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西安 工业大学 数控 机床 机械 结构设计 CAD

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毕业设计(论文)开题报告题目： 混流装配线搬运小车AGV调度策略分析院（系） 机电工程学院 专 业 工业工程 班 级 090208 姓 名 陈 启 斌 学 号 090208101 导 师 曹 岩 2013年 3月 17日1毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1选题背景随着科技的进步和人民生活水平的日益提高，人们对物质产品的个性化需求日趋丰富，面向订单（Make to Order,MTO）的制造策略被越来越多的企业所采用。MTO企业是通过对客户订单的处理来组织生产的，随着客户订单由少品种大批量向多品种中小批量的历史性转变，对MTO企业的生产线柔性提出了更高的要求，混流装配线就是企业流水线柔性化的产物之一。柔性是指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力,可分为瞬时、短期和长期柔性三种1。混流装配线（Mixed product Assembly Line,MPAL）是指在一定时期内，在一条生产线上连续地生产出多种不同型号的产品（同一产品族的不同变化）,产品的品种可以随顾客需求的变化而变化2。这也对企业加工子系统和物流子系统提出了更高的要求。准确、快速、灵活、自动、安全地配送物料，是混流装配线提高生产柔性，降低生产成本，缩短交货期的重要保障之一。 而AGV（Automated Guided Vehicle）的显著特点是无人驾驶,可以保障系统在不需要人工导航的情况下自动行驶,柔性好,自动化和智能化水平高3。AGV适用于4：物料搬运,在欧美和日本等人力成本很高的发达国家，AGV的使用较为普及，应用遍及各行各业；柔性装配线、加工线，如轿车总装线，发动机装配线、试车线， 机床加工线，家电生产线等；特殊场合用，一些不适宜人在其中生产或工作的特殊环境中。这就使得AGV在国内混流装配线中的研究和应用具有了很大的吸引力，加之随着我国人工成本的快速上涨，使得AGV的应用更具竞争力。但与此同时，产生了混流装配线搬运小车AGV的调度这样一个复杂的新问题。只有科学的调度才能使AGV的应用如虎添翼，为企业创造出更大的价值，提高企业的竞争力。1.2研究意义现代企业竞争日趋激烈，机遇与挑战并存。客户个性化需求愈加丰富，条件要求更加严格多样，使得企业生产越来越复杂。如何在现代竞争环境下，走内涵式发展道路，加强企业核心竞争力，使企业立于不败之地，是各个企业迫切需要考虑的问题，尤其是MTO企业。质量、成本、交货期、服务等无疑成了企业较量的核心力量，成了企业生死存亡的关键。企业除了加强供应链的管理与提高对外服务的质量之外，加强企业自身潜力的挖掘与培养无疑是重中之重，也是企业立足与长盛不衰之本。对于采用混流装配线的MTO企业来说，适时合理引进AGV，并优化科学调度，优化生产线的运行，降低成本，保证质量，缩短交货期，降低工人劳动强度无疑是大势所趋。同时，面对日趋复杂的生产系统，物流调度的复杂性也加大了AGV运用的难度，不科学合理的调度也必将影响AGV的运用效果，不利于企业的生产自动化建设。因此，混流装配线搬运小车AGV调度策略研究将会为企业引进和科学调度AGV提供借鉴，有利于企业加快自动化建设的步伐。1.3国内外研究情况随着企业生产系统的日趋复杂，信息化自动化建设的不断推进，企业对其物流子系统提出了更高的要求，AGV系统的优越性不断展现，吸引着国内外越来越多的研究人员的注目。尤其是其应用效果和潜力受调度困难的制约的矛盾更推动着更多的人对其展开研究。Saadettin Erhan Kesen等人研究了在AGV多回路车间JIT制造模式下的AGV系统仿真问题，采用按任务紧急程度，即最高优先级调度策略对AGV进行调度，并分析了小车数量、看板数量等对系统的影响5。Hamed Ghasemzadeh等人采用基于启发式算法的集成调度策略对网状结构路径的AGV系统无冲突调度进行了研究，这种调度策略的特点是：预测和防止冲突；遍历AGV以使物料配送从资源地到目的地路径最短；优先调度策略对结果有影响；AGV小车的数量在理论上不受限制6Che-Fu Hsueh提出了能够双向运动避免冲突和锁死的负载交换AGV系统，并对其进行了调度，通过最近车辆规则、最远车辆规则、最短路径规则、随机车辆规则、车辆循环规则五种规则的仿真对比，得出在此AGV系统中第一种规则较佳7。ParhamAzimi等则人采用仿真和模糊多属性决策相结合的方法研究柔性制造系统多负载AGV调度策略的优选8。 在国内，李岩等人研究了由几台加工中心(WS) 和一台( 多台) 自动导向小车( AGV) 组成的柔性制造系统( FMS) 的调度问题9。朱琳等人以AGV给柔性生产系统配料区补料搬运时间最短为目标建立数学模型，提出了一种改进的遗传算法进行AGV的任务分配和任务排序优化,对配料区物料运输多AGV的调度问题进行了研究10。王佳溶等人提出了一种基于改进后的两阶段控制策略和多目标的带约束遗传算法的控制策略, 并用通过速度调节的冲突解决模式, 实施对AGV系统的优化调度11。董义军等人则研究了带有时间约束的单AGV 和仅有公共缓冲区的柔性生产系统的调度问题,以最小化总加工时间为目标, 建立了带AGV 的柔性生产系统调度模型, 实现了工件调度和AGV 调度的集成12。雷定猷等从实际出发, 考虑了一般的多机多请求的情形, 提出了整体调度优化的数学模型, 并给出了一种混合遗传算法求解此数学模型, 算例分析验证了其提出过程的有效性13。白帅福等人提出了一种混合区域控制模型，在模型中采用基于任务等待时间最短原则调度策略对多AGV系统进行了调度分析14。肖海宁等人提出一种实时多属性任务调度方法，将加工子系统和搬运子系统分开考虑，在保证加工子系统效率的基础上提高搬运子系统的效率15。