推荐Y38滚齿机分齿系统设计本科说明书 精品.docx

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摘要

Y38滚齿机是齿轮加工机床中应用广泛的一种机床，在其上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。

其工作台由工作台壳体、蜗轮、蜗杆、储油匣等组成。

按照加工原理，齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。

Y38滚齿机选择范成法加工齿轮的优点是，只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮。

生产率和加工精度都比较高。

所以在齿轮加工中，范成法应用最为广泛。

齿轮是工业生产中的重要基础零件，其加工技术和加工能力反映一个国家的工业水平。

作为机械制造业的基础装备的金属切削机床，在国民经济中占有重要地位，而齿轮作为机械传动中最常见，最重要的传动零件，被广泛地应用于机械设备的传动系统中。

滚齿是应用最广的切齿方法，滚齿加工大多都是在滚齿机上进行的，因此滚齿机在金属切削机床之中占有举足轻重的作用。

本次方案设计中最核心和最创新的是应用了功能分析法，其实质是用科学来解决问题的方法，通过黑箱法，找到输入输出间的关系，分析确定要设计的功能，来达成我们要实现的目的。

我主要设计的部分是：

分齿挂轮系统和机床工作台的，分齿挂轮主要是通过不同的挂轮来实现两末端件的复杂的关系。

工作台为箱型结构，装在床身的矩形轨道上，工作台壳体以其环形表面支撑工作台圆盘，并以其锥孔来定工作台中心，分度蜗轮与工作台壳体连在一起，分度蜗杆与工作台座连接在一起，壳体内油室是供给装置润滑油的。

具体外形尺寸，见工作装配（图Y38-4-6）。

关键词：

滚齿机；Y38；分齿挂轮

Abstract

Y38isagearhobbingmachinetoolsinawiderangeofmachinetools,whichcancutstraight-toothgear,helicalgears,andwormgearaswellassprocketcanalsobeprocessed,ThetableofY38isposedofitsshellofthetable,worm,andreservoirtray.Accordingtotheprinciplesoftoothsurfaceformingprocess,processingcanbedividedintomajorcategoriesandexhibitionintolaw.Aslongasthemodulusandthepressureangleofthesame,theadvantageofchoosingY38hobbingmethodtoprocessgearisprocessinganynumberofteethofthegear,aswellashigherproductivityandmachiningaccuracy.Therefore,processinggearismostwidelyusedingearprocessingmethod.

IndustrialproductiongearisanimportantfoundationforParts，anditsprocessingtechnologyandcapacityreflectthelevelofacountry'sindustry.Asthebasisformachineryandequipmentmanufacturing,themetalcuttingmachinetoolsoccupiesanimportantpositioninthenationaleconomy,however,asthemostmonmechanicaltransmissionandimportantmechanicalparts,gearismostwidelyusedincuttingmethodofhobbingprocess.Hobbingprocessareoftencarriedoutinthefobbingmachine,therefore,gearhobbingmachineplaysanimportantroleinpossessionofmetal-cuttingmachinetools.

Thedesignofthecoreandthemostinnovativefeatureistheapplicationoftheanalysis,whichistheessenceofscientificmethodtosolvetheproblem,usingtheblackboxtofindtherelationshipbetweeninputandoutput,analyzinganddecidingthecontentofdesign,andachievingwhatweaimto.Thepartofthemaindesignofmineissub-systemandthegearteethofthemachinetooltable.Sub-toothgearachievesthetwomainpiecesoftheendofthetransmissionchain.Theboxstructureoftableismountedonarectangularbedtrack,withitscirculartableandsurfaceoftheshellplatesupportingthetable,anditsconecenterholesetsthetable,andtableindexingwormshellistogetherwiththetableindexing.Blockwormconnectedtotheshellinsidethechamberisthedeviceofstoringoillubricants.Specificdimensionsseetheworkoftheassembly（FigureY38-4-6）.

Keywords:

gearhobbingmachine;y38;sub-toothgear

第1章绪论

1.1滚齿机研究的意义及发展现状

滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等

滚齿机按布局分为立式和卧式两类。

分别有数控滚齿机,小型滚齿机,少齿数滚齿机等等。

一般滚齿机有以下特点：

1、适用于成批，小批及单件生产圆柱斜齿轮和蜗轮，尚可滚切一定参数范围的花健轴.

