【JX341】滚齿机工作台结构设计[FY+RW+KT]【5A0】
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jx341
机工
结构设计
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【JX341】滚齿机工作台结构设计[FY+RW+KT]【5A0】,jx341,机工,结构设计,fy,rw,kt,a0
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in he of a or of by of a on of of on of a of of by in of of on of is of A of of in 0of of of . is by of to of of a or of of of a of is an to or on as 1,2. in in of in to by of is by of of is to of of of be of to of of of 1, of of of on of of a to of to an of to 3. 2. n to a of 1. of on of of of of 1 to 3 of of ym+(1). At to he by to of ra of ym+yb+a of of by y=ym+yb+ of of jb jt of of of j is of y is of of an on of on of 1. Py is of py is n is to of t B, of of 2. of to of in of Py of of of of of to of in of y, of 1: 3. of of a in 4. 5 Dy on to to y is to of or it a on is an y by it is . In of by of In on a by a 2). to of of of of In 3),O1 is of O2 is of O3 is of of 4 is of of of of of is to so e2 of of of In a as be mm is to in In on of A a of mm a of of *mm is of 5. of on (a) (b) 3. he of 54) of of 4, A of is of of of of of of ). In in as a In of is in to in to to in in a 4 6. of on of 7. (a) b)on of in in of of of 4. of o of to 59),as as of in to by ; 1-B)to 4,5. up of In of to be of in a of to be in In as 1 2 of 1 2 in to 1 2 by . 1_1_to to of of ) of )of on of a on of of of of on of is to of by of 10to of in in by 8. (a) b) on of 9. (a) b) on of . . to of on of 10. of of of to of . of in of by of of on of a of on of of 3. 9% of by 16% of is 9% of of a as a by of 4. of of in is of to of in of 5. In 85 0% of by of In 33% is of In 69% of of in 1% by of 6. in In in s to be to of of 7. of to of a of in 1 1985. 2 of 975. 3 in 1972. 4 of of of 984. 5 in 985. 外文翻译 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 胡 玉 兰 班 级 制 051 学 号 0520110120 指 导 教 师 邢 青 松 1 外文资料名称： 外文资 料出处： 1999)66 附 件： 指导教师评语： 签名： 年 月 日 2 齿轮制造的遗传技术 翻译：胡玉兰 摘要： 毛坯的 起始误差或加工表面的残余误差 被下次作业的加工误差部分的修正和遗传 。 