滚齿加工综合实验.docx
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滚齿加工综合实验
滚齿加工综合实验
一、实验目的
1、难过实验实践齿轮测绘，加工工艺编制、加工、测量的全部过程，提高综合应用专业知识的能力。
2、熟悉Y3150E滚齿机床的加工调整方法，换置计算，并进行微机技术应用。
二、实验设备
1、Y3150E滚齿机一台，工具。
2、测绘工具。
3、测量工具。
三、实验任务
1、根据残缺齿轮实物测绘，设计斜齿轮。
（根据给出齿轮参数和技术要求，设计斜齿轮）
要求：
画出完整齿轮零件图，设计出全部几何尺寸。
本齿轮精度：
GB877级，材料：
铸铁。
2、编制齿轮加工工艺文件。
3、计算滚齿机加工中的各传动链挂轮齿数（差动挂轮采用微机计算法）。
选择确定挂轮配置方案，刀架安装角度。
4、在Y3150E滚齿机床上加工（特定齿轮）或斜齿轮。
5、测量齿轮的公法线长度和齿厚误差。
6、写实验报告。
（包括加工误差质量分析）。
四、Y3150E滚齿机床的主要技术规格
1、加工范围
①工件最大直径500mm
②工件最大模数8mm
③最大加工宽度250mm
④工件最少齿数
2、刀架
①刀具最大直径160mm
②刀具最大长度160mm
③刀架最大回转角度240
④刀具最大轴向移动量55mm
⑤刀架垂直快速移动速度0.5325公尺/分
⑥刀架垂直手移动每转移动量0.75mm
3、工作台
①工件轴心到刀具轴心间的距离最大330mm
最小30mm
②工作台面到刀具轴心间的距离最大535m
最小235mm
③工作台直径510mm
④工作台液村快速移动距离50mm
⑤工作台水平手移动每转移动量20mm
⑥工作台工件用心轴直径30mm
4、交换齿轮
模数
轮宽
孔径
材料
模数
轮宽
孔径
材料
3毫米
20毫米
φ30D
45
2毫米
20毫米
Φ30D
45或HT21－40
齿数：
22、23（2件）、24
齿数：
20（2件）、23、24、25、26、30、32、33、34、35、37、40、41、43、45、46、47、48、50、52、53、55、57、58、59、60、（2件）61、62、65、67、70、71、73、75、79、80、83、85、89、90、92、95、97、98、100
模数
轮宽
孔径
材料
2毫米
20毫米
Φ30D
45
齿数：
24、36（2件）、48
五、机床传动系统
六、机床的调整计算
1、切削速度传动链（电机一滚刀）
其调整公式：
V—切削速度
d—滚刀直径
滚刀切削速度是根据刀具材料、工件材料及其粗、精加工的要求确定的，现将高速钢滚刀的切削范围列表如下，以供参考。
工件材料
切削速度
粗切
精切
铸铁
＜20
20~25
钢（极限强度600N/mm2以下）
＜80
30~35
钢（极限强度600N/mm2以上）
＜25
25~35
青铜
25~50
塑料
25~40
本机床备有三对变速齿轮、变换齿轮与主轴相内推变速组相配合可得9级转速，如下图所示。
挂轮
转速转/分
手柄位置
I
40
30
160
II
63
125
250
III
50
100
200
由公式
计算得的结果，如与上图表中转速不符，可选择与结果相近的一级主轴转速。
除上述计算法求A、B挂轮外，还可根据切削速度V，套切削速度计算图的方法求A、B挂轮。
切削速度计算图在机床使用说明书内，挂轮配置方案参看机床铭牌。
2、分齿（范成）运动传动链。
根据加工过程中滚刀每旋转一周，工件转过
转，推出其调整公式：
K—滚刀头数。
Z工—工件齿数。
当5≤Zx/K≤20时，取e=48f=24
当21≤Zx/K≤112时，取e=36f=36
当143≤Zx/K时，取e=24f=48
除上述计算求a、b、c、d外，还可查附表1-1，求a、b、c、d挂轮，方法简单、准确、挂轮配置方案看附表1-2。
3、轴向进给传动链
根据传动关系，工作台每转一周，滚刀刀架在垂直方向S毫米，推出调整公式：
3、根据传动关系，工作台每转一周，滚刀刀架在垂直方向S毫米，推出调整公式：
式中S由工作刀具材料及加工精度来决定。
S=0.25~3mm/转
挂轮配置看机床铭牌。
4、差动传动链
加工斜齿轮时要求滚刀在轴向进给的同时，齿坯要有相应的附加运动，也就是当滚刀在轴向进给一个导程时，要求齿坯附加旋转一转，推出公式为：
Mn—工件的方向模数。
K—滚刀头数。
β—工作螺旋角。
差动挂轮a2、b2、c2、d2的求解方法有两种。
①对数查表法，此方法可查阅机床设计手册（上卷）
②微机计算法，本实验要求学生根据要求，使用BASIC语言进行差动挂轮选择程序设计。
程序设计要求：
1、已知参数；
2、计算误差保留4位小数；
3、所选齿轮必须在差动变换齿轮系列内。
4、挂轮配置方案看附表1-3。
七、滚刀与工件的安装
1、滚刀的安装调整：
①了解滚刀心轴的安装方法及要求，并安装正确。
②滚刀对中的调整，调整滚刀主轴前轴承的微调机构，轴向移动刀具主轴，使刀具中间的某一刀齿或刀槽的对称中心线通过齿坯的中心，从而保证加工出齿轮两侧齿形的对称性。
③刀架安装角的调整。
右
左
右
B
左
C
D
2、工件的安装调整
本实验是以工件的孔和端面作定位基面，正确装夹后进行找正。
八、实验的步骤、方法及注意事项
