18J 2.4.3 Y3150E型滚齿机讲解
Y3150E滚齿机床z
Y3150E滚齿机床一、Y3150E滚齿机工作原理根据展成法原理来加工齿轮的。
模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程。
将其中一个齿轮的齿数减少到一个或几个，齿轮的螺旋倾角很大，就成了蜗杆。
将蜗杆开槽并铲背，就成了齿轮滚刀。
当机床使滚刀和工件严格按照一对斜齿轮啮合的传动比关系作旋转运动时，滚刀就可在工件上不断地切出齿来。
二、Y3150E滚齿机用途YT3150E型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮，也可滚切花键轴或用手动径向进给法滚切蜗轮。
三、Y3150E滚齿机总体结构布局如图四、Y3150E滚齿机的主要技术规格：1、加工规范：①工件最大直径500mm②工件最大模数8mm③最大加工宽度250mm④工件最少齿轮5)(滚刀头数最少KZ2、刀架①刀具最大直径160mm②刀具最大长度160mm③刀架最大回转角度240④刀具最大轴向移动量55mm⑤刀架垂直快速移动速度0.5325公尺/分⑥刀架垂直手移动每转移动量0.75mm3、工作台①工作轴心到刀具轴心间的距离最大330 mm最小30 mm②工作台面到刀具轴心间的距离最大535 mm最小235 mm③工作台直径510 mm④工作台液压快速移动距离50 mm⑤工作台水平手移动每转移动量2mm⑥工作台工件用心轴直径30 mm五、优点齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。
外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形。
鼓形齿联轴器可允许较大的角位移，改善了齿面的接触条件，避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压、应力集中的弊端，同时改善了齿面摩擦磨损状况，降低了噪声，提高了传递转矩的能力，延长了使用寿命。
所以，鼓形齿轮联轴器广泛应用于传递大扭矩的轴系传动中，如矿山、起重运输等行业。
Y3150E型滚齿机，改造前只能加工直齿齿轮。
为了在老设备Y3150E型滚齿机上能够加工出高精度的鼓形齿，必须对其进行数控改造。
根据被改造机床的结构、性能及被加工零件精度和工艺要求，选择了基于单片机的简易数控系统。
滚齿机(Y3150E)的工作原理介绍
滚齿机（Y3150E）的工作原理介绍一、Y3150E的意义Y——齿轮加工机床；3——滚齿机及铣齿机；1——小模数齿轮滚齿机；50——φ500（取1/10为50）；E——第五次改进。
二、滚齿机的刀具：齿轮滚刀1.切削部分的材料：作为刀具切削部分的材料，应具有下列几个方面的基本性能：（1）较高的常温和高温硬度；（2）必要的强度和韧性；（3）较高的耐磨性；（4）良好的热导性和耐热性；（5）较好的化学惰性。
2.刀体材料由于硬质合金材料比较昂贵，烧结和加工也比较困难，所以滚刀一般都做成非整体式结构。
材料应考虑到滚到的结构形式和工艺要求，并应具有较高的硬度。
可选用中碳合金钢40Cr、40CrNiMo、50CrV或工具钢T10A、T12A、9SiCr等。
对于焊接式滚刀，不仅应具有硬度高，变形小的性能，还应当有较好的可焊性，通常可用9SiCr等工具钢。
3.结构形式分为机夹式、焊接式和机夹——焊接式。
机夹式一般用于m10以内的滚刀。
结构比较复杂，加紧的可靠性较差。
焊接式结构简单，连接强度高，刀片烧结容易、材料节省，因此应用较广泛。
但焊接工艺复杂，焊接应力大，刀片和刀体易焊裂。
4.基本尺寸滚刀具有外径、孔径、长度等基本尺寸。
这些基本尺寸要根据滚刀的规格、用途、结构形式和机床条件等因素进行确定。