表面 定位误差也表现出类似的加工误差的影响。本文 证实 了 相应加工误差作业 上一定程度的 先前 加工误差和 表面 定位误差。接受调查的对象是 正齿轮 大规模生产的条件。 无论是整体和局部输入表面加工 的残留误差和定位 的影响 已经建立了一次阶乘和两次阶乘的 相关性分析，分析显示，在依次的齿轮加工操中，一定程度的遗传定位表面 误差 的输入 对加工误差的相应 操作 远远大于表面 加工 误差 的输入。 正齿轮制造加工误差的流程图已经 研制成功 。 关键词： 技术遗传 ;直齿圆柱齿轮制造 ; 40 ;局部和整体效果的投入加工误差 ; 加工误差的 流程 ; 分析加工误差的 第一和第二因子相关性 1 、 遗传技术 加工精度是由理论加工表面和刀具的相对位置决定的。任何从理论位置偏移的切削刀具都是误差产生的原因 毛坯的 起始误差 或 残留误差导致切削深度和切削力成比例的变化。 加工的变化原因的深度 削减和比例变化的切削力。当 弹性机夹具工作的 刀具 系统 采用后 ， 由于切削力的变化，空间的引入，结构或被复制的加工表面的类似错误 1,2 ，刀具偏移了理论位置 。并且在成品零件的说明 书中重点指出 在加工过程中每次运转降低 。 这意味着先前的加工误差一部分被纠正，一部分则遗传到加工误差的操作中。 既然 切削力 与 切削深度成比例的变化 和机器夹具刀具工作系统成比例的变形 ， 那么必然 有一些相关性 在 输入和输出 的 加工误差。 确定的方向和工作刀具的相对位置，表面定位误差，如加工表面的残留误差，也造成了切削深度的变化 1 ，以及类似的 表面 定位误差和输出 的加工误差 存在 的相关关系 。 这项研究证实了一定程度的加工表面残留误差的遗传性和相应操作的加工误差的定位误差。这种联系的确立将有助于 中间加工操作的加工误差的操作 ，并制 定 出 最佳工艺过程。 此外，揭示了误差原因，这些关系指明了改善加工精度的方向，并降低生产成本 3 。 2 、 理论分析 在预设的转折点处，切削刀具设定为理论半径加工。 由于机器和固定装置 及 转轴的空白取代其理论位置 3刀尖和 (ym+转轴距离在增加（图 1 ）。 3 图 工表面 的三维误差对弹性变形的影响 与此同时，由于弯曲和压缩变形，切削刀具取代其理论位置和刀尖与转轴之间增加的距离 性变形从而导致 加工表面的 实际半径 加 (ym+yb+ 实际切削深度的相同 数 值 相应的减少 。 其中 y=ym+yb+ 机器夹具 刀具工作系统的总变形。 加工尺寸的偏差来源于标准值： 其中 机械夹具硬度， 毛坯 硬度和切削刀具硬度 ； 削力的切向和轴向变量对机械夹具刀具工作系统也有一定的影响，尤其是 刀具的变形 1 。 其中 定的径向切削力的 进给量， 切 4 削深度 B。 进给量 和硬度在不断变化 , 工表面的尺寸误差 和 毛坯 基准面 切削深度 的变化和相应切削力的变化 而这依次是变量 D，机器夹具刀具工作系统 1 ： 表 1 齿轮制造的序列 成为复制机械表面，有助于其误差，并在其公差极限内造成尺寸分散。当 再现了加工表面的一个类似的错误，和加工用的弹性系统， 表 5 图 齿机 转轴对偏心齿轮的反常 。 图 轮强度在滚齿机上的偏差 在齿轮加工中 , 表面的三维定位误差对齿轮精度的参数有很大影响。 在滚齿机中 ,齿轮毛坯是放置在轴和固定螺母之间的（图 2 ）。由于轴之间的间隙和中央 钻孔的毛坯 ，齿轮 毛坯的轴线与心轴不相吻合， 后者 与旋转轴 可能不配合。 在草图（图 3 ）中， ， 动台的轴线 ， 轴直径的定位轴线 和 坯中心承担轴线 。 旋转台的轴线 偏差在现代滚齿机中限制在 样 心轴直径的定位与轴工作台的同心度 05之间。在选定的 毛坯 甚至 像心轴一样 的 空间偏差， 它们之间 的间隙是 无法消除。 结果发现造成偏 6 心距 05 然这样，最大偏心距 际间隙取决于空间偏差（公差）的定位孔。 齿轮毛坯的空间定位偏差为 产生最大的偏心距齿轮直径最高空间偏差 2 倍和 4倍的平均尺寸偏差。 图 齿圆柱齿轮 15K - 417 （单位：毫米） 表 2 加工误差调查 3 、 实验过程和结果 调查对象是正在大规模生产条件的正齿轮 15K - 417 （图 4 ）模数 3和齿数 44。