【JX470】Y3150E型滚齿机刀架系统设计[RW]【2A0】
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【JX470】Y3150E型滚齿机刀架系统设计[RW]【2A0】,jx470,y3150e,型滚齿机,刀架,系统,设计,rw,a0
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湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 滚齿机刀架系统设计 学号： 2008963306 姓名： 曾剑峰 专业： 机械设计制造设计及其自动化 指导教师： 张高峰 系主任： 周友行 一、主要内容及基 本课题完成对 滚齿机刀架系统的分析设计，主要完成刀架系统主要技术 参数确定，总体设计及刀架系统的设计计算。需编写相应的设计说明书，并用二维软件绘制总装配图以及非标准件零件图。 二、重点研究的问题 滚齿机总体设计、滚刀箱结构设计、刀架底座部件设计，滚刀箱形状和尺寸的确定有必要的刚度、稳定性和寿命验算。 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅相关文献资料 2012 年 2 月中旬 2 通过阅读文献资料完成开题报告 2012 年 3 月中旬 3 研究机床刀架系统的基本工作原理，完成方案设计，论证 2012 年 4 月上旬 4 完成总体设计，及其设计图的绘制 2012 年 4 月下旬 5 撰写毕业设 计说明书，准备论文答辩 2012 年 5 月下旬 6 答辩 2012 年 5 月 31 日 四、应收集的资料及主要参考文献 1 吴宗泽 . 机械设计课程设计手册 等教育出版社， 2006 2 晏初宏 . 金属切削机床 械工业出版社， 2007 3 李洪 . 实用机床设计手册 M. 北京：辽宁科学技术出版社， 1999 4 濮良贵 . 机械设计 等教育出版社， 2005 5 吴良 . 机床设计图册 海科学 技术出版社， 1979 6 张德全 天津：天津大学出版社， 2003 7 赵汝嘉 . 机械设计手册 (软件版 ). 北京 : 机械工业出版社 . 2003 8 成大先 . 机械设计手册 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2004 9 王健石 . 机械加工常用刀具数据速查手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2005 10 蔡学熙 . 现代机械设计方法实用手册 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2004 11 手册编委会 . 机械加工工艺装备设计手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 1998 12 朱孝录 . 机械传动装置选用手册 M. 北 京 : 机械工业出版社 , 1999 13 胡家秀 . 机械零件设计实用手册 M 机械工业出版社 , 1999 目录 摘 要 . 一章 绪论 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 齿机研制技术的发展趋势 . 错误 !未定义书签。 第二章 滚齿机总体设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 定传动方案设计 . 错误 !未定义书签。 定详细传动方案 . 错误 !未定义书签。 齿机各部件方案设计 . 错误 !未定义书签。 身设计 . 错误 !未定义书签。 传动箱设计 . 错误 !未定义书签。 架立柱设计 . 错误 !未定义书签。 2. 滚刀牙箱设计 . 错误 !未定义书签。 2. 工作台设计 . 错误 !未定义书签。 2. 外支架设计 . 错误 !未定义书签。 