2本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1主要研究内容本文主要以MTO企业混流装配线搬运小车AGV调度策略为研究对象，对一种调度策略进行离线仿真实现，分析调度效果和影响调度效果的因素，对此调度策略进行评价，并寻求改进。本文具体研究内容如下：（1)分析MTO企业混流装配线生产系统的特点。（2)掌握用eM-plant软件建模仿真的方法步骤。（3)利用eM-Plant建立混流装配线模型并运用调度策略进行仿真调度。（4)控制模型对象参数，以一批订单完工时间为指标分析影响调度策略调度效果的因素。（5)对调度策略的效用进行评价并寻求改进。2.2研究方案、方法或措施2.2.1 eM-plant仿真软件简介eM-Plant是本文研究需要用到的一款完全采用面向对象方法的仿真软件，该软件的前身是SIMPLE+，是由以色列Tecnomatix公司完善开发的，是用C+实现的关于生产、物流和工程的仿真软件，它是面向对象的、图形化的、集成的建模、仿真工具。可以对各种规模的工厂和生产线，包括大规模的跨国企业，建模、仿真和优化生产系统，分析和优化生产布局、资源利用率、产能和效率、物流和供需链等。同时，该软件具有如下特点16：可对高度复杂的生产系统和控制策略进行仿真分析；标准的和专用的应用目标库为典型的方案进行迅速而高效的建模；使用图形和图表分析产量、资源和瓶颈；综合分析工具，包括自动瓶颈分析器、Sankey图和Gantt图；三维可视化和动画；使用遗传算法(genetic algorithms)对系统参数进行自动优化；支持多界面和集成能力(ODBC、SQL、ORACLE、ERP、CADetc.)的开放系统结构。本文具体采用该软件2007年版即eM-Plant8.1，其建模仿真具体流程如下17：(1)新建仿真项目。 （2)规划项目的组织结构。(3)建立仿真模型。(4)运行验证仿真模型。(5)确认仿真模型。(6)实验设计和仿真模型分析。2.2.2 仿真问题定义简述在仿真研究前，本文将先参考生产系统仿真Plant Simulation 应用教程（周金平，电子工业出版社，2011）第二章，对问题研究的载体采用搬运小车AGV的一般MTO企业混流装配线问题简化做一整体描述。假设对于不同类型产品的装配序列已经确定的情况下的物料配送，即混流装配线为保证已有装配任务的及时完成，如何在正确的条件下，将正确的物料按正确的数量在正确的时刻从物料中转区运送到混装线的各个备料暂存区。定义一条装配线有m个装配工站M1Mm，一个装配工站需要一种或几种零部件，统一用一种零件表示，但是可以多件。在每个装配工站旁均设立一个物料暂存区，设置有最大库存和最小库存。在装配某订单的过程中，对于物料需求是采用看板方式进行的。由暂存区或者虚拟工站读取生产计划时产生的新订单物料配送请求，均会集中到配送中心的搬运小车AGV，当AGV接收配送请求后会调用相应的配送调度策略，从而决定配送过程的执行。AGV接受配送请求后，如果AGV空闲就会先到达物料预投中转区的对应配送请求物料暂存区 ，取出需求的数量到AGV小车上，在配送到相应的目的地。对于不同零部件运送交替时不够一车装载量的按一车处理。物料预投中转区某物料存放区比线边暂存区的容量高出较多，但是也是按照看板的方式进行设置的。不同类型零部件分别在中转区设立存放区。当AGV在某个存放区取走一部分物料后，如果已经接近或者低于其最小库存，此时简化采用即时补货策略，物料预投中转区内某种零部件会立即填满。只考虑工厂车间自身物料配送问题，将其他线边的直供物料及子装配线物料及悬挂供应等方式均作省略处理。2.2.3 利用eM-Plant进行仿真调度确定装配线总站数、产品种类、每种产品型号、零部件种类数，生成生产计划表、BOM表、设备生产准备时间及暂存区参数表，自动生成装配线并且连接起来。然后自动生成搬运小车AGV的运行路线，生成车间物料预投区，并设立简单的调度策略。设计AGV上料调度策略和卸料策略，建立配送规则。然后调用如下调度策略2： （1)如果某线边暂存区为空，即装配线出现物料断点，搬运小车按装配工站先后顺序优先为该线边暂存区配送一个装载量的零部件。 （2)如果某线边暂存区的实际库存低于最小库存，则根据配送请求方法的取货看板优先为其配送一个装载量的零部件。 （3)如果某线边暂存区的实际库存介于最小库存与最大库存之间，并且小车对某线边暂存区的搬运次数小于正加工订单对该物料的需求量除以小车最大装载量即需求次数，或者搬运次数等于需求次数但是有小于一车的装载量需求，则继续对该暂存区配送。 （4)如果某线边暂存区有在途库存，则其余小车不为其进行物料配送，或者实际库存量大于最大库存减去装载量，即如果继续为该暂存区配送导致暂存区实际库存超出最大库存，停止配送。 （5)如果上述策略均不执行，小车停止工作于虚拟工站道路的传感器位置，直到某线边暂存区发出取货看板。 仿真开始运行后，分析调度仿真运行效果，并整理分析调度结果数据。2.2.4 分析影响调度策略调度效果的因素保持生产任务不变（即订单和任务排序不变），装配线和AGV运行路线不变，控制暂存区最大和最小库存、AGV小车数量、AGV小车装载量、AGV运行速度，根据生产实际合理选取各因素水平，采用实验设计DOE（Design of Experimental）的正交试验方法设计实验，并用拟定调度策略进行仿真实验。然后以生产任务完工时间为指标，用极差分析法对仿真实验结果进行分析，并排出影响调度策略调度效果的因素的主次顺序。以优化的参数重置系统，保持原有订单不变，分以下三种情况再次采用拟定调度策略进行仿真实验：采用原订单顺序；随机生成订单序列1；随机生成订单序列2。记录仿真效果。然后，改变生产任务（订单数量和排序，但不改变产品种类），采用已确定下来的因素水平表，重复以上步骤。对比不同任务下，所得出的影响调度策略调度效果的因数水平取值及其主次顺序的一致性，分析影响该调度策略调度效果因素的稳定性，以及该调度策略对生产任务和系统参数的响应性。