目前齿轮 工序的简化方案 见表 1 。 主要操作工艺调查：中心镗孔的拉削 ;粗车外径 ;完成外径的精车； 中央镗孔用精刚石刀具 ;滚齿机及齿轮剃齿。 参数调查：中央孔径镗削后的偏差；外径粗精车后的偏差 ;和滚齿机及齿轮剃齿后的最大中心距偏差（见表 2 ）。金刚石镗孔，外径， 和在 所有其他操作 中的 中央钻孔，被用作 表面 定位。在 7 滚齿机 中 ， 有明确的中心距偏差 ，并在齿轮剃 中 ， 关于它的表面值是负的 。 由于最小偏差在这两种情况下已接近表面值，只有最大偏差相当于滚齿机的最大中心距，并且最小齿轮削片已经被记录。 实验观察，这 一套 54齿轮 毛坯已编号并且没有间断的 一个又一个的被引入生产 。 将毛坯引入相同工序中的所有操作是为了最大限度的符合生产条件。在处理 完 各种 课避免的调整后，工艺过程是稳定的。每次操作后，各个操作的残留误差已被测量和记录。 4、实验数据的统计分析 建立输 入和输出加工误差 之间的关系 ，所有的实验数据 在（图 5 受到相关分析， 输入参数作为自变量和输出参数作为应 变量。 在回归方程档自变量 ： 确 定在某种程度上的输入误差 ;而（ 1B）确定在某种程度上的输入误差已得到纠正 4,5。常数 一个阶乘相关分析，输入参数 起始加工的残留误差和表面定位误差 被认为相互独立的，并且在一个回归方程中，被假定为常数。然而，事实上它们是相互关连的。在两个阶乘的相关分析，无论是 起始加工误差和表面 定位误差， 作为介绍的输入参数 系数2分别输入 两个阶乘回归方程的 变量 2： 确定它们的部分影响，即在某种程度上各自的输入误差 2已经被输出误差 到。同时确定 (1和 (1种程度上的输入误差已经被修正。由于 输入因素的相互依存， 二次阶乘回归方程的系数 （表 3 ） 与一次阶乘 回归方程 的系数 （表 4） 是不同的， 并表示部分 相应的因数对加工误差的影响； 而 一次阶乘回归方程式的系数 表示构成整体速必须的参数的影响，即通过其它输入因素对此因素的局部影响 。 举例来说， 精车误差上镗孔的残留误差的总效应等于 其局部影响 ， 10表明了 从操作中遗传到残留误差的流程，表 5说明了操作中的残留误差，不论是分数还是平均值，每个连续的操作都是遗传的。 8 图 a）粗车削 ;（ b）完成转折点的加工误差对定位面（镗孔中心）的影响 图 始加工（粗车）误差对精车的加工误差的影响 9 图 . 7 （ a ）起始加工（削）误差 ;和（ b ）表面定位（精车外径）误差 ;对镗孔的加工误差的影响 图 . 8 （ a ）定位表面（金刚石钻孔中央口径）误差和（ b ）起始加工（精车）误 10 差对滚齿机加工误差的影响。 图 a ）表面定位（金刚石钻孔中央口径）误差和（ b ）起始加工（滚削）误差对齿轮剃加工误差的影响 表 3 二次阶乘回归方程 表 4 一次阶乘回归方程 11 图 工误差流程图 5、结论 1、这两个一次阶乘和二次阶乘相互的关系的分析报告已经完成，建立 了齿轮制造操作表面定位误差 和 起始 加工误差 点遗传技术 。 2、回归方程的自变量系数表示从输出误差遗传到的相应输入误差的分数，其余数得到了校正。二次阶乘的系数表示加工误差上相应因素的部分影响 ;而一次阶乘的系数参数因子的整体 影响 ，即 通过其它输入参数对 这一参数影响的 局部 参数 影响 。 3、只有 19 的切削误差被镗孔误差遗传得到， 16 已经通过精车误差的部分影响 。只有 19 外径 部分 作为 表面定位的空间误差由镗孔误差遗传得到 。 4、 遗传得到的一定程度的定位误差和齿轮加工操作 是远远大于残留的表面加工误差。由于 中央镗孔直径的 精度高， 其效果绝对 值远低于 起始 加工误差。 5、在粗车和精车中， 85和 50的切削误差已经分别继承了各自的加工误差。在后一种情况下， 33是它的部分影响和 已被 遗传得到的粗车的残留误差 。相比之下， 在精车中矫正的 69的粗车的残留误差 ，只有 31 被操作中的加工误差遗传得到 。 6、增加齿轮加工操作的遗传技术。在滚齿机和齿轮剃齿上的 孔 的 12 尺寸误差都被认为是每个操作到中心的偏差距。 这些 数值的 别是它的部分影响，其余 得都被精车误差和齿轮滚刀操作遗传得到 。 7、所有的精车误差已复制到齿轮的最大中心偏差距，只有后者的一小部分已得到齿轮剃齿的矫正。 参考文献 1 1985. 2 of 975. 3 in 1972. 4 of of of 984. 5 in 985. 