1、实验前应仔细阅读指导书及讲义的有关内容，明确实验的目的、要求、方法和步骤，根据传动系统图，了解机床各传动链的组成、结构及其调整方法。
2、根据所给定的工件及滚刀的数据条件进行各传动链的换置计算。
差动挂轮选择程序上机验证。
3、实验课内，根据计算结果，安装配置挂轮。
4、润滑机床、空运转试车，并检查各运动的方向。
5、安装齿轮毛坯，并检查与校正。
6、安装滚刀并调整其对中位置。
7、手动刀架使其下降，使刀轴中心线稍低于工件的上平面。
8、开动机床，手摇立柱移动使滚刀接近工件，一直到滚刀刚接触到工件为止，现将立柱水平移动刻度环调到“零”点位置。
当工件与滚刀对滚一圈后，停车并从工件表面上所切出的刀痕检查加工的齿数是否正确。
9、手动移位立柱，使滚刀向工件切入，切入深度为第一次粗切深度（当mn＞3时，一般采用两次以上加工）。
直到切出全齿深。
10、加工完毕后，停车，快速退回刀架，退出立柱，并检查工件尺寸，检验齿轮公法线长度，齿侧厚度。
11、卸下工件，滚刀及全部配换挂轮，并清理机床。
九、附录
附表1-1分齿挂轮调整表
21≤Z≤42K=1（除大于100齿的质数齿及其整倍数齿）
e=36f=36
齿
数Z
交换齿轮
齿
数Z
交换齿轮
齿
数Z
交换齿轮
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
21
40
47
45
47
48
90
73
24
73
22
40
55
45
35
48
45
90
74
30
37
24
60
23
48
40
80
30
49
48
98
75
24
75
24
48
92
50
48
100
76
30
95
25
48
48
51
40
85
77
20
55
60
70
26
40
65
60
50
52
30
65
78
45
65
40
90
27
40
40
53
40
80
48
53
79
24
79
28
30
35
54
40
90
80
24
80
29
40
50
60
58
55
40
80
48
55
81
40
45
30
90
30
40
50
56
30
70
82
48
41
25
100
31
40
50
60
62
57
40
95
83
24
83
32
45
60
58
40
80
48
58
84
25
70
50
60
33
40
55
59
40
80
48
59
85
24
85
34
24
34
60
40
80
48
60
86
45
43
24
90
35
40
50
60
70
61
40
80
48
61
87
24
58
50
75
36
40
60
62
40
80
48
62
88
30
55
40
80
37
45
37
48
90
63
40
70
50
75
89
24
89
38
48
60
45
57
64
30
80
90
24
90
39
40
60
65
24
65
91
30
65
40
70
40
45
75
66
40
55
45
90
92
24
92
41
48
41
45
90
67
24
67
93
24
62
50
75
42
40
70
68
30
85
94
24
47
45
90
43
48
43
45
90
69
48
60
40
92
95
24
95
44
30
55
70
24
70
96
30
60
40
80
45
48
90
71
24
71
97
24
97
46
48
92
72
30
90
98
24
98
齿
数Z
交换齿轮
齿
数Z
交换齿轮
齿
数Z
交换齿轮
a
b
c
d
a
b
c
d
a
b
c
d
99
40
45
30
90
129
40
43
20
100
100
24
100
130
24
65
45
90
102
30
60
40
85
123
40
55
25
100
104
30
65
40
80
133
30
70
40
95
105
48
70
30
90
134
24
27
40
80
106
24
53
45
90
135
40
60
24
90
108
40
50
25
90
13.6
30
80
40
85
110
24
55
50
100
138
24
60
40
92
112
30
70
40
80
140
24
70
40
80
114
40
50
25
95
141
40
47
20
100
115
40
50
24
92
142
24
71
40
80
116
24
58
45
90
117
30
65
40
90
118
24
59
45
90
119
40
70
30
85
120
24
60
40
80
122
24
61
40
80
123
20
100
40
41
124
24
62
40
80
125
24
50
40
100
126
30
70
40
90
128
35
70
30
80
附表1-2分齿挂轮配搭方案图
滚刀旋向
左旋滚刀
右旋滚刀
分
齿
挂
轮
的
配
搭
工转
作方
台向
旋
附表1—3差动挂轮配搭方案图
工作
右旋
左旋
滚刀
左旋
右旋
左旋
右旋
差
动
挂
轮
的
配
搭
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