对比总任务不变的情况下，调度策略对任务改变（订单排序改变）的响应性。2.2.5 分析调度策略效用并寻求改进 根据2.2.4分析结果，结合企业生产实际，分析影响调度策略的影响因素水平的改变对企业的难易程度或生产效率、生产成本等的冲击程度。如若只是需要改变AGV小车的速度，而这个需求速度又在其变速范围内，则比较容易实现。如若需要改变暂存区最大最小库存量，在能够保证作业所需最小范围的情况下，也比较容易办到。但如若需要增加AGV的数量，可能就会对企业生产成本产生冲击。同时如若该调度策略对生产任务的响应比较差，则会相应增加生产准备时间。此外，因仿真是在简化模型下进行的，在将该调度策略应用于生产实际其适用性可能还要大打折扣。这就有必要将模型和生产实际对比，分析两者差异对调度策略发挥效应的影响。如对不同物料分别设置AGV装载量，仿真分析调度效果。分析估计问题简化对调度策略发挥作用的影响程度。尝试逐渐还原生产实际，寻求改进优化调度策略，以期达到提高调度策略效用的目标。 3预期成果形式课题研究的预期成果形式如下：(1)完成毕业设计论文一篇（18000字左右）。(2)翻译与课题相关英文文献一篇（3000字左右）。4本课题研究的重点及难点，前期已开展工作4.1重点及难点 （1)分析引进AGV的MTO企业混流装配线系统。 （2)应用eM-plant软件实现课题建模与仿真调度。 （3)分析影响调度策略调度效果的因素。 (4)分析调度策略效用并寻求改进。4.2前期展开工作(1)了解本课题的研究背景和意义以及当前国内外的研究现状，拟定本次设计的目标任务及主要研究方法方案。(2)学习文献关于MTO企业混装线AGV小车的调度和建模仿真思路。(3)初步学习eM-Plant软件的使用。(4)撰写开题报告，准备开题答辩。5完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）第1周：查阅相关资料，分析该课题的研究背景及意义以及国内外研究现状。第2周：拟定本次研究的目标任务及初步研究方法方案。第3周：确定研究方案，并完成开题报告。第4周：进一步完善开题报告，并准备开题答辩。第5周：学习eM-Plant教程第3-5章。第6周：学习eM-Plant教程第6-7章。第7周：学习eM-Plant教程第8-9章。第8周：分析引进AGV的MTO企业混流装配线系统。第9周：建立文献生产系统仿真Plant Simulation 应用教程（周金平.电子工业出版社，2011）第二章仿真模型并调度测试。第10周：改变任务排序，仿真实验。第11周：改变生产总任务，仿真实验。第12周：分析影响调度策略调度效果的因素。第13周：对比模型与企业实际情况，分析调度策略效用。第14周：初步确定改进方向方案。第15周：完成策略改进。第16周：撰写论文。第17周：完善论文。第18周：检查论文，准备答辩。 参考文献1 孙杰.浅议柔性生产线的产生与应用.科技资讯，2010，（35）:332 周金平.生产系统仿真Plant Simulation 应用教程.北京：电子工业出版社，2011.2465 3 张辰贝西,黄志球.自动导航车(AGV) 发展综述.中国制造业信息化，2010,39（1）：53584 王勇.AGV适用性综述.物流科技,2008,(11):19235 Saadettin Erhan Kesen ，omer Faruk Baykoc. Simulation of automated guided vehicle (AGV) systems based on just-in-time (JIT) philosophy in a job-shop environment. Simulation Modelling Practice and Theory ,2007,(15): 2722846 Hamed Ghasemzadeh, Ehsan Behrangi,MohammadAbdollahiAzgomi.Conflict-free scheduling and routing of automated guided vehicles in mesh topologies.Robotics and Autonomous Systems ，2009 （57）：7387487 Che-Fu Hsueh. A simulation study of a bi-directional load-exchangeable automated guided vehicle system. Computers & Industrial Engineering ，2010，（58）：5946018 Parham Azimi, Hasan Haleh, andMehran Alidoost.The Selection of the Best Control Rule for a Multiple-Load AGV System Using Simulation and Fuzzy MADM in a FlexibleManufacturing System.Modelling and Simulation in Engineering 2010：1109 李岩，吴智铭，甘泉.柔性加工环境中机器和AGV 的集成调度.中国机械工程，2001，第12（4）：44745010 朱琳，范秀敏，何其昌.柔性生产系统配料区多自动导航小车调度优化. 计算机集成制造系统，2012，18（6）：1168117411 王佳溶, 楼佩煌, 王晓勇.基于改进的两阶段控制策略的AGV路径优化调度研究.机械科学与技术，2008，27（9）:12111216 12 董义军, 张 功, 张 洁 .单无人搬运车/ 单缓冲区约束的柔性生产系统调度研究.上海交通大学学报,2010，44（4）:52853413雷定猷, 张兰 . AGV系统的调度优化模型 .科学技术与工程, 2008，8（1）:6678 14 白帅福，唐敦兵，顾文斌等.基于混合区域控制模型的多系统调度研究与实现.