一 种 专 用 组 合 机 床广 东 省 高 级 技 工 学 校 周 碧 旋摘 要 组 合 机 床 及 其 自 动 线 是 集 机 电 于 一 体 的 综 合 自 动 化 程 度 较 高 的 制 造 技 术 和 成 套 工 艺 装 备 ,它 的 特 征 是 高 效 、 高 质 、 经济 实 用 ,因 而 被 广 泛 用 于 工 程 机 械 、 交 通 、 能 源 、 军 工 、 轻 工 、 家 电 等 行 业 。 本 文 根 据 工 厂 需 要 ,设 计 一 台 能 高 效 、 大 批 量 加 工 高 速线 材 轧 机 导 卫 滚 轮 的 专 用 组 合 机 床 。 文 章 从 工 艺 方 案 设 计 、 总 体 设 计 、 部 件 设 计 等 几 部 分 进 行 设 计 。关 键 词 组 合 机 床 自 动 控 制 机 床引 言高 速 线 材 轧 机 导 卫 滚 轮 是 高 速 线 材 轧 机 的 核 心部 件 ,其 工 作 环 境 恶 劣 ,使 用 温 度 和 工 作 时 的 转 动 速度 都 非 常 高 ,其 工 作 对 象 是 温 度 很 高 的 线 材 。 其 材料 为 耐 热 高 强 度 精 密 不 锈 钢 铸 件 5055。 本 文 根 据 工 厂 需 要 ,设 计 一 台 能 高 效 、 大 批 量 加工 高 速 线 材 轧 机 导 卫 滚 轮 的 组 合 机 床 。图 11 总 体 方 案高 速 线 材 轧 机 导 卫 滚 轮 是 双 面 对 称 结 构 ,需 加工 部 位 是 对 称 的 双 端 面 和 两 个 26孔 。 见 图 1。 孔和 两 端 面 位 置 精 度 要 求 较 高 ,尺 寸 精 度 也 很 高 ,加 工制 造 难 度 大 。 加 工 要 求 能 够 快 速 、 高 效 、 大 批 量 。 加工 方 案 可 以 选 择 车 床 和 镗 床 (钻 床 )配 套 、 铣 床 和 镗床 (钻 床 )配 套 、 加 工 中 心 、 专 用 机 床 、 组 合 机 床 等 。显 然 车 床 与 镗 床 (钻 床 )配 套 、 铣 床 与 镗 床 (钻 床 )配套 进 行 加 工 ,都 只 能 单 面 单 面 的 加 工 ,需 要 配 置 多台 机 床 和 多 个 加 工 场 地 ,工 件 也 需 要 多 次 定 位 、 夹紧 ,难 以 保 证 工 件 的 相 对 位 置 精 度 同 时 也 不 能 满 足高 效 、 快 速 生 产 的 要 求 ;加 工 中 心 能 同 时 进 行 端 面 、孔 的 加 工 ,但 是 由 于 加 工 过 程 中 ,换 刀 、 换 位 频 繁 ,切削 量 大 ,机 床 负 荷 重 、 磨 损 大 ,用 于 大 批 量 生 产 时 经济 性 差 。 综 上 所 述 ,选 用 组 合 机 床 。2 导 卫 滚 轮 加 工 工 艺 方 案 的 制 定 及 夹 具 设 计为 了 减 少 机 床 台 数 ,相 应 地 减 少 占 地 面 积 、 节 省人 力 ,以 及 有 效 地 提 高 生 产 率 ,本 次 设 计 将 面 、 孔 加工 工 序 集 中 在 同 一 组 合 机 床 上 实 现 。 根 据 工 艺 基 准选 择 的 相 关 原 则 ,确 定 以 导 卫 滚 轮 45外 圆 端 面 上的 面 为 定 位 基 准 ,如 图 2。 在 如 图 3所 示的 部 位 进 行 夹 紧 。 采 用 铣 削 加 工 平 面 ,采 用 镗 削 方法 加 工 孔 ,先 粗 铣 端 面 ,铣 削 时 工 序 间 余 量 是 1 精 镗 26孔 ,精 镗 工 序 余 量 是 0. 2定 位 元 件由 标 准 改 造 而 来 ,把 做 成 与 工 件 圆 弧面 曲 率 半 径 相 同 的 圆 弧 ,为 避 免 点 接 触 ,在 接 触 弧 中间 切 一 个 小 槽 ,以 提 高 定 位 的 准 确 性 ,减 轻 夹 具 的 磨损 ,延 长 夹 具 的 使 用 寿 命 。 其 接 触 情 况 如 图 4。 本次 设 计 的 夹 具 为 双 工 位 ,一 次 装 夹 两 个 工 件 ,工 件 为自 动 定 位 ,采 用 液 压 夹 紧 的 方 式 。 当 机 械 手 把 工 件放 进 槽 内 ,工 件 便 沿 圆 弧 滑 下 去 ,自 动 定 心 定 位 ,定位 精 度 高 。 