由于滚刀的结构形式和设计原则不同，各厂生产的滚刀的基本尺寸也不尽相同，没有统一标准。
为了避免刀杆的弯曲振动，滚刀应具有较大的孔径。
滚刀的长度由切削部分和轴台部分组成。
滚刀工作长度较短，为了便于制造，基本长度可按三圈完整螺纹计算。
5.刀齿的角度（1）前角试验和使用情况表明：随着滚刀负前角的增大，滚齿过程变得平稳。
刀齿的耐用度明显提高。
但是，负前角值越大，保证滚刀的齿形精度就越困难。
一般选用-30°左右的前角。
（2）后角由于刀刃切入齿面比较困难，而且刀齿具有负前角，为了使刀齿保持较好的锋利性，应采用较大的后角。
而且试验表明：刀具的耐用度随后角的增大而成比例的提高。
18J 2.4.3 Y3150E型滚齿机
图2.65 Y3150E型滚齿机
Y3150E型滚齿机的主要技术参数为： 最大加工工件直径为500mm； 最大加工工件宽度为250mm； 最大加工工件模数为8mm； 最小加工工件齿数 Zmin=5×k（k为滚刀头数）； 刀具最大直径160mm；最大长度160mm；
ux
a b
•
c d
24 k z工
24 45
20 20
•
24 45
或（24/24-24/ 45）。有多种答案
③轴向进给传动链
a) 确定末端件：工作台心轴——滚刀架
b) 计算位移：1 r（工作台）——f mm (刀架垂直进给)
c) 列运动u进 平衡式：
1 72 1
2 39 a1 25 39 b1
精n加刀 工 1时00的d0e主vc 轴转10速1000=012209r/m9in2。r / min
由表5-13得，粗加工时的主轴转速取80 r/min，精加工 时取100 r/min。为了刀具寿命，要取接近的较小一级转速。
②展成运动传动链
a) 确定末端件： 滚刀——工作台心轴 b) 计算位移：滚刀转 1 r——工件转 K/Z工 r c) 列运动平衡方程式：
当5≤ Z工 ≤20时，取e=48，f=24；
k
当21≤
Z工 k
≤142时，取e=36，f=36；
当143≤Zk工 时，取e=24，f=48。
例2，已知滚刀的头数k=1，模数m=3mm，齿轮 的齿数z工件=63，模数m=3mm，试确定展成挂轮a、 b、c、d的齿数。
Y3150滚齿机使用说明书
YM3150E使用说明书第Ⅰ分册第1 页前言1. 摘要本机床使用说明书由两册组成：第Ⅰ分册：机械、液压部分第Ⅱ分册：电气部分本说明书为第Ⅰ分册，提供关于Y3150E、YM3150E 滚齿机的规格、性能、操作的知识。
提供安全操作滚齿机需要的操作和保养方面的知识。
在使用机床前必须认真阅读。
本说明书为Y3150E、YM3150E 共用，由于两种机床的分齿运动及进给运动有部份参数和调整公式不同，以括号[ ]内数值表示YM3150E 的参数或公式，加以区别。
国外用户订购英制随机附件时，滚刀心轴规格以装箱单为准。
给用英制标尺和刻度盘时，滚刀轴心线与工作台轴线有效中心距最小为1.2英寸，最大为15 英寸。
径向进给手柄1 转，径向移动0.1 英寸，刻度盘上每小格刻度值为0.001 英寸。
机床及其配套件都在不断的改进之中，只有随机所附的技术资料才能保证其正确性。
请务必在仔细阅读本说明书后，方允许开动机床。
由于错误操作和未按操作规则而引起的机床损坏，我方不承担任何责任。
如果本说明书中列有用户未订购的特殊部件，是由于说明书结构方面的原因，我们不可能把他们从中去掉。
用户不得因此要求我方另外免费供货。
机床不能同时达到所有规格参数极限，如果您需要在极限状态下使用，请选用其他规格或型号的机床。
机床到达用户所在地开箱时，请按随机附给的《装箱单》内容清点，如与《装箱单》内容或技术协议书要求的内容有差错，请及时与我厂联系。
共2 页Y3150EYM3150E使用说明书第Ⅰ分册第2 页本机床系列资料是供操作者及机床维修人员使用的，请注意保存、保密。
机床在工作中，若出现常见故障，请按本资料后面章节介绍的方法加以分析、排除。