机械与电子2012，（3）：81215 肖海宁，楼佩煌，满增光等.自动导引车系统实时多属性任务调度方法.计算机集成制造系统,2012,18(10) :2224222916 韩秀蓉，李立峰.物流仿真与eM-plant仿真软件.商场现代化,2009.17 施於人，邓易元，蒋维.eM-Plant仿真技术教程 .北京：科学出版社，2009.4052毕业设计(论文)开题报告题目： 数控车齿机床机械结构设计院（系） 机电工程学院 专 业 班 级 姓 名 学 号 导 师 2017年 3月 20日1毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1选题背景近年来，随着汽车、机械、航天等工业领域的不断发展，对齿轮提出了更高的要求：传动速度大、承载能力强、使用寿命长、运行噪音小、制造成本低，相应地对齿轮的设计、加工、检测等方面也提高了要求。在这种背景下，现代设计方法、先进制造技术、计算机技术及相关技术的交叉融合，使齿轮相关技术的研究进入了一个崭新的阶段。齿轮加工机床是一种技术含量高且结构复杂的机床系统，由于齿轮使用的量大面广，齿轮加工机床已成为汽车、摩托车、工程机械、船舶等行业的关键设备。特别是，随着汽车工业的高速发展，对齿轮的需求量日益增加，对齿轮加工的效率、质量及加工成本的要求愈来愈高使齿轮加工机床在汽车摩托车等行业中占有越来越重要的作用。车齿机床是齿轮加工机床中的一种，占齿轮加工机床拥有量的40%它主要用来加工圆柱齿轮和蜗轮等。传统车齿机床完全依靠机械内联传动实现车刀与工件的同步运动和差动运动往需要经过多级齿轮传动，并且引入蜗杆蜗轮机构使得机械结构非常复杂调整维护非常困难也降低了加工精度。数控车齿机床高加工精度、高生产率的特点，在制造业中的应用比例越来越大，有效地保证了产品质量和产量。随着风电、船舶、建材产业的迅速发展,国内对大型高档机床的需求旺盛,且要求效率高、精度高。国内机床技术与国外有很大差距。国内还没几家单位有能力加工直径为两米的大型数控车齿机床,全世界也只有两家,分别在德国和美国。在这种情况下,有好几年,中国的大型数控车齿机床都需进口这两家的产品。从国外进口,价格贵,交货期长,售后服务麻烦。所以研制数控车齿机床和有必要。1.2研究意义 对数控车齿机床的设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。而工科类学生更应侧重于从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。使学生进一步巩固和加深对所学的知识，使之系统化、综合化。培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识的能力，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。使学生学会初步掌握解决工程技术问题的正确指导思想、方法手段，树立做事严谨、严肃认真、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。通过毕业设计资料的搜集、整理、数据的查询，方案的确定，撰写、电路的设计以及毕业答辩等活动，初步了解数控机床回参考点的方式的种类何工作原理，接受初步的数控机床的训练和熏陶，深化和综合基础课、专业课的分析问题和解决问题的能力以及培养协作精神，树立高度的工作责任感的能力，同时系统的对我们三年所学知识进行总结，全面的复习整理，查缺补漏，以达到熟练掌握专业知识的目的，并综合运用和深化所学专业理论识培养独立分析和解决一般工作实际问题的能力，树立高度的责任感，以便在日后工作中能得心应手。能更好的适应社会的需要，充分发挥自己的才华，贡献自己的一份力量。随着教育改革的逐步深入，为落实增强学生的创新精神，能力培养和素质教育三大新的教育目标打破以理论教学为主，实验教学和实践为辅的传统教育方法，提高学生的创新能力及灵活运用知识的能力，以便能最快的适应工作的需求。 1.3国内外研究情况我国生产车齿机床的历史始于1953年，经过30年的努力，到80年代初已进入世车齿机床主要生产国家行列。目前，国产车齿机床以传统的机械传动式为主，品种、系列齐全。传统车齿机床完全依靠机械内联传动实现车刀与工件的同步运动和差动运动，往往需要经过多级齿轮传动，并且引入蜗杆蜗轮机构使得机械结构非常复杂调整维护非常困难也降低了加工精度。近几年，我国在车齿机床设计技术方面研究的主要经历了从统机械式车齿机床通过数控改造发展为2至3轴（直线运动轴）实用型数控高效车齿机床，到全新六轴四联动数控高速车齿机床的开发,最大主轴转速一般为1200 转/分，与发达国家同类产品相比我国仍然存在着不小的差距，究其原因主要还是因为基础研究差，整体设计能力不足，由此导致新技术应用慢和仿制比重较大，如零传动技术干切技术在齿轮加工机床中的应用一直处于落后状态。数控系统是数控机床的核心，德国西门子、利勃海尔和日本的马扎克、法拉克掌握着数控系统的最高水平，利勃海尔数控系统16个软件包的价格接近母机价格，软件和母机一起卖，不分开出售，软件利润非常高。目前国内机床企业使用的中高档机床的数控系统基本都是国外进口。同时国内研制加工效率高、精度高直径为两米的大型数控车齿机床的单位的能力比较弱，而从国外进口,价格贵,交货期长,售后服务麻烦。数控系统和功能部件发展滞后已成为制约行业发展的瓶颈。国产中档数控系统国内市场占有率只有35%，而高档数控系统95%以上依靠进口。功能部件国内市场总体占有率约为30%，其中高档功能部件市场占有率更低。台湾地区品牌功能部件约占国内市场的50%，其余20%为欧盟、日本等品牌产品。据国家海关统计数据，2010年我国进口数控系统金额达18.1亿美元，车齿机床附件(含功能部件和夹具)类产品达16.2亿美元。以高速、高精、复合、智能等为特征的高档数控车齿机床关键技术虽然已经取得明显进步，一批共性、基础技术和新产品研发也有了新的进展，但与国际先进水平相比，还存在较大差距。