定 位 元 件 的 高 度 由 铣 刀 高 度 、 铣 刀 盘 大小 、 中 间 滑 台 的 高 度 来 确 定 ,夹 具 体 的 宽 度 主 要 考 虑铣 刀 与 盘 是 否 发 生 干 涉 。 夹 紧 元 件 及 夹 具 结 构 分 别见 图 5、 图 6。图 2 图 3 图 4522005年 第 2期 (总 第 162期 )图 5图 6刀 片 材 料 选 用 表 面 镶 一 层 立 方 氮 化 硼( 刀 选 用 刚 性 主 轴 ,截 面 为 方 形 的 镗 刀 。 铣削 的 切 削 用 量 为 ;背 吃 刀 量 1 给 量 s, 60 削 速 度 V 48 (m /m ;确 定铣 床 主 轴 转 速 取 n = 160 r/m 镗 孔 时 ,根 据 孔 的 加工 精 度 及 刀 具 材 料 等 , 选 取 进 给 速 度 0. 15 r, V = 120m /m 削 深 度 t = 0. 2主轴 转 速 n = 1500 r/m 组 合 机 床 总 体 设 计高 速 线 材 导 卫 滚 轮 需 要 在 机 床 上 同 时 完 成 镗孔 、 铣 端 面 等 加 工 ,且 零 件 为 小 型 零 件 ;待 加 工 的 孔 、端 面 均 是 对 称 的 。 故 考 虑 用 卧 式 双 面 双 工 位 移 动 工作 台 组 合 机 床 ,用 于 从 两 面 对 工 件 进 行 多 工 序 加 工 ,具 有 较 高 的 工 序 集 中 程 度 ,生 产 效 率 较 高 ,且 加 工 精度 也 满 足 要 求 。 在 工 位 一 (铣 45两 端 面 )时 安 装两 个 动 力 头 ,左 右 两 边 各 一 个 ,每 个 动 力 头 有 两 个 主轴 ,同 时 对 两 个 工 件 从 两 端 进 行 加 工 。 在 工 位 二 (镗 26孔 )时 也 安 装 两 个 动 力 头 ,左 右 两 边 各 一 个 ,每个 动 力 头 上 有 两 个 个 主 轴 ,同 时 从 两 边 对 两 个 工 件进 行 加 工 。 铣 削 选 用 的 动 力 头 为 减 小 机床 尺 寸 ,同 时 铣 削 两 个 工 件 ,故 在 础 上对 其 进 行 改 进 ,即 改 动 铣 削 头 内 部 传 动 装 置 ,配 置 成两 个 输 出 主 轴 ,电 机 功 率 选 择 5. 5铣 削 动 力 头传 动 装 置 采 用 - 传 动 装 置 ,考 虑 铣 削时 为 粗 铣 端 面 ,要 求 精 度 不 很 高 ,故 选 用 轴 。镗 削 头 配 置 形 式 与 铣 削 头 一 样 ,仅 把 安 装 铣 削 头 部分 稍 加 改 动 ,能 够 安 装 镗 刀 杆 即 可 ,主 运 动 和 动 力 源之 间 用 机 械 联 系 ,进 给 运 动 和 动 力 源 之 间 采 用 液 压联 系 ,既 保 证 有 一 定 的 自 动 化 程 度 ,又 经 济 。 综 合 比较 液 压 滑 台 和 机 械 滑 台 的 优 缺 点 ,动 力 滑 台 选 择 液压 滑 台 。 液 压 滑 台 的 选 择 与 动 力 头 一 致 ,动 力 头 所在 滑 台 选 液 压 滑 台 型 号 为 I: 台 面 宽250 程 250压 力 继 电 器 装 置 型 号 51,侧 底 座 式 。 工 作 台 所 在 滑 台 由 工 作行 程 选 取 ,滑 台 行 程 为 600 右 ,故 在 础 上 ,对 其 进 行 改 进 ,满 足 要 求 。 采 用 活 塞 杆 推滑 台 体 移 动 、 液 压 缸 套 装 在 滑 座 尾 部 。 选 用 一山 一 矩 组 合 导 轨 )滑 台 。 控 制 方 式 如 采 取 纯 电 气 开关 控 制 ,从 长 期 使 用 来 看 ,可 靠 性 差 ,在 快 进 换 为 工进 时 ,常 因 开 关 失 灵 造 成 刀 具 和 机 床 的 损 坏 ;另 一 个问 题 是 ,滑 台 由 快 速 转 换 为 工 进 时 的 转 换 精 度 低 ,一般 为 2 3 响 机 床 的 生 产 率 。 因 此 ,控 制 形 式选 择 电 气 开 关 和 液 压 行 程 调 速 阀 联 合 控 制 。 侧 底 座在 卧 式 组 合 机 床 中 用 来 安 装 动 力 台 。 侧 底 座 的 长 度由 动 力 滑 台 长 度 确 定 。 