第三章 滚刀箱结构设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 刀箱的功能结构分析 . 错误 !未定义书签。 刀箱的壁厚 . 10 刀箱的设计计算 . 错误 !未定义书签。 齿轮的设计 . 错误 !未定义书签。 刀心轴的结构设计 . 错误 !未定义书签。 第四章 刀架底座部件设计 . 错误 !未定义书签。 作要求 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 效负载转矩计算 . 错误 !未定义书签。 等效转动惯量的计算 . 错误 !未定义书签。 加速度扭矩的计算 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 动轴承的选择 . 错误 !未定义书签。 承形式设计 . 错误 !未定义书签。 . 错误 !未定义书签。 滚刀轴部件锁紧的实现 . 错误 !未定义书签。 第五章 滚刀箱形状和尺寸的确定 . 28 第六章 结束语 . 29 参考文献 . 30 致 谢 . 错误 !未定义书签。 附 录 1 . 错误 !未定义书签。 摘 要 齿轮加工正朝着环保、高效、高精度及无屑加工方向发展，齿轮加工机床正朝着全数控、功能复合、柔性、自动化、安全性及网络化方向发展。传统机械式滚齿机传动结构异常复杂、传动效率低、传动精度差、磨损严重、切削速度低，在各方面都不能满足现代滚齿机的性能要求；普通全数控滚齿机虽然具有全数控化、柔性好、安全的特点，但是机械传动环节的存在始终限制其加工速度的提升，不能适应干式切削的需要。因此，国外的部分厂 家从最近几年才开始研制“零传动”齿轮加工机床。零传动滚齿机突破了传统齿轮加工机床的结构设计原理，采用电主轴和内置力矩电机直接驱动滚刀旋转运动和工件轴旋转运动，是齿轮机床设计技术的重大变革。但国外零传动机床的售价很高（是一般数控机床的 2 3 倍），设计原理和技术资料严格保密，形成了技术垄断的局面。 为了打破国外的技术垄断，尽快提高我国齿轮加工机床的设计 /制造水平，研究和开发高速、高精度零传动滚齿机是十分必要的。零传动滚齿机的研制基于零传动功能部件，由电主轴直接驱动的零传动刀架部件是研发的核心之一。 我的课题主 要内容是滚齿机刀架系统设计。滚刀箱固定在刀架滑板上，滚刀心轴插入滚刀主轴并用拉紧螺栓固定在主轴上。为了保证主轴与前轴承的适当间隙，前轴承是做成外锥并开口。调整轴承上的两个螺母，可以使前轴承做轴向移动，使前轴承孔收缩便可消除主轴和轴承间过大的间隙。 关键词 ： 滚齿机、刀架、动静态特性 3150E he is an of of as C NC, it of to of in to of is an of of -3 as as a of In to of in s its to of is of is as as is on of is on In to on it of to be to 湘潭大学兴湘学院 毕业设计说明书 题 目： 滚齿机刀架系统设计 学 院： 兴湘学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 号： 2008963306 姓 名： 曾剑峰 指导教师： 张高峰 完成日期： 2012 年 5 月 30号 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）任务书 论文（设计）题目： 滚齿机刀架系统设计 学号： 2008963306 姓名： 曾剑峰 专业： 机械设计制造设计及其自动化 指导教师： 张高峰 系主任： 周友行 一、主要内容及基 本课题完成对 滚齿机刀架系统的分析设计，主要完成刀架系统主要技术 参数确定，总体设计及刀架系统的设计计算。需编写相应的设计说明书，并用二维软件绘制总装配图以及非标准件零件图。 二、重点研究的问题 滚齿机总体设计、滚刀箱结构设计、刀架底座部件设计，滚刀箱形状和尺寸的确定有必要的刚度、稳定性和寿命验算。 