 概論齒輪是依靠齒的嚙合傳遞扭矩的機(jī)械零件。關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；加工工藝；滾銑復(fù)合 ⅠABSTRACT Nowadays, the domestic working methods of gears include generating and forming. In generating methods, hobbing is about working gears in specialized machine tools named gear hobbing machine. As for forming methods, gear milling is always handled in milling machines. By now, there has not been a case in which the two different methods are bined in the same machine tools in domestic. While at abroad ,the pound working methods are exerted on the Multiaxis linkage machine tools instead of the specialized machine tools for the working of gears. What’s worse, the multiaxis linkage machine tools are expensive in costs, plex in programming, and low in efficiency. To solve the problem, this pound machine tool could act as an specialized gearworking machine tool, and we could renovate it along the direction of pound function, motion modularization and intelligence controls. In a word ,it has the advantage of low costs and high efficiency . This paper firstly introduces one type of pound machine tools for gearhobbing and gearmilling and analyses some core elements and mechanism of it. And then ,this paper introduces the machining of gearmilling and gearhobbing. Besides, this paper proposes a series of renovations for this pound machine tool. At the end of this paper, an operation manual is enclosed.Key words: CNC machine tools。本復(fù)合機(jī)床可以作為齒輪加工專用機(jī)床，向功能復(fù)合化、運(yùn)動模塊化、控制智能化方向發(fā)展，具有成本低，效率高的優(yōu)點(diǎn)。還沒有出現(xiàn)將兩種齒輪加工方法集中到到同一臺復(fù)合機(jī)床上的情況。本人簽名： 日期： 摘 要目前,在國內(nèi)齒輪加工方法主要是展成法和成形法。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。 學(xué)號 2009301390043 密級____ ____ 武漢大學(xué)本科畢業(yè)論文數(shù)控滾銑復(fù)合加工機(jī)床工藝分析與總體設(shè)計(jì)院（系）名 稱：動力與機(jī)械學(xué)院專 業(yè) 名 稱 ：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化學(xué) 生 姓 名 ：唐軍誼指 導(dǎo) 教 師 ： 彭衛(wèi)平 教授 潘衛(wèi)平 副教授 二○一三年六月鄭 重 聲 明本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。本學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。而展成法中的滾齒主要是在專用滾齒機(jī)上進(jìn)行；成形法的銑齒主要是在銑床上進(jìn)行。在國外滾銑復(fù)合加工主要是在多軸聯(lián)動機(jī)床上實(shí)現(xiàn)，并沒有專門的滾銑復(fù)合齒輪加工機(jī)床出現(xiàn)，且多軸聯(lián)動機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，程序控制繁瑣，效率不高。 本文首先介紹了一種HYX滾銑復(fù)合加工機(jī)床的機(jī)械構(gòu)造和控制系統(tǒng)組成，對其關(guān)鍵部件做了分析與介紹；其次，分析了滾銑復(fù)合加工工藝范圍；再次，提出了對于該滾銑復(fù)合加工機(jī)床的改進(jìn)方案；最后，對該滾銑復(fù)合機(jī)床進(jìn)行了誤差分析，并附上了該滾銑復(fù)合加工機(jī)床的操作說明。 machining technique。其具有傳動效率高、傳動比準(zhǔn)確、功率范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。齒輪傳動可以調(diào)節(jié)末端執(zhí)行件的工作扭矩和轉(zhuǎn)速，改變運(yùn)動方向和運(yùn)動形式等等。一般來說，對于齒輪的精度要求主要包括四個方面：傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性、載荷分布的均勻性、傳動的平穩(wěn)性以及傳動側(cè)隙。 研究現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)加工齒輪主要是展成法和成形法兩種方法。其中，展成法加工精度高，效率高，相同模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪可以用同一把刀具加工，但一般都要在專用機(jī)床上加工，例如滾齒一般都在滾齒機(jī)上進(jìn)行。滾齒主要在滾齒機(jī)上進(jìn)行，銑齒一般在萬能升降臺銑床上進(jìn)行，還沒有復(fù)合加工方法的出現(xiàn)。本復(fù)合機(jī)床可以向功能復(fù)合化、模塊化、智能化的方向發(fā)展。模塊化是指通過運(yùn)動部件的封裝組合，分別實(shí)現(xiàn)不同的分運(yùn)動形式，提高運(yùn)動部件的通用性，互換性。 本課題的研究內(nèi)容主要是對滾銑復(fù)合機(jī)床進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，包括滾齒和銑齒的原理、要求，運(yùn)動形式，控制方案的確定，機(jī)械結(jié)構(gòu)局部的改進(jìn)，電機(jī)、滾珠絲杠螺母副、PLC的選型，觸摸屏各分界面顯示參數(shù)設(shè)計(jì)等等。第2章 滾銑復(fù)合加工機(jī)床總體設(shè)計(jì) HYX滾銑復(fù)合加工機(jī)床結(jié)構(gòu)原理簡介 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)簡介。 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床的傳動原理圖 HYX滾銑復(fù)合機(jī)床控制系統(tǒng)簡介本滾銑復(fù)合機(jī)床控制系統(tǒng)采用PLC控制，因?yàn)槠渚哂幸韵绿攸c(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成靈活，擴(kuò)展容易；使用方便，編程簡單，開發(fā)周期短，現(xiàn)場調(diào)試容易；可在線修改程序，改變控制方案而不拆動硬件；能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性強(qiáng)。其中，觸摸屏用來設(shè)定工作環(huán)境；編碼器用來檢測主軸轉(zhuǎn)速和縱向進(jìn)給工作臺轉(zhuǎn)速，并將信號反饋給PLC；PLC接受觸摸屏的信號選擇不同的加工子程序，同時根據(jù)主軸編碼器和縱向進(jìn)給工作臺絲杠編碼器反饋的信號計(jì)算出分度頭所需的脈沖數(shù)，進(jìn)而驅(qū)動分度頭步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)間歇分齒運(yùn)動或連續(xù)轉(zhuǎn)動；驅(qū)動器用來驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動；開關(guān)控制PLC的開啟與關(guān)閉?？傮w上說，本HYX滾銑復(fù)合機(jī)床由兩大部件組成：主軸箱及立柱部件工作臺部件2。主軸電機(jī)選用的是步進(jìn)電機(jī)，型號為 ，便于用PLC實(shí)時控制主軸轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)各種工藝加工要求。主軸懸臂布置，末端裝有主軸編碼器。水平立柱用來增加機(jī)床剛性。 滾銑復(fù)合加工機(jī)床部件2，本滾銑復(fù)合機(jī)床部件2包括兩個直線進(jìn)給工作臺和一個旋轉(zhuǎn)工作臺?？v向工作臺一般實(shí)現(xiàn)主要的進(jìn)給運(yùn)動，比如銑齒和滾齒時沿齒輪軸向的進(jìn)給運(yùn)動；圓盤工作臺一般用來調(diào)整工作臺或銑刀安裝角度，比如銑斜齒時需要將工作臺搬動一個齒輪的螺旋角；橫向工作臺一般用在對刀時調(diào)整銑刀和工件的相對位置。絲杠兩端采用固定固定式的