由 前 面 动 力 头 处 的 液 压 滑 台的 选 择 可 知 ,侧 底 座 选 ,高 度 为 560中间 底 座 的 轮 廓 尺 寸 要 满 足 工 作 台 在 其 上 面 安 装 联 接的 需 要 ,长 度 方 向 尺 寸 要 根 据 其 上 的 滑 台 长 度 及 侧底 座 的 尺 寸 确 定 。 这 里 确 定 为 宽 400 长 为1150 为 560 床 总 体 布 局 如 图 7和 图 8,机 床 结 构 如 图 9:图 7 主 视 图 布 局图 8 俯 视 图 布 局62 精 密 制 造 与 自 动 化 图 94 液 压 系 统 设 计本 液 压 系 统 主 要 用 于 工 件 的 夹 紧 、 铣 削 头 和 镗削 头 的 进 给 、 工 作 台 的 进 给 。 整 个 系 统 运 行 工 况 如图 10。图 10从 节 省 能 量 、 减 少 发 热 考 虑 ,选 用 变 量 叶 片 泵 ,现 选 用 式 变 量 叶 片 ;选 用 4型 电 动机 与 泵 匹 配 ,其 额 定 功 率 为 1. 5额 定 转 速 为1400 r/m 用 容 量 为 160 箱 ;由 于 铣 削 工 作时 对 机 床 低 速 性 能 和 负 载 特 性 都 有 一 定 的 要 求 ,采用 变 量 泵 调 速 阀 组 成 的 容 积 节 流 调 速 回 路 ;采 用 电磁 阀 控 制 的 快 慢 速 切 换 回 路 ;用 二 位 五 通 电 磁 阀 控制 夹 紧 、 松 开 、 换 向 动 作 ,并 接 入 单 向 阀 保 压 ,设 置 减压 阀 调 节 夹 紧 力 的 大 小 。5 主 要 技 术 参 数 为铣 削 头 : 中 输 出 轴 改 为 两 个 输 出 轴 ;镗 削 头 : 其 中 输 出 轴 改 为 两 个 输 出 轴 ;动 力头 的 液 压 滑 台 : ,台 面 宽 250 面 长500 程 250 大 进 给 力 10 进 速 度 26 850m 进 速 度 10m /m 作 台 的 液 压 滑台 : ,台 面 宽 200 面 长 250程 650最 大 进 给 力 6. 3 工 进 速 度 40 1000m 进 速 度 12. 5m /m 底 座 : ;中 间 底 座 (长 宽 高 ) : 1150 400 560;机 床总 体 尺 寸 (长 宽 高 ) : 2180 1150 12956 结 束 语该 组 合 机 床 以 独 立 的 通 用 部 件 为 基 础 ,配 以 部分 专 用 部 件 组 成 专 用 机 床 ,加 工 高 速 线 材 轧 机 导 卫滚 轮 。 实 际 证 明 ,机 床 设 计 制 造 成 本 低 、 结 构 成 熟 可靠 、 使 用 维 修 方 便 、 生 产 效 率 高 。 符 合 快 速 、 优 质 、 高效 、 大 批 量 的 设 计 要 求 。 经 济 效 益 显 著 。参 考 文 献【 1】 大 连 组 合 机 床 研 究 所 编 . 组 合 机 床 设 计 (第 一 册 、 第 二 册 | )。机 械 工 业 出 版 社 . 1975【 2】 金 振 华 编 : 组 合 机 床 及 其 调 整 与 使 用 . 机 械 工 业 出 版 社 3】 袁 绩 乾 ,李 文 贵 编 . 机 械 制 造 技 术 基 础 . 机 械 工 业 出 版 社 9【 4】 金 属 机 械 加 工 工 艺 人 员 手 册 修 订 组 编 . 金 属 机 械 加 工 工艺 人 员 手 册 。 上 海 科 学 技 术 出 版 社 . 1979【 5】 煤 炭 工 业 部 ,煤 炭 科 学 研 究 院 上 海 研 究 所 编 . 液 压 传 动 设计 手 册 . 上 海 科 学 技 术 出 版 社 . 1983【 6】 D 0, 1988. 60, 25; 115,22005年 第 2期 (总 第 162期 ) & D S 2 2005S o f Ab ra s B e n P ro g re s s t: By of in p to is o n B ua ib ra s t: In to of of to is of sp by a to a to is to of p n o f D a in ua en s t: up of on a to is on in to to p to p to ly o f Sp ec ia o du la rM s t: of of It so it in as . p g is o de r c o f Sm a tu s t: of p to so