有些关键技术，如：高速高精运动控制技术、动态综合补偿技术、多轴联动和复合加工技术、智能化技术、高精度直驱技术、可靠性技术等尚需进一步突破，有些重大技术离产业化还有一段路程。以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的研发体系尚未真正建立，行业的自主创新发展缺乏高新技术支撑。我国车齿机床工具行业产品质量整体水平已经有了很大提高，对提升产业的整体素质和核心竞争力起到了重要作用，也得到广大用户的认可。但在产品质量的稳定性和可靠性方面，例如：车齿机床早期故障率较高，精度稳定性周期短，工程能力系数(CPK值)、平均无故障工作时间(MTBF)等指标与国际先进水平比较尚有一定差距。加强产品质量工作，解决深层次的质量问题依然不容忽视。经过一个世纪的发展,数控机床进入了齿轮加工领域,从而齿轮的加工质量和效率有了明显的提高国外三大公司分别拥有了一套完整的技术体系格里森公司推出了误差闭环系统G一AGEphoenixll6CNC、175HC、275HC、450HC、l000HC数控车齿机。奥利康公司推出了C28,6轴5联动的数控机床克林贝格公司推出了KNC/S35,HPG一S、HPG等新型齿轮加工机床，目前,齿轮的研究与制造主要集中在:(l)齿轮的设计成形，载荷有限元分析!计算机辅助加工及接触区调整,Litvin(伊利诺伊大学芝加哥分校齿轮研究中心)!冯展华(台湾中正大学)!FuenteS(西班牙卡塔赫纳工业大学)是此领域较为活跃的学者,他们对齿轮设计!齿面接触区调整和改进加工方法进行研究;(2):高端技术对齿轮的需求主要集中在汽车、航天、军事和重大装备等发面(如美国国家宇航局刘易斯研究中心!美国陆军研究实验室),着重于低噪声、大负载、高可靠性传动要求,目前在加工制造方面美国格里森占据明显的优势地位，目前除了采用盘铣刀加工方式外,一些企业提出了采用指状铣刀加工的方式。早在一百年前，德国Wilhelm von Pittler就对车齿工艺进行了研究，并为此申报了专利，从此这种新型、高效的齿轮加工工艺被众多学者广泛研究6。1954年苏联次维茨博士对车齿工艺进行了实验研究，苏联在此基础上研制出了两种专用车齿机床，并在车齿工艺原理、刀具设计和刀具磨损等方面取得了一定的收获。但是切出的齿轮齿面上有鱼鳞甲状的刮痕，精度不高，因此也尚未投入生产7。1956年美国学者用圆柱齿轮刀具切削粗加工后的齿轮，称之为精车，但只是在斜齿齿轮刀具精车直齿轮方面取得了一些成果7。二十世纪六十年代时，一些外国学者逐渐开始研究车齿加工内齿轮，此后十几年中车齿加工工艺不仅被用于内齿轮的加工，而且还被用于加工生产硬质材料齿轮8910。1966年，德国研究者通过对车齿原理的研究，生产出了可以使刀具和工件轴之间产生所需轴交角的车齿机床，该机床可以减少刀具结构后角引起的误差11。1974年，德国Sulzer G. 12研究了车齿刀具的设计理论，提出了圆柱形和圆锥形结构的车齿刀具，并分别进行了车齿加工实验，给出了两者的优缺点。1980年德国Jansen W.13提出了在车齿加工中，刀具既沿着径向进行切削又要沿轴向进给，故车齿刀的刀尖磨损严重，并且在车齿切削内齿轮时要防止刀具轴与工件轴之间的干涉现象。此外，该文献还分析了切屑的形成机理，以及刀具磨损对加工的性能和工件质量的影响。2001年德国Schmidt J. 14对复杂的车齿加工过程进行了仿真实验，通过仿真结果分析来设计出适合车齿加工工艺，并且耐用的车齿刀具。2002年德国研究者Spath D.、Huehsam A.15Schmidt J.、Bechle A.16等对圆锥形车齿刀具的刃磨问题进行了分析，提出了在不同的加工环节选用不同精度的车齿刀，在刚开始加工时选用低精度车齿刀，到后期精加工时再用高精度车齿刀，这样在精加工过程中降低了车齿刀所受的载荷，减少了磨损度，提升了使用寿命。2011年Volker Schulze、Christoph Khlewein、Hermann Autenrieth17通过有限元软件ABAQUS对车齿加工过程进行仿真，给出了切屑成型机理以及车齿加工可靠性的研究结果。2012年克林贝格公司Hartmut M等1819在专利中提出了一种适用于车齿加工工艺的车齿刀具，如图1.1（a）所示，该类型的车齿刀具是由许多可更换的刀齿组成的，通过特殊的刀盘装置对这些可更换的刀齿进行装夹固定。通过改变车齿刀刃的位置可得出不同参数的车齿刀具，该方法能够降低刀具磨损不均匀的程度，提高了车齿刀的使用寿命。同时，美国格里森公司也提出了一款相类似的刀具20，如图1.1（b）所示，也可以满足车齿加工的需要，但是此类车齿刀在装夹刀齿时易产生误差，降低了车齿刀的精度。 (a) 克林贝格公司刀具 (b) 格里森公司刀具图1.1 车齿刀具日本三菱重工21在磨齿机砂轮刀具的基础上研发出新型的“超级车齿刀具( super skiving cutter)”，如图1.2所示，将用于ZI20A内齿轮磨床的圆筒形砂轮刀具，加入间隙和后角，便形成了锥齿多刃形状的超级车齿刀具，该刀具中央直径比两端部分大，可避免加工过程中与工件发生切削干涉，并能防止切削角度形成钝角，在刀具粗切削区域的周边是锥形的，使得所有牙齿都参与切削，提升了车齿加工速率和加工精度。 图1.2 超级车齿刀具2本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1主要研究内容针对上述齿轮的加工现状与生产中存在的问题,提出一种方法来改变这一状况是必要的,本文通过对一种大型齿轮数控机床进行简化,建立起了机床的几何模型与数学模型,根据齿轮的切齿加工原理和机床坐标系间的变换,进行了刀具运动轨迹的计算,并根据刀具的运动轨迹求解出机床各个坐标轴的运动关系”根据对该机床的加工过程的研究,试图建立了一种在计算机上模拟齿轮切齿过程的方法”论文主要工作如下:(l)对齿轮的啮合理论进行了介绍,包括空间曲面的啮合原理以及切齿调整参数(2)对一种大型齿轮车齿机结构进行简化,在直角坐标系下建立机床的几何模型与数学模型,根据切齿时工件与刀盘的运动关系求解出各坐标轴的运动关系,为齿轮仿真加工和数控程序的编制提供依据(3)介绍了开发仿真过程所用到的应用软件,提出齿轮仿真加工的基本思想,着重介绍了齿轮毛坯和盘铣刀的三维参数化造型方法(4)分析了实现仿真加工过程需要的几个组成部分,同时,介绍了加工过程的实现最后,用实例验正本文所使用的理论和方法是正确的2.2研究方案、方法或措施 车削齿轮是圆柱齿轮加工中的一种新的高效加工方法。