三、进度安排 序号 各阶段完成的内容 完成时间 1 查阅相关文献资料 2012 年 2 月中旬 2 通过阅读文献资料完成开题报告 2012 年 3 月中旬 3 研究机床刀架系统的基本工作原理，完成方案设计，论证 2012 年 4 月上旬 4 完成总体设计，及其设计图的绘制 2012 年 4 月下旬 5 撰写毕业设计说明书，准备论文答辩 2012 年 5 月下旬 6 答辩 2012 年 5 月 31 日 四、应收集的资料及主要 参考文献 1 吴宗泽 . 机械设计课程设计手册 等教育出版社， 2006 2 晏初宏 . 金属切削机床 械工业出版社， 2007 3 李洪 . 实用机床设计手册 M. 北京：辽宁科学技术出版 社， 1999 4 濮良贵 . 机械设计 等教育出版社， 2005 5 吴良 . 机床设计图册 海科学技术出版社， 1979 6 张德全 天津：天津大学出版社， 2003 7 赵汝嘉 . 机械设计手册 (软件版 ). 北京 : 机械工业出版社 . 2003 8 成大先 . 机械设计手册 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2004 9 王健石 . 机械加工常用刀具数据速查手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 2005 10 蔡学熙 . 现代机械设计方法实用手册 M. 北京 : 化学工业出版社 , 2004 11 手册编委会 . 机械加工工艺装备设计手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 1998 12 朱孝录 . 机械传动装置选用手册 M. 北京 : 机械工业出版社 , 1999 13 胡家秀 . 机械零件设计实用手册 M 机械工业出版社 , 1999 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）评阅表 学号 2008963306 姓名 曾剑峰 专业 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计）题目： 滚齿机刀架系统设计 评价项目 评 价 内 容 选题 现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的； 量是否适当； 研、社会等实际相结合。 能力 合归纳资料的能力； 究方法和手段的运用能力； 论文 （设计）质量 述是否充分，结构是否严谨合理；实验 是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范； 无观点提炼，综合概括能力如何； 无创新之处。 综 合 评 价 本设计选题综合性较强，符合机械专业培养目标和要求；题目难度适中，与工业生产实际结合紧密。该生具有较强的查阅文献和综合归纳资料的能力，综合应用本科所学知识能力较强；计算机应用能力较好，英文水平及应用不错。 论文立论正确，论述比较充分，整体结构尚可；设 计与计算科学，技术用语准确，图纸完备，引文规范。论文文字通顺，该设计具有一定的实际应用价值。同意参加答辨。 评阅人： 2012 年 月 日 湘潭大学兴湘学院 毕业论文（设计）鉴定意见 学号： 2008963306 姓名： 曾剑峰 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 37 页 图 表 10 张 论文（设计）题目： 滚齿机刀架系统设计 内容提要： 本论文主要内容：滚齿机发展趋势，滚齿机总体设计，滚刀箱结构设计，刀架底 座部件设计， 滚刀箱形状和尺寸的确定，刀架系统中各重要零件的零件图及刀架整体装 配图。 本论文首先叙述了滚齿机的发展趋势，依照设计要求选取了一系列的设计参数， 接着根据选取的参数和要求做出了对滚齿机刀架系统的设计。同时阐述了 齿机加工原理和设计步骤。 