we to p d D e o f S im u la rB a o n s t: It is to in . In by of is op op of m to Op ro ce s s C la s n o f l P ro em p la a e s t: In to of p p a by p of p of is o n a ch in o o no to tn a s t: To on a p is of a op p is a of a in p p 2005年 第 2期 (总 第 162期 ) 文 献 资 料 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 胡 玉 兰 班 级 制 051 学 号 0520110120 指 导 教 师 邢 青 松 文献资料 1 葛宇 J2000,(4):212 周碧旋 一种专用组合机床 J 2005， (2)： 25 3 赵妙霞 ,郑玉巧 ,胡世军 ,等 ,2005,(6):45. 4 刘万强，李迎春，周丽红，等 . 基于 组合机床总体设计三维造型系统的研制 J2005,(9):1505 罗勇 制的专用组合机床 J1998，（ 2） :136 李秀敏 J2003，（ 4） :417 郭前建 ,杨建国 ,李永祥 ,等 偿 技术研究 J2):28188 邓生明 ,罗魁元 J2004,(8):809 敖小宝 J2005,(4): 5310 章赞 ,陶晓杰 J2005,(8):2111 尹洋 ,张根宝 ,曹东锋 ,等 加工试验验证 J2008,(7):51滚 齿 机 工 作 台 轴 线 漂 移 对 齿 轮 加 工 精 度 的 影 响 葛 宇摘 要 用 滚 齿 机 作 实 验 时 发 现 ,滚 齿 机 工 作 台 轴 线 漂 移 也 会 造 成 齿 轮 大 周 期 误 差 ,而 且 这 种 漂 移 影 响 既 不 等 同 于 几 何 偏心 ,也 不 等 同 于 运 动 偏 心 。 作 者 从 实 践 中 发 现 轴 线 漂 移 现 象 ,并 从 理 论 上 对 其 所 产 生 影 响 进 行 了 分 析 。关 键 词 :滚 齿 机 加 工 轴 线 漂 移 齿 轮 大 周 期 误 差一 、 问 题 的 提 出一 般 认 为 齿 轮 大 周 期 误 差 由 几 何 偏 心 和 运 动 偏 心综 合 造 成 ,是 以 齿 轮 一 周 为 周 期 的 误 差 。 笔 者 在 用 滚齿 机 作 齿 轮 加 工 实 验 时 发 现 加 工 出 的 齿 轮 大 周 期 误 差呈 “ 双 峰 ” 现 象 (见 图 1 ,图 上 数 字 表 示 从 起 始 点 开 始 齿数 ) ,而 不 是 一 般 文 献 中 描 述 的 以 齿 轮 转 一 转 为 周 期 的正 弦 波 图 形 。图 1 齿 轮 大 周 期 误 差由 于 工 件 (见 图 2) 同 轴 度 精 度 很 好 ,并 且 测 量 基准 与 加 工 基 准 一 致 ,因 此 “ 双 峰 ” 误 差 的 产 生 与 安 装 偏心 、 基 准 不 一 致 等 误 差 无 关 。试 验 时 将 工 件 装 在 机 床 上 ,测 量 工 件 外 圆 径 向 跳动 ,测 量 结 果 见 图 3。 由 图 3 可 以 看 出 最 大 径 向 跳 动值 发 生 在 工 件 对 径 处 ,由 于 工 件 外 圆 圆 度 很 好 ,且 径 向跳 动 最 大 值 基 本 上 是 在 对 径 位 置 ,故 可 判 断 图 3 所 示的 径 向 跳 动 实 际 上 是 工 作 台 回 转 一 周 时 ,工 作 台 回 转轴 线 晃 动 在 测 量 位 置 的 反 映 。图 2 齿 坯 试 件图 3 工 件 外 圆 径 向跳 动 测 量 值 二 、 实 验 条 件1. 加 工 机 床 : 机 。2 . 测 量 仪 器 : 8 9 1 测 试 中 心 ,测 量 误 差0. 001. 加 工 工 件 : m = 2 , Z = 73 直 齿 轮 (见 图 2) 。4. 调 整 及 加 工 示 意 图 (见 图 4) 。图 4 加 工 调 整 示 意 图5. 安 装 方 式 : 双 顶尖 。三 、 实 验 理 论 分析所 谓 工 作 台 轴 线 晃动 误 差 ,即 是 滚 齿 机 回 转工 作 台 的 实 际 轴 线 在 理论 轴 线 附 近 的 晃 动 量 ,可 用 傅 立 叶 级 数 来 描 述 。 