2、调整方便，具有自动停车机构

3、具有可靠的安全装置以及自动润滑系统

17世纪末，人们才开始研究，能正确传递运动的轮齿形状。

18世纪，欧洲工业革命以后，齿轮传动的应用日益广泛；先是发展摆线齿轮，而后是渐开线齿轮，一直到20世纪初，渐开线齿轮已在应用中占了优势。

齿轮在各种机械、仪器、仪表中应用广泛，它是传递运动和动力的重要零件，齿轮的质量直接影响到机电产品的工作性能、承截能力、使用寿命和工作精度等。

常用的齿轮副有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗杆蜗轮等，其加工技术和加工能力反映一个国家的工业水平。

齿轮被广泛地应用于机械设备的传动系统中，滚齿是应用最广的切齿方法，滚齿加工大多都是在滚齿机上进行的，因此滚齿机在机械加工中占有举足轻重的作用。

在当前的齿轮制造业中，齿轮加工工艺大致相同。

在现代机电产品中，虽然数控技术和液压电气传动技术有很大的发展，但由于齿轮传动的传动效率高、传动比准确，在高速重载条件下工作，齿轮传动体积小，所以应用仍很广泛。

随着科学技术的发展和机电产品精度的不断提高，对齿轮的传动精度和圆周速度等方面的要求越来越高。

因此，齿轮齿形加工在机械制造业中仍占重要地位。

所以说研究滚齿机具有非常重要的意义。

当今，我们正处于制造技术快速发展的时期，齿轮加工已进入了高效率、高精度的发展新阶段。

早在公元前400年，中国已开始使用手工修锉成形的齿轮。

1540年，意大利的J.托里亚诺在制造钟表时制成一台使用旋转锉刀的切齿装置。

1835年，英国的J.B.惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利。

1858年，C.席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利。

以后几经改进，直至1897年德国人H.Pfauter制成带差动机构的滚齿机，才圆满解决了加工斜齿轮的问题。

20世纪初，由于齿轮需求量迅速发展，特别是为了满足汽车工业的生产需要，又先后出现了插齿机、刨齿机、铣齿机、磨齿机、剃齿机和珩齿机。

经过半个世纪的发展，形成了滚、插、剃、珩、磨的齿轮加工基础。

在当前的齿轮制造业中，各家公司的齿轮加工工艺大致相同。

汽车齿轮大多数采用滚齿－剃齿－热处理－珩齿工艺，少数企业和部分轿车企业采用滚齿－热处理－磨齿工艺，而重载齿轮传动业则普遍采用滚齿－热处理－磨齿工艺。

滚齿在汽车齿轮加工方面占据了70%以上的份额，可见滚齿在齿轮加工领域的作用不可替代。

随着时代发展，各公司对滚齿机的效率和质量要求越来越高，有些用户要求CPK≥1.67以及fα、fβ、Fp达DIN6级标准。

另外，高可靠性和高数字化程度也是各公司的重点考虑范围。

目前，滚齿机一般有粗、精加工两种，粗加工精度低于8级，一般精加工为7～6级，高精度精加工则高于6级。

滚齿机制造技术的发展可划分为机械式滚齿机和数控滚齿机两个阶段。

传统的机械传动式滚齿机，其特征为各主轴采用机械式的传动形式，包括差动、分齿、工件轴、滚刀轴和进给等。

由于传动链固有的理论误差和安装间隙，造成速度很慢，精度很低。

工作时，滚刀装在滚刀主轴上，由主电动机通过齿轮副和蜗轮副驱动作旋转运动；刀架可沿立柱导轧垂直移动，还可绕水平轴线调整一个角度。

工件装在工件轴上，由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀的运动一起构成展成运动。

滚切斜齿时，差动机构使工件作相应的附加转动。

工作台（或立柱）可沿床身导轨移动，以适应不同工件直径和作径向进给。

Y38滚齿机的工作原理是利用范成法来加工齿轮的，其主要工作工程有：

1.切削运动（主运动）：

即滚刀的旋转运动，其切削速度由变速齿轮的传动比决定。

2．分齿运动：

即工件的旋转运动，其运动的速度必须和滚刀的旋转速度保持齿轮与齿条的啮合关系。

其运动关系由分齿挂轮的传动比来实现。

对于单线滚刀，当滚刀每转一转时，齿坯需转过一个齿的分度角度，即1/z转。

3．垂直进给运动：

即滚刀沿工件轴线自上而下的垂直移动，这是保证切出整个齿宽所必须的运动，由进给挂轮的传动比再通过与滚刀架相连接的丝杆螺母来实现。

随着数控技术的发展，出现了1～3个轴数控化的滚齿机，其中的一部分轴采用伺服电机数字化控制。

直到20世纪80年代，世界上才出现真正意义上的六轴数控滚齿机。

在过去的20年中，数控滚齿机的发展可以划分为4代。

第一代数控滚齿机的工件轴和滚刀轴等采用传统的蜗杆蜗轮副传动，速度依然较低，但精度有所提高。

随着刀具技术的发展，切削线速度有了很大的提高，原来的滚齿机已不能满足刀具的高速切削要求，于是更快的第二代数控滚齿机诞生。

其工件轴和滚刀轴采用齿轮副传动，速度有很大的提高。

第三代数控滚齿机于90年代末期出现，它与世界上两大齿轮装备巨头的合并不无干系。

差动机构滚齿机发明人H.Pfaute