所设计的机床为 列普通型滚齿机， 机床 主要用于 单件 、 小批 和 成批 圆 柱齿 轮 的加工， 滚齿机的主传动箱传动级数少 ，结构简单紧凑，主传动箱中的零件绝大多数 采用标准件，使制造成本大大降低。能实现的转速范围为 40 250r/铣刀的最大 垂直行程长度为 300 设计的机床满足强度、刚度、寿命、工艺性与经济性等方面的要求，满足加工要求，保 证加工精度，并使机床运行平稳，工作可靠，结构合理，装卸方便，便于维修与调整。 指导教师评语 指导教师： 年 月 日 答辩简要情况及评语 答辩小组组长： 年 月 日 答辩委员会意见 答辩委员会主任： 年 月 日 目录 摘 要 . 一章 绪论 . 1 齿机国内外研究现状现状 . 1 齿机研制技术的发展趋势 . 2 第二章 滚齿机总体设计 . 4 齿机总体方案设计 . 4 定传动方案设计 . 4 定详细传动方案 . 6 齿机各部件方案设计 . 7 身设计 . 7 传动箱设计 . 7 架立柱设计 . 8 2. 滚刀牙箱设计 . 8 2. 工作台设计 . 8 2. 外支架设计 . 8 第三章 滚刀箱结构设计 . 9 刀箱的特性 . 9 刀箱的结构设计 . 9 刀箱的功能结构分析 . 9 刀箱的壁厚 . 10 刀箱的设计计算 . 10 齿轮的设计 . 10 刀心轴的结构设计 . 15 第四章 刀架底座部件设计 . 17 作要求 . 17 刀运动与工件轴旋转的联动关系 . 17 架底座部件的结构特点 . 17 力参数设计 . 18 齿机切削力的关系及坐标变换 . 18 效负载转矩计算 . 20 等效转动惯量的计算 . 21 加速度扭矩的计算 . 22 柱丝杠副支承设计技术研究 . 23 动轴承的选择 . 23 承形式设计 . 23 杠的预拉伸设计 . 23 滚刀轴部件锁紧的实现 . 25 第五章 滚刀箱形状和尺寸的确定 . 28 第六章 结束语 . 29 参考文献 . 30 致 谢 . 31 附 录 1. 32 I 摘 要 滚齿机刀架系统 齿轮加工正朝着环保、高效、高精度及无屑加工方向发展，齿轮加 工机床正朝着全数控、功能复合、柔性、自动化、安全性及网络化方向发展。传统机械式滚齿机传动结构异常复杂、传动效率低、传动精度差、磨损严重、切削速度低，在各方面都不能满足现代滚齿机的性能要求；普通全数控滚齿机虽然具有全数控化、柔性好、安全的特点，但是机械传动环节的存在始终限制其加工速度的提升，不能适应干式切削的需要。因此，国外的部分厂家从最近几年才开始研制“零传动”齿轮加工机床。零传动滚齿机突破了传统齿轮加工机床的结构设计原理，采用电主轴和内置力矩电机直接驱动滚刀旋转运动和工件轴旋转运动，是齿轮机床设计技术的重 大变革。但国外零传动机床的售价很高（是一般数控机床的 2 3 倍），设计原理和技术资料严格保密，形成了技术垄断的局面。 为了打破国外的技术垄断，尽快提高我国齿轮加工机床的设计 /制造水平，研究和开发高速、高精度零传动滚齿机是十分必要的。零传动滚齿机的研制基于零传动功能部件，由电主轴直接驱动的零传动刀架部件是研发的核心之一。 我的课题主要内容是滚齿机刀架系统设计。滚刀箱固定在刀架滑板上，滚刀心轴插入滚刀主轴并用拉紧螺栓固定在主轴上。为了保证主轴与前轴承的适当间隙，前轴承是做成外锥并开口。调整轴承上的两个螺母，可以 使前轴承做轴向移动，使前轴承孔收缩便可消除主轴和轴承间过大的间隙。 关键词 ： 滚齿机、刀架、动静态特性 3150E he is an of of as C NC, it of to of in to of is an of of -3 as as a of In to of in s its to of is of is as as is on of is on In to on it of to be to 1 第一章 绪论 齿机国内外研究现状 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。滚齿机是齿轮加工机床中的一种，其占齿轮加工机床拥有量的 40% 50%。