由 于分 度 蜗 轮 及 工 件 同 以 工 作 台 轴 线 定 心 ,因 此 工 作 台 轴线 的 晃 动 将 造 成 如 下 二 方 面 的 误 差 :1. 引 起 刀 具 与 工 件 中 心 距 脉 动 造 成 误 差参 考 文 献 1 ,工 作 台 轴 线 晃 动 误 差 矢 量 可 表 示为 : a = ea e ( ) n )式 中 a 工 作 台 轴 线 晃 动 误 差 用 P 阶 傅 立 叶 级 数 描 述 的 误 差 值 各 阶 误 差 幅 值 n 各 阶 误 差 初 始 相 角e ( ) 回 转 单 位 矢 量 回 转 角n 傅 立 叶 级 数 中 阶 数 ( n = 1、 2、 P)图 5 范 成 齿 轮 时 传 动误 差 形 成 示 意 图由 于 a 的 存 在 ,使 得 工 件 与 刀 具 之 间中 心 距 产 生 脉 动 ,它 在本 质 上 类 似 于 安 装 偏心 ,但 其 频 率 成 分 要 比安 装 偏 心 复 杂 得 多 。图 5 为 范 成 齿 轮时 传 动 误 差 形 成 示 意12机 械 工 艺 师 2000. 4图 ,其 中 P 为 理 论 啮 合 点 ; L 、 R 表 示 左 、 右 啮 合 线 ;为 齿 轮 啮 合 角 ; 为 范 成 齿 轮 回 转 角 。 由 于 有 a 存在 ,造 成 左 、 右 齿 廓 传 动 误 差 如 下 :左 齿 廓 传 动 误 差 : f ea + )= n ) + )右 齿 廓 传 动 误 差 : f - ea - )= - n ) - )由 上 二 式 可 知 ,引 起 的 径 向 误 差 、 切 向 误 差 为 : f f n ) f f - n ) 讨 论 二 种 特 殊 情 况 :1)当 n = 0 时 (即 相 当 于 工 作 台 安 装 偏 心 ) a = o e ( )这 时 轴 线 晃 动 误 差 轨 迹 为 圆 ,圆 心 即 为 理 论 回 转中 心 如 图 6a 所 示 。 这 种 情 况 引 起 的 传 动 误 差 与 安 装偏 心 完 全 相 同 。此 时 ,传 动 误 差 为 : f o + ) f - o - )2)当 n = 1 时 (即 类 似 前 述 的 实 验 ) a = o + a1 1 + ) e ( )为 简 化 起 见 ,剔 除 安 装 偏 心 影 响 ,设 0 且 不 考虑 初 始 相 角 。 则 : a = a1 e ( )轴 线 晃 动 误 差 轨 迹 仍 为 圆 ,但 圆 心 已 移 到 X 轴 上如 图 6b 所 示 ,此 时 ,传 动 误 差 为 :图 6 轴 线 晃 动误 差 轨 迹 f a1 + )= 2 + ) + f - 2 - ) - 径 向 、 切 向 误 差 为 : 1 可 见 ,传 动 误 差 、 径 向 误 差 、 切 向 误 差 均 出 现二 次 误 差 成 分 。2. 引 起 分 度 蜗 论 与 蜗 杆 中 心 距 动 造 成 误 差根 据 参 考 文 献 1 、 2 ,经 过 推 导 ,由 于 脉 动引 起 分 度 蜗 轮 回 转 不 均 匀 ,造 成 工 件 节 圆 半 径 误 差 为 : R = C n ) 工 件 节 圆 半 径 分 度 蜗 轮 节 圆 半 径左 齿 廓 传 动 误 差 : 2o 廓 传 动 误 差 : - 2o 误 差 : f r = 0切 向 误 差 : 2 2o 看 出 ,此 时 差 类 似 于 运 动 偏 心 性 质 。分 别 讨 论 二 种 情 况1)当 n = 1 时 ,即 实 验 所 示 情 形左 齿 廓 传 动 误 差 : - 12 + 1 ) + 2 右 齿 廓 传 动 误 差 : - 误 差 : f r = 0切 向 误 差 : - 2 C a0 12 2 + 1 ) + 2 传 动 误 差 中 包 含 有 二 次 误 差 成 分 。2)当 n 1 时 - 1( n + 1) + n + 1( n - 1) + n - 0 C - 1( n + 1) + n + 1( n - 1) + n 由 上 式 可 以 看 出 ,当 n 1 ,此 时 阶幅 值 为 1、 1。 当 n 增 大 时 ,幅 值 将 迅 速 衰 减 ,这说 明 主 轴
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