毕业设计__数控滚齿机

河南科技大学毕业设计（论文）1数控滚齿机刀架设计摘要滚齿机是齿轮滚刀加工齿轮的专用机床，在齿轮加工中应用最广泛。在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮。这种机床使用特制的滚刀时也能加工蜗轮、花键和链轮等各种特殊齿形的工件。本滚齿机由床身、立柱、刀架及滑板、工作台组成。滚齿机工作时，滚刀装在滚刀主轴上，由伺服电机驱动作旋转运动，刀架可沿立柱导轨垂直移动，还可绕水平轴线调整一个角度。工件装在工作台上，由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀的运动一起构成展成运动。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。刀架与滑板通过T型槽和螺栓联接，滑板后联接立柱，通过双V轨道实现沿立柱导轨的上下直线运动。刀架体装有三根轴，动力从伺服电机传出，经过减速器，通过斜齿轮轴传递到主轴，这两根轴实现动力传动；蜗杆蜗轮轴通过一对内啮合的直齿轮实现分度功能，切削斜齿轮。其中在主轴上安装滚刀，滚刀通过锥度主轴孔和拉杆定位，通过辅助轴承的滑动实现对刀。刀架滑板的设计：计算出主轴的转矩，然后进行主要零部件如轴、蜗轮蜗杆、斜齿轮、直齿轮的设计计算及轴承、键选择校核。关键词：滚齿机，刀架滑板，轴，齿轮河南科技大学毕业设计（论文）2GEARHOBBINGMACHINETOOLRESTANDSLIDERDESIGNINGABSTRACTGearhobbingmachineisspecialpurposemachinetoolsforcuttinggearwithgearhobanditiswidelyused.Itcanbeusedformachiningspurcylindricalgears,helicalcylindricalgears.Withspecialhobbingcutter,itcouldmachinewormgearsmultiplesplineandsprocketwheelswhosetoothprofilearespecial.Thisgearhobbingmachineiscomposedofbed,column,toolrest,slider,andmachinetable.Whenmachining,thehobbingcutterisinstalledinthespindleandrotatingwiththedriveofmotor.Thetoolrestmakesverticalmotionalongthecolumnguiderail.What，smore,itcanformaanglebetweentoolrestandhorizontalaxis.Theworkpieceissetuponthemachinetableandismovedbywormgearpairwithwhichgeneratethemotionofgearhobbing.Forhobbinghelicalgears,thedifferentialstructuremakestheworkpiecetodoanadditionalmotion.Columncanglidealongthebedinordertomakeanradialmovementortoadaptdifferentshaftdiameter.ThetoolrestislinkedtothesliderwithTgrooveandbolts.Itiscolumnbehindtheslider.Alongthedoublevguiderail,itcanachieveupanddownstraightmotion.Therearethreeshaftsinthebodyoftoolrest.Twoofthemareusedtotransmitpowerandtheothersaretoobtainthefunctionindexsoastocuthelicalgears.Thegearhobbingcutterismountedinthespindleanditislocatedwithtaperholeoftheshaftandpullrod,whilepresentingwiththeauxiliaryslidingbearing.Designingoftoolrestandslider:figureouttorqueofthespindle,thendesignthemainpartslikeshafts,wormgear,gearsandcheck.KEYWORDS:gearhobbingmachine,toolrest,slider,shaft,gear河南科技大学毕业设计（论文）目录前言................................................................................................................................1第1章滚齿机概述.................................................................................................2§1.1滚齿机工作原理........................................................................................2§1.2国内外同类滚齿机的发展概况综述..................................................4§1.3机床的使用范围和主要规格................................................................5第2章刀架滑板结构介绍..................................................................................7第3章伺服电机与减速器的选择..................................................................9§3.1电机的选择..................................................................................................9§3.2减速器的选择............................................................................................9第4章刀架滑板结构设计..................................................................................9§4.1各轴转矩的计算.......................................................................................10§4.2传动轴上斜齿轮的设计计算..............................................................10§4.2.1.齿轮传动的失效形式及设计准则...........................................10§4.2.2.齿轮的材料及其选择原则..........................................................11§4.2.3.轮齿传动的计算载荷...................................................................12§4.2.4.标准斜齿圆柱齿轮传动的强度计算......................................12§4.2.5.本机构中齿轮传动设计与校核................................................13§4.3轴的设计计算............................................................................................17§4.3.1轴的设计概述.....................................................................................17§4.3.2主轴的设计及校核..........................................................................20§4.4第二根轴的强度校核.............................................................................21§4.5键的校核......................................................................................................24结论..........................................................................................................................25参考文献................................................................................................................26致谢.......................................................................................................................28河南科技大学毕业设计（论文）1前言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[1]，传统的机械滚齿机床机械结构非常复杂，一台主电机不仅要驱动展成分度传动链，还要驱动差动和进给传动链，各传动链中的每一个传动元件本身的加工误差都会影响被加工齿轮的加工精度，同时为加工不同齿轮，还需要更换各种挂轮调整起来复杂费时[2]，大大降低了劳动生产率。以德国西门子、日本发那科公司数控系统为主流的数控滚齿机的出现，大大提高了齿轮加工能力和加工效率。我国目前真正能够生产数控滚齿机的只有２－３个厂家，且使用的多是德国西门子数控系统，加工中模数齿轮，没有自主产权的核心技术，缺少国际竞争力。随着微处理机的发展，数控机床已向机电一体化方向发展。历经几代进化，计算机数控系统不仅比原来的数控系统使用范围广，功能全、精度高，而且还有相当大的通用性，改善了对机床操作的控制，并开始向人工智能化发展现代数控系统的发展新趋势：(1)采用交流数字伺服系统；（2）实现多轴控制；（3）CNC的智能化；（4）有很强的通讯功能；（5）可靠性大大提高。现代数控系统的发展为滚齿机的数控化提供了强有力的支持。本文重点介绍数控滚齿机的刀架滑板设计。河南科技大学毕业设计（论文）2第1章滚齿机概述§1.1滚齿机工作原理图1.1滚齿机立式滚齿机工作时，滚刀装在滚刀主轴上，由主电动机驱动作旋转运动，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。工件装在工作台上，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)