它主要用来加工圆柱齿轮和蜗轮等。 随着重型车市场的高速扩张和产销量的迅速增长，变速箱和齿轮制造行业的内部竞争必将进一步加剧，为齿轮机床行业增加了良性发展的大好机会，各生产厂商大规模技改投资齿轮加工机床。 目前国际上生产滚齿机的强国 美国、德国和日本，也是世界经济强国和汽车生产大国。美国 国的 司，日本的三菱重工公司、坚藤、清和公司和意大利的 些公司目前生产的滚齿机都是全数控式的，中小规格滚齿机都在朝着高速方向发展，所有高效机床均采用了全密封护罩加油雾分离器及磁力排屑器的方式部分地解决环保问题。近年来，为更好地满足滚齿加工中的绿色制造，德国 司早在十几年前就开始研究高速干式切削滚齿机。日本三菱重工则是最早将高速干式切削滚齿 机商 品化的制造商，它们的成功还得益于滚刀制造技术的提高。目前， 菱重工、 藤和清和均开发了适用于高速干式切削的滚齿机产品。在特别重视环保的世界著名齿轮制造商中，如德国 国 我国上海汽车齿轮公司及陕西发士特公司也已开始采购三菱重工公司生产的干式切削滚齿机。 近几年，我国在滚齿机设计技术方面研究的主要内容经历了从传统机械式滚齿机通过数控改造发展为 2线运动轴）实用型数控高效滚齿机，到全新的六轴 四联动数控高速滚齿机的开发。滚齿机加工（钢件）全部采用湿式滚齿方式。目前，国内主要滚齿机制造商重庆机床厂及南京二机床有限责任公司生产的系列数控高效滚齿机已采取全密封护罩加油雾分离器和磁力排屑器的方式部分地解决环保问题。世界上滚齿机产量最大的制造商 重庆机床厂从 2001年开始研究面向绿色制造的高速干切滚齿技术， 2002年初研制成功既能干切又能湿切的2003年初又开始研制面向绿色制造的将进入商品化阶段。 传统滚齿机在加工过程中有 以下特点： (1)滚削齿轮时，应用切削液可提高刀具寿命，改善加工表面质量和利于排出切削热而不致引起机床的热变形。但是，在高速切削过程中切削液的飞溅和形成的油雾对生态环境和人类特别有害， 2 变质切削液的排放也会严重污染环境。 (2)机床漏、混油严重。 (3)加工成本高。机床的材料用量、能耗、油耗及附加费大，湿式齿轮加工中消耗的切削液及切削液附加装置的费用占加工成本的 20%左右。 (4)生产效率低下，加工质量差，难以满足现代企业生产的要求。 开发研制新的 滚齿机可以使公司拥有更大的市场份额，创造更好的经济效益和社会效益，同时在 技术上达到一个新的高度。 齿机研制技术的发展趋势 高速、高效化 17,24,34综合上面的分析比较，我们可以看到，具有国际先进水平的滚齿机充分利用了高速切削的原理，滚刀最高转速均在 3000r/上， 000r/，不仅提高了生产效率，而且由于切屑带走了 90%以上的切削热，既能保证工件的精度又省去了冷却工件的切削液，避免了环境污染。 全数控化 114 通过对机床各运动轴的 制及部分轴间的联动，可增加 机床功能，使滚削小锥度及鼓形齿轮变得简单；可缩短传动链，提高各轴精度和重复定位精度；可省去计算及更换分齿挂轮和差动挂轮、进给及主轴换档时间，从而减少辅助加工时间，增加机床柔性；由于机械结构变得简单，可在设计时更有利于提高机床的刚性及把热变形降到更低。各轴间没有机械联系，结构设计变得更加典型，有利于实施模块化设计及制造。 零传动化及高速干式切削 17,33 国外先进滚齿机已经广泛采用了零传动功能部件，最常见的是刀架由电主轴直接驱动，部分厂家工作台由力矩电机直接驱动。零传动滚齿机滚刀轴速度一般在 3000 转 /分以上，能够达到干式切削的速度要求，实现了机床的环保化。干式切削滚齿机使齿轮加工彻底摆脱了切削液，从根本上解决了环境污染问题，还能提高 2 倍以上的加工效率，提高刀具 1 4 倍的寿命，大大降低单件齿轮加工的成本。 网络化 17 由于计算机技术的高速发展，现在的高档数控系统已具备通讯联网的功能，数控机床正朝着网络化方向发展，实现远程监控和加工的功能，减少工人负担，提高加工效率。 智能化 19 由于计算机技术及数控技术的发展，智能技术也逐渐应用于高性能数控齿轮机中，具体表现在： 1) 完成加 工质量与加工过程智能控制。