不仅可以车削外齿轮, 还可以车削内齿轮与渐开线圆柱蜗杆。目前为止, 国外一般采用的车齿刀都是斜齿刀。这在加工螺旋角大于30。的齿轮时, 无论从齿形的理论造形误差, 或从刀具成本、刃磨难易和机床的使用范围来看, 都不及采用直齿刀优越, 尤其是应用标淮的直齿插齿刀, 可以解决车齿机所不易加工的大螺旋角斜齿轮与渐开线圆柱蜗杆, 可以解决车齿机不易加工准确的内斜齿轮。这些车齿新工艺的发展, 必然对车齿机床提出了新的要求。车削齿轮是用展成车削方法加工齿轮, 这种方法早已有了。它与普通车削的区别, 在于刀具有无展成运动, 但是用来加工齿轮与渐开线圆柱的蜗杆, 却是近廿年来出现的一个新工艺。这种工艺的特点是切削效率高和能加工车齿机与插齿机上难于加工的零件。车削齿轮的运动包括：工件转动n2主运动, 形成切削速度刀具转动,2、刀具转动n1分度运动,3、纵进给运动s沿工件轴线的进给运动4、差动运动n加工斜齿轮时的附加运动。车削齿轮时的切削速度V与车床上的切削速度一样, 只是一个指标, 其值为米/分其中工件外直径，毫米其中n2工件转速，转/分车削齿轮时的切削速度厂与车床上的切削速度一样, 只是一个指标, 其值为由上式可知, 只要有了工件转速, 就会形成切削速度, 一旦刀具接触工件, 无论刀具转动与否, 都会切下铁屑。但是要切准齿轮的齿形和分析切削条件的好坏, 还需要考虑其相对滑动速度。车削齿轮需用的切削时间与车床上的切削时间一样, 也是采用下式 式中 S工件每转的纵进给量, 一般宜用0.1-0.2毫米工件每转 L行程长度, 毫米。由式可知, 纵进给量S的范围不太大, 因此车齿高效的主要原因是工件转速高。这说明, 一台车齿机床, 不管刀具转得快慢丈因有个齿数比, 也不管切削速度的大小因有个工件直径问题, 只要工件转得快, 切削效率就高。车齿加工齿轮是基于空间交错轴齿轮啮合原理进行的展成切削加工齿轮的方法，车齿工艺是一种融合了车齿与插齿的高效圆柱齿轮切齿工艺，如图2.1所示，车齿刀轴线与工件轴线在空间中相互交错，车齿刀和工件分别绕各自轴线以相应的角速度转动，以此来形成展成运动，同时车齿刀或工件沿工件轴线方向以一定的速度进给，以切出全齿宽45。由于车齿刀齿数多，与工件进行连续切削，刀齿上载荷均匀，因此车齿工艺加工效率高。图2.1 车齿加工内齿轮车齿切削过程中，车齿刀与工件相对位置和运动关系如图2.2所示，车齿刀和工件分别以角速度、绕自身轴线转动，同时工件沿自身轴线方向以速度进给。其切削力是由刀具节圆切向方向速度在工件轴线方向上的分速度所产生的分力，与工件沿自身轴线方向的进给力合成的46。图2.2 车齿加工原理从图2.2可以看出，车齿刀轴线与工件轴线在空间中相互交错布局，两轴线之间存在夹角为，称为轴交角。轴交角的大小是由工件节圆螺旋角与车齿刀产形轮节圆螺旋角来决定。具体关系式为:(2.1)从车齿工艺的原理分析可知，车齿技术不仅生产效率高，而且还可以实现对内外圆柱齿轮的加工。在公式(2.1)中，车齿加工外圆柱齿轮时，当齿轮与车齿刀螺旋线方向相同时取正号，反之则取负号；车齿加工内圆柱齿轮时，当齿轮与车齿刀螺旋线方向相同时取负号，反之则取正号。车齿加工过程中，车齿刀和工件分别以角速度为和旋转，同时工件以速度轴向进给，通过三个运动的联动加工出渐开螺旋面。此时，车齿刀转速、工件转速及其轴向移动的速度三者之间必须满足如下关系式： (2.2)式中，刀具齿数；工件齿数；工件节圆柱上的螺旋角； 工件分度圆半径。对车齿工艺切削机理的研究是进行车齿刀设计的首要步骤，根据金属切削原理的知识可知，金属切削过程是刀具进行相应的切削运动时从毛坯上切去多余材料，从而得到所需的工件表面的过程。在车齿切削工件的过程中，车齿刀与工件进行连续展成切削运动，车齿刀的所有齿都会与工件循环接触切除材料，最终形成相应的齿槽表面。如图2.3所示，车齿刀切削内齿轮时，车齿刀的刀齿与内齿轮的被切削齿槽相对位置分别为1-2-3-4-5-6-7-8，车齿刀刀齿从1号位置开始与工件相接触，其中与工件先进行接触的刃，称为车齿刀的切入刃，则相对的另一个刀刃，称为切出刃；车齿刀的齿顶出的切削刃，称为顶刃。随着车齿刀与工件的展成切削，刀齿逐渐进入工件内部进行切削，在4号位置处，车齿刀的切入刃、切出刃和顶刃都开始与工件切削，并且此时的切削余量是最大的。如图2.4所示，在齿槽形成局部展开放大图中，5号位置已经切出了齿槽的形状。车齿刀的刀齿经5-6-7-8位置逐渐退出工件的齿槽，其中切入刃最先退出、接着是顶刃、最后是切出刃，最终完成了对一个齿槽的切削。图2.3车齿切削齿槽示意图图2.4 齿槽形成局部展开放大图从图2.4可以看出，车齿刀切削加工工件齿槽时会产生两种切削效应。第一，从1号到5号位置，车齿刀的刀齿沿工件齿槽的齿向方向进行切削，切除多余的材料，形成与刀具切削刃共轭的齿槽表面。第二，从5号位置以后，车齿刀的刀齿开始偏离齿向方向向外进行切削，直到完全退出，这一阶段刀齿切除多余材料为下一次刀齿的进入提供预切削。从刀齿进入切削到完全退出切削的过程中，切屑始终停留在前刀面上，直到退出的瞬间产生断屑现象离开齿槽，这样的加工工艺便可以加工无退刀槽的非贯通螺旋齿轮。根据上述对车齿工艺切削机理的研究和分析可以得出，当车齿刀的切削刃与工件的齿面共轭时，即刀具的刃形曲线在工件齿面的共轭面上，此时便可以加工出无理论误差的齿轮齿面。车齿刀具结构基本类型:通过前期对国内外大量文献的研究，发现车齿刀有两种基本结构形式，分别为圆柱形齿轮刀具和圆锥形齿轮刀具，这两种车齿刀结构上存在一定的差异，因而具有不同的优缺点。