若有无法理解或无法解除的故障，请及时与我厂取得联系，我们将给予大力支持。
重庆机床（集团）有限责任公司地址：重庆市巴南区道角邮编：400055电话：（ 023）62555290（023）62551452警告在读懂本说明书之前禁止开启、操作及维修机床。
滚齿机的工作原理介绍
滚齿机的工作原理介绍滚齿机（Y3150E）是一种常用的金属加工机械设备，主要用于齿轮的滚齿加工。
它通过滚压的方式将切割刀具与工件接触，使工件上形成连续的齿槽。
下面将详细介绍滚齿机的工作原理。
滚齿机的工作原理可以概括为以下几个步骤：1.工件夹持与定位：将待加工的工件夹在工件夹持装置上，并通过定位装置使工件的位置确定，以确保加工的准确性。
2.刀具的切入：滚齿机上装有切割刀具，切割刀具的形状和尺寸根据齿轮的要求进行选择。
切割刀具一般为模块化的构造，能够根据加工要求进行更换或调整。
3.刃部切削：当工件上来到切割刀具的位置时，刀具开始与工件接触，然后通过切削轴向运动，切削齿槽的初始形状。
4.刀具回程：当刀具切削齿槽的一侧完成后，刀具会回程，回到初始的位置，准备下一次切削。
5.工件的转动与齿轮滚压：刀具回程后，工件开始进行自转运动。
在自转运动的同时，滚齿器（齿轮）也开始进行旋转，并与工件的齿槽相互咬合。
6.切割刀具滑动与齿轮形成齿廓：滚齿器与工件的咬合使得刀具发生滑动，这种滑动共同作用下，工件的齿槽得以形成精确的齿廓，并达到所需的要求。
通过上述步骤，滚齿机能够对工件进行高精度的滚齿加工。
与传统的切削加工相比，滚齿机具有以下优点：1.加工效率高：滚齿技术能够在一次循环中完成整个齿轮的加工，大大提高了加工效率。
2.加工质量好：滚齿加工能够保证工件的尺寸精度和齿廓质量，降低了工件的噪声和振动，提高了齿轮的使用寿命。
3.适用范围广：滚齿机适用于多种类型的齿轮加工，包括直齿轮、斜齿轮、锥齿轮等。
4.操作简单：滚齿机的操作相对简单，只需要进行合适的夹持与定位，然后调整切割刀具和滚齿器的位置即可。
总之，滚齿机（Y3150E）是一种非常重要的金属加工设备，通过滚压的方式对工件进行齿轮加工。
它的工作原理可以通过夹持与定位、切割刀具的切入与回程、工件与滚齿器的滚压等步骤来概括。
滚齿机具有高效、高质量、适用范围广和操作简单等优点，被广泛应用于齿轮加工领域。
Y3150E型滚齿机
ux
a b
c d
24 k z工
24 45
20 20
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或（24/24-24/ 45）。有多种答案
③轴向进给传动链
a) 确定末端件：工作台心轴——滚刀架
b) 计算位移：1 r（工作台）——f mm (刀架垂直进给)
c) 列运动u进 平衡式：
1 72 2 39 1 25 39
a1 b1
23 69
u进
2 25
3
f
mm/ r
u进
表2.13
Y3150E型滚齿机的a1进／给b1量f （mm/ r） 26/52 32/46 46/32 52/26
当5≤ Z工 ≤20时，取e=48，f=24；
k
当21≤
Z工 k
≤142时，取e=36，f=36；
当143≤Zk工 时，取e=24，f=48。
例2，已知滚刀的头数k=1，模数m=3mm，齿轮 的齿数z工件=63，模数m=3mm，试确定展成挂轮a、 b、c、d的齿数。
解：随Y3150E型滚齿机带的挂轮齿数分别为：
由机床运动分析已知，滚切直齿轮时需要三 条传动链：主运动传动链，展成运动传动链和 垂直进给传动链。
①主运动传动链（换置器官为）
a) 确定末端件：住电动——滚刀主轴 b) 计算位移：
（电动机） n电 r/min—— （滚刀）n刀 r/min
c) 列运动平衡式：
1430
115 165
21 42
80 28 28 28 42
eac 1 k