根据对工件在线检测的结果和实时采集的机床状态，预测工件的加工质量，并及时调整加工过程的工艺参数，以保证机床的加工精度。 2) 智能诊断。故障诊断的智能化表现在两方面：一方面是机床会对曾经产 3 生的故障作记录，当下次碰到该故障时，它会首先提示可能的原因；另一方面，现场信息经过压缩，存贮在机床的“黑匣子”中，一旦机床发生的故障超出其自身的诊断能力，就可以通过 网上专家系统获得支持，进行交互式的远程协同诊断。 4 第二章 滚齿机总体设计 齿机总体方案设计 滚齿加工是依照交错轴螺旋齿轮啮合原理进行的。用齿轮滚刀加工的过程，就相当于一对螺旋齿轮啮合的过程。将其中的一个齿轮的齿数减少到一个或几个，螺旋角增大到很大，呈螺杆状，再开槽并铲背，使其具有切削性能，就成了齿轮滚刀。机床使滚刀和工件保持一对螺旋齿轮副啮合关系作相关旋转运动时，就可在工件上滚切出具有渐开线齿廓的齿槽。滚齿时，切出的齿廓是滚刀切削刃运动轨迹的包络线。滚齿时齿廓的成形方法是展成法，成形滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动就是展成运动，再加上滚刀沿 工件轴线垂直方向的进给运动，就可切出整个齿长。 其设计依据如下： a) 最大切削模数 8 b) 铣削圆柱齿轮最大外径 500 c) 铣刀最大直径 160 d) 铣刀最大垂直行程长度 300 e) 滚刀转数范围 40250r/ 定传动方案设计 加工直齿圆柱齿轮时，滚刀轴线与齿轮端面倾斜一个角度，其值等于滚刀螺旋升角，使滚刀螺纹方向与被切齿轮齿向一致。它需具有以下三条传动链： a) 主运动传动链：电动机 1 2 3 4 滚刀，是一条外联系得传动链，实现滚刀的旋转运动。其 中， 以变换滚刀的转速。 b) 展成运动传动链：滚刀 4 5 6 7 工作台，是内联系传动链，实现渐开线齿廓的复合成形运动。对单头滚刀而言，滚刀转一转，工件应转过一个齿，所以要求滚刀与工作台之间必须保持严格的传动比关系。其中换置机构为 于适应工件齿数和滚刀头数的变化，其传动比的要求很精确。由于工作台的旋转方向与滚刀螺旋角的旋向有关，故在这条传动链中，还设有工作台变向机构。 c) 轴向进给运动传动链：工件 7 8 9 10 刀架升降丝杠，是一条外传动链，实现齿宽方向直线形齿形 的运动。其中，换置机构为 于调整轴向进给量的大小和方向，以适应不同加工表面粗糙度的要求，轴向进给运动是一个独立的简单运动，作为外联系传动链它可以使用独立的运动源来驱动，这里所以用工作台作为间接运动源，是因为滚齿时的进给量通常以工件每转 1转时，刀架的位移量来计量，且刀架运动速度较低，采用这种传动方案，不仅满足了工艺上的需要，还能简化机床的结构。 图 2 5 图 2切直齿圆柱齿轮的传动原理图 斜齿圆柱齿轮在齿长方向为一条螺旋线，为了形成螺旋线齿线，在滚刀作轴向进给运动的同时，工件还应作附加旋转运动 称附加运动），且这两个运动之间必须保持确定的关系：滚刀移动一个螺旋线导程 S 时工件应准确地附加转过 1 转，因此，加工斜齿轮时的进给运动是一个螺旋运动，是一个复合运动。实现滚切斜齿轮所需成形运动的传动原理图如图 2示。其中，主运动、展成 运动以及轴向运动传动链与加工直齿轮时相同，只是在刀架与工作台之间增加了一条附加运动链：丝杠 6 在保证刀架沿工作台轴线方向移动一个螺旋导程 s 时，工件附加转过 1转，形成螺旋线齿线。 6 图 2切斜齿圆柱齿轮的传 动原理图 定详细传动方案 本次所设计的 主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，也可用于手动径向进给加工蜗轮。因此，传动系统中共有 6 条传动链，它们分别是主运动链、展成运动链、轴向进给运动链、附加运动链、工作台的水平送进运动链和快速移动刀架的运动链。 