圆柱形齿轮刀具实质上就是普通齿轮，如图2.5所示，圆柱齿轮刀具在顶刃和两侧刃上不会产生结构后角，在车齿加工中，需要改变车齿刀轴线的相对位置来形成所需的加工后角。其优点是:每次重磨后车齿刀齿形都不会改变；缺点是:刀具使用寿命较短，因为加工过程中所形成的后角较小，当刀具与工件接触时，其刀具刃口处的热载荷会增加，使刀面产生刮痕甚至裂纹，降低了刀具的耐用度。并且机床结构复杂，需增加一个运动轴来形成加工后角。图2.5 圆柱形齿轮刀具圆锥形齿轮刀具结构与插齿刀相似，如图2.6所示，在刀具切削刃上会产生一定的后角，其优点是: 在使用该类型车齿刀加工时，可以减小后刀面的摩擦，提高工件质量和刀具耐用度；缺点是: 因为有后角，故重磨后齿形都会发生改变，而且重磨时对刀具精度要求较高。 图2.6 圆锥形齿轮刀具综合分析以上两种不同结构车齿刀具的优缺点，本文在参照斜齿插齿刀结构的基础上，对圆锥形车齿刀进行了研究设计。 该机在整体结构的主要零部件有底座基础、纵向导轨、横向导轨、支柱、切削头、旋转工作台、控制箱、等组成。其中底座基础上安装有地脚螺栓，纵向导轨支撑体通过地脚螺栓与基础体固定在一起。 该机分为主运动系统、轴向进给、径向进给部件、车刀架回转运动部件、机器工作时，主电机运动将动力通过带轮传递给主轴，主轴带动工作台上的工件。通过纵向导轨和横向导轨实现刀具的上下运动和左右运动。整机的运动是在PLC的控制下进行的，进而实现了对工件加工的连续性和自动化.各功能传动方案的评定与选择 对于同一个系统，可以有不一样的传动方案.也可以利用不一样的传动部件，选择传动系统，不仅要考虑方案的可行性，还要考虑加工工件的经济性等等。所以就下面关于各部分系统的传动选择与评定，并且列出最优方案。（1）主传动方案 表 主传动传动方案表方案简图方案说明方 案 一 定 轴 轮 系 定轴轮系方案：由设计题目的主要技术参数知，车刀主轴的变速级为6级，又依据经验，该传动为降速传动。越接近电动机的转动件转速越高，在电动机功率一定的情况下，传动件和传动轴的几何尺寸就越小。定轴轮系结构简单、传动结构紧凑、传动效率较高，制造和操作都比较方便，价格低廉。在此处若用定轴轮系，会是进给系统的变数技术较小。本系统只 适用于变速级数较小的场合，当变速级数较大时，会使其结构庞大。 方 案 二 周 转 轮 系周转轮系有多种类型，类型选择主要依据不同类型轮系适用的传动比范围以及对该轮系效率的估算传动比较大，在以传递运动为主时，可选择转化轮系为正号机构的行星轮系。传动比较大，且以传递动力为主时，应该选用转化轮系为负号机构的行星轮系。但因为负号机构传动比不能很大，可以将多个基本型行星轮系串联起来，或与定轴轮系组成混合轮系，以获得较大的传动比和较高的效率。方 案 三 挂 轮由设计题目的主要技术参数知，车刀主轴的变速级为6级，又依据经验，该传动为降速传动，需要六组不同传动比的挂轮。该变速系统原理简单，结构紧凑，制造和维护比较方便，但操作比较复杂。用于不同转速时需要不同的挂轮。在变速级数较多，变化频率较高时，所需挂轮数目就较多，一台机床就得配带同样数目的挂轮，很麻烦。但可给据不同的传动比要求更换不同的齿轮。方案四带传动塔轮变速该变速机构结构简单，可用于两轴间距较大的场合，如机床。主轴I上的塔轮与从动轴II上的塔轮其装置方向恰相反，各级带轮直径之选取，都以同一带长为基准。通过改变带与不同直径带轮接触，即可使从动轴获得不同转速。（2）进给传动方案表 进给传动方案表方案简图方案说明方案一定轴轮系定轴轮系的原理简单易懂，传动机构简单。轮系运转时，各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。定轴轮系的制造和操作都比较简单，价格低廉，传动精度较高，但是只适用于变速级数减少的场合。当传动比较大时，齿轮数目变大，所占空间变大，影响整个设备的体积和利用率方案二周转轮系周转轮系有多种类型，类型选择主要依据不同类型轮系适用的传动比范围以及对该轮系效率的估算传动比较大，在以传递运动为主时，可选择转化轮系为正号机构的行星轮系。传动比较大，且以传递动力为主时，应该选用转化轮系为负号机构的行星轮系。但因为负号机构传动比不能很大，可以将多个基本型行星轮系串联起来，或与定轴轮系组成混合轮系，以获得较大的传动比和较高的效率。方案三挂轮该系统原理简单，结构紧凑，制造和维护比较方便，但操作比较复杂。用于不同转速时需要不同的挂轮。在变速级数较多，变化频率较高时，所需挂轮数目就较多，一台机床就得配带同样数目的挂轮，很麻烦。但可给据不同的传动比要求更换不同的齿轮。（3）分齿传动方案 表 分齿传动方案表方案简图方案说明方案一定轴轮系定轴轮系的原理简单易懂，传动机构简单。轮系运转时，各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。定轴轮系的制造和操作都比较简单，价格低廉，传动精度较高，但是只适用于变速级数减少的场合。当传动比较大时，齿轮数目变大，所占空间变大，影响整个设备的体积和利用率方案二周转轮系周转轮系有多种类型，类型选择主要依据不同类型轮系适用的传动比范围。传动比较大，在以传递运动为主时，可选择转化轮系为正号机构的行星轮系。传动比较大，且以传递动力为主时，应该选用转化轮系为负号机构的行星轮系。但因为负号机构传动比不能很大，可以将多个基本型行星轮系串联起来以获得较大的传动比和较高的效率。方案三挂轮该系统原理简单，结构紧凑，制造和维护比较方便，但操作比较复杂。用于不同转速时需要不同的挂轮。在变速级数较多，变化频率较高时，所需挂轮数目就较多，一台机床就得配带同样数目的挂轮，很麻烦。但可给据不同的传动比要求更换不同的齿轮。方案四无级变速器弧锥环盘式无级变速器的主动弧锥盘1的运动经中间环盘2，依靠摩擦力传递给从动弧锥盘3.中间环盘2绕点转动即可改变主、从动弧锥盘的运动半径，实现无极变速。该机构传动平稳，相对滑动小，效率高，但制造困难。常用于机床、拉丝机械中。（4）差动传动方案 表 差动传动系统方案表方案简图方案说明方案一定轴轮系定轴轮系的原理简单易懂，传动机构简单。