其主要四条传动链的表达式如下： a主运动：电动机 滚刀 主电动机 16515（带轮） 42214327 5428 2828 2828 2828 2080 滚刀 b展成运动：滚刀 工作台 滚刀 2080 2828 2828 2828 5642 合成机构 FE721 工作台 c进给运动：工作台 刀架 工作台 172 252 3939 11 6923 52 刀架 d附加运动：刀架 工作台 7 刀架 3T 225 252 22 22 7236 u 合721 工件 图 23150齿机各部件方案设计 身设计 床身为箱型结构，与底座铸成一个整体，左上部是方形导轨安放工作台，右上部固定刀架立柱，床身内部安装有差动机构，床身后端连出分齿挂轮架背面为主传动箱，主电动机及冷却电 动机都装在床身上，方形导轨中间装一丝杠作移动工作台之用，在分度挂轮架处的手柄，供铣正齿轮或斜齿轮时操纵使用。 传动箱设计 主传动箱紧固在床身的背面，其内装有主传动进给差动机构机件，主传动 8 进给与差动挂轮架均在其中。主传动箱的第一根轴的端部连接叶片泵，主电动机开动后，叶片泵被带动输出油，供给机床各部位自动润滑点的润滑油及刀架立柱的液压缸压力油。 架立柱设计 刀架立柱紧固在床身上方，其中有主传动的花键轴、伞齿轮和垂直进给丝杆，另外还有平衡刀架滑板的液压油缸。刀架滑板置于 面 是操纵板（电气按钮）。另装有手柄供手动升降刀架滑板之用。手摇升降刀架时，先将手柄搬至“开”位置将给合子脱开，使摇动轻便。 2. 滚刀牙箱设计 滚刀牙箱固定在刀架滑板上，滚刀主轴孔为莫氏 5号锥度，滚刀心轴插入此孔，用拉紧螺栓将心轴固牢拉紧在主轴上。为了保证主轴与前轴承的适当间隙，将前轴承做成外锥并开口。调整轴承上的两个螺母，可以使前轴承座轴向移动，使前轴承孔收缩便可消除主轴与轴承间过大的间隙。 后轴承可与主轴一起沿着轴线移动 40 毫米，以便在滚刀工作部分磨钝时，把锋利的部分移到切削部分来工作。移动后轴承 是利用与后轴承相连的钳在滚刀牙箱壳体上的调整紧锁螺栓进行的，因为牙箱上套装后轴承的孔是开口的。调整时应首先将拉紧开口的锁紧螺栓松开，调整好后并把它拧紧。松开压紧螺钉，摇动手柄，可以使滚刀牙箱转动一定角度。 2. 工作台设计 工作台为箱形，装在床身的方形导轨上，工作台壳体以其环形表面支承工作台，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在一起。内壳体油室可提供润滑油润滑分度蜗轮副。 2. 外支架设计 外支架固定在工作台壳体上，它上面有燕尾形导轨。支承工件心轴的 支臂，可沿导轨移动。支臂上有一专用手柄，供支臂夹紧在支架上之用。当使用外支架时，最大加工直径为 450 毫米。超过 450 毫米，就应取下外支架，才可以加工。 9 第三章 滚刀箱结构设计 刀箱的特性 图 3 1 滚刀箱箱体图 刀箱的结构设计 滚刀箱的结构形状主要取决于其功能要求，以及箱体在床身上的安装连接要求。滚刀箱首先应该满足运动方面的要求，如滚刀箱的旋转、步进等。此外，还要求具有较高的传动效率，保证传动件具有足够的强度或刚度，降低噪音，提高抗振性和耐磨性，操作方便，并有良好的工艺性，便 于检修，成本较低，防尘、防漏，外形美观等。 图 3 1 为滚刀箱的结构示意图。 刀箱的功能结构分析 滚刀箱内装有传动轴和齿轮，滚刀箱的绝大多数传动轴上都装有滚动轴承。传动轴的轴承以圆锥滚子轴承为主。因为圆锥滚子轴承价格较低，噪音和发热量较小，且装配方便，承载能力较大，还可以承载部分轴向力。 滚刀箱作为滚齿机的重要组成部分，要求传动精确，并且工作稳定。滚刀箱为箱形，装在刀架立柱上的滚刀滑板上，由刀架立柱的丝杠来调节滚刀箱的运动。滚刀心轴上装有齿轮滚刀，由滚刀的旋转与垂直运动来切削工件。而滚刀箱通过螺 栓固定在刀架立柱上，并由刀架立柱的锥齿轮通过主运动传动链传递过来的力来驱动滚刀心轴的运动。 10 刀箱的壁厚 壁厚的大小取决 于 产品需要承受的外力、是否作为其他零件的支撑、承接数量、伸出部 分 的多少以及选用的材料而定。一般的
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