轮系运转时，各齿轮的轴线相对于机架的位置都是固定不变的。定轴轮系的制造和操作都比较简单，价格低廉，传动精度较高，但是只适用于变速级数减少的场合。当传动比较大时，齿轮数目变大，所占空间变大，影响整个设备的体积和利用率方案二挂轮该系统原理简单，结构紧凑，制造和维护比较方便，但操作比较复杂。用于不同转速时需要不同的挂轮。在变速级数较多，变化频率较高时，所需挂轮数目就较多，一台机床就得配带同样数目的挂轮，很麻烦。但可给据不同的传动比要求更换不同的齿轮。方案三无级变速器钢球锥轮式无级变速器结构较简单，传动平稳，相对滑动小，体积小，但钢球精度要求高。常用于机床，电影机械中。将钢球3紧压在主、从动锥轮1、2上，通过摩擦力传动运动。钢球3可在轴III上自由转动，改变轴III的倾斜角，即可改变锥轮1、2的传动半径r1、r2，实现无级变速。常用于电影机械方案一圆柱齿轮差速系统圆柱齿轮差动：太阳轮1、4分别与轴A、B固结，行星轮2、3为一二联齿轮，分别与太阳轮1、4啮合，并可绕轴C自传，同时随H绕A、B轴线公转，系杆H做成箱体形。当A、B轴以相同转速相同方向转动时，太阳轮1、4将使系杆H以相同转速回转，若A、B轴转速不等，则系杆H转度为：其中是齿轮1、2、3、4、的齿数，是太阳轮1、4和系杆H的转速方案二圆锥齿轮差速系统圆锥齿轮差动：太阳轮4、5尺寸相同，与行星轮3和系杆H组成差动轮系，系杆H与齿轮2固结，其运动由主运动锥齿轮1输入。当锥齿轮1转速已知时太阳轮4、5的转度与主运动轮1转速的关系为：其中齿轮1、2的齿数太阳轮1、4和系杆H的转速选择圆锥齿轮差速系统 表 差动变速系统方案（5）动力： 表 动力系统方案方 案 简 图方 案 说 明方案一液压马达齿轮液压马达由干密封性差，容租效率较低，输入油压力不能过高，不能产生较大转矩。并且瞬间转速和转矩随着啮合点的位置变化而变化，因此齿轮液压马达仅适合于高速小转矩的场合。一般用干工程机械、农业机械以及对转矩均匀性要求不高的机械设备上方案二气动马达气动马达与和它起同样作用的电动机相比，其特点是壳体轻，输送方便；又因为其工作介质是空气，就不必担心引起火灾；气动马达过载时能自动停转，而与供给压力保持平衡状态。由于上述特点，因而气动马达广泛应用于矿山机械及气动工具等场合。方案三柴油机柴油发动机的工作过程与汽油发动机有许多相同的地方，每个工作循环也经历进气、压缩、做功、排气四个行程。传统柴油发动机的特点：热效率。柴油机是一种压缩发火的往复式内燃机。它使用挥发性较差的柴油或劣质燃料油做燃料。采用内部混合法（燃油与空气的混合发生在气缸内部）形成可燃混合气；缸内燃烧采用压缩式（靠缸内空气压缩形成的高温自行发火）。这种工作特点使柴油机在热机领域内具有最高的热效率（已达到 55左右），而且允许作为船用发动机使用。因而，柴油机在工程界应用十分广泛。尤其在船用发动机中，柴油机已经取得了绝对领先地位。方案四汽油机汽油发动机（Gasoline Engine ），是以汽油作为燃料的发动机。由于汽油粘性小，蒸发快，可以用汽油喷射系统将汽油喷入气缸，经过压缩达到一定的温度和压力后，用火花塞点燃，使气体膨胀做功。汽油机的特点是转速高，结构简单，质量轻，造价低廉， 运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。方案五三相交流异步电动机它主要由定子、转子和它们之间的气隙构成。对定子绕组通往三相交流电源后，产生旋转磁场并切割转子，获得转矩。三相交流异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格便宜、过载能力强及使用、安装、维护方便等优点,被广泛应用于各个领域。选择三相交流异步电动机车齿机确定的方案和功能分析 表 车齿机各部分功能分析总功能即车刀的旋转运动，其切削速度由变速齿轮的传动比决定。主运动传动链中的换置机构用于调整渐开线齿廓的成形速度，以适应车刀直径、车刀材料、工件材料、硬度以及加工质量要求等的变化。进给运动为了切出整个齿宽，即形成轮齿表面的导线，车刀在自身旋转的同时，必需沿齿坯轴线方向作连续的进给运动，用于调整轴向进给量的大小和进给方向；以适应不同加工表面粗糙度的要求.,车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车刀架相连接的丝杆螺母来实现。在车齿时必须保持车刀刀齿的运动方向与被切齿轮的齿向一致。然而由于车刀刀齿排列在一条螺旋线上，刀齿的方向与车刀轴线并不垂直。所以，必须把刀架扳转一个角度使之与齿轮的齿向协调。车切直齿轮时，扳转的角度就是车刀的螺旋升角。车切斜齿轮时，还要根据 斜齿轮的螺旋方向，以及螺旋角的大小来决定扳转角度的大小及扳转方向 。差动车切斜齿圆柱齿轮时，进给是复合运动，需要一条内联系传动链来保证螺旋线的导程。分齿即工件的旋转运动其运动的速度必须和车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。对于单线车刀，当车刀每转一转时，齿坯需转过一个齿的分度角度，即1/z转，z为被加工齿轮的齿数。动力为车齿机提供动力，用于切削等.研究路线框图系统安排： 开题报告(3.10-3.19)确定数控车齿机系统方案（3.20-3.31） 不合格数控车齿机主传动设计计算(4.3-4.11)数控车齿机动力装置的选择(4.12-4.13) 不合格数控车齿机轴的计算(4.14-4.18)数控车齿机轴的强度刚度校核(4.19)数控车齿机轴承的选用与寿命校核(4.20)数控车齿机键的设计(4.21-4.25)数控车齿机零件的工艺设计(4.26-4.28)数控车齿机辅助系统设计(4.28)装配图与零件图绘制(5.1-5.26) 书写设计说明书(5.29-6.16)立式车齿机工作时，车齿刀装在车齿刀主轴上，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，与车刀的运动一起构成展成运动