1 20 28 28 28 56
Y3150型滚齿机的调整
一、加工直齿圆柱齿轮的调整计算
机电设备
➢展成运动传动链
❖ 两端件 滚刀主轴(滚刀转动）——工作台(工件转动） ❖ 计算位移：滚刀主轴——工件 1转——k/z转 ❖ 运动平衡式为：
1 u 80 28 28 28 42 20 28 28 28 56
合1
eac f bd
1 72
k z
加工直齿圆柱齿轮时，式中的u合1=l。代入上式化简后得
机电设备
四、运动合成机构
2、加工螺旋齿圆柱齿轮
加工螺旋齿圆柱齿轮时，要输 入附加运动，所以要安装直径较 大的离合器M2，通过离合器的端 面齿，将转臂套筒与齿轮Z72连成 一体，同时使转臂套筒与X轴成为 空套连接，此时合成机构成为一 个周转轮系。
机电设备
四、运动合成机构
2、加工螺旋齿圆柱齿轮
由齿轮Z56输入的展成运动的转 速为n1，由齿轮Z72输入的附加运 动的转速为nH，合成机构的输出转 速为n4，则由周转轮系的传动原理， 列出合成机构的传动比计算公式 为
三、机床传动链调整计算实例
机电设备
三、机床传动链调整计算实例
机电设备
三、机床传动链调整计算实例
机电设备
例2、见滚齿机传动系统图，在Y3150E型滚齿机上加工，Z=28，M =2mm的 直齿圆柱齿轮，试分别给出主运动、展成运动和垂直进给运动的挂轮。 （1）切削用量V=28m/min f=0.87mm/r （2）滚刀尺寸参数Φ70mm,λ= 36,’M=2mm,K=1 （3）不考虑挂轮啮合条件和齿向误差。
通过离合器的端面齿和孔内的键槽将转臂套筒与轴x连成一体使四个锥齿轮之间无相对运动因56输入时整个合成机构像一个整体一样随齿轮z56速同向转动所以合成机构的传动比为u机电设备四运动合成机构2加工螺旋齿圆柱齿轮加工螺旋齿圆柱齿轮时要输入附加运动所以要安装直径较大的离合器m2通过离合器的端面齿将转臂套筒与齿轮z72连成一体同时使转臂套筒与x轴成为空套连接此时合成机构成为一个周转轮系
金属切削机床 第五章 Y3150E型滚齿机
3.冷却泵电动机M3的控制
冷却泵电动机M3只有在主拖动电动机M2起动后,才能起动供应冷 却油液。 4.轴向快速移动电动机M4的控制
由正、反转点动的联锁按钮SB4、SB5和正、反转接触器KM5、 KM6组成了轴向快速移动电动机M4的点动控制。
1.滚切直齿圆柱齿轮的调整计算
(1)主运动传动链 滚齿机的主运动是滚刀的旋转运动,该传动链 的两端件是主电动机和滚刀主轴,其计算位移是:电动机n电(r/min), 滚刀n刀(r/min)。
表5-1 高速钢滚刀的切削规范
图5-13 确定速度交换齿轮图
表5-2 Y3150E型滚齿机主轴转速交换齿轮配换表
第三节 机床的主要部件结构
一、滚刀刀架结构 如图5-15所示,为Y3150E型滚齿机滚刀刀架的结构。 二、滚刀主轴轴向位置的调整 滚刀主轴可作轴向位置的调整,以实现对中和串刀。
图5-15 Y3150E型滚齿机滚刀刀架
1—刀架体 2、4—螺柱 3—方头轴 5—齿轮 6—圆锥滚子轴承 7—方头螺杆 8— 铜套 9—花键套筒
图5-9 滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图
3.滚刀的安装角
图5-10所示为滚切斜齿圆柱齿轮时,滚刀与被加工齿轮间的安装角 度关系。
图5-10 滚切斜齿圆柱齿轮时滚刀的安装角度
第二节 Y3150E型滚齿机的传动系统
一、Y3150E型滚齿机的主要组成部件
Y3150E型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮,也 可使用蜗轮滚刀用手动径向进给法滚切蜗轮,还可以使用花键滚 刀加工花键轴。
10、12—垫片 11—推力球轴承 13—滑动轴承 14—主轴 15—轴承座 16—后支架
图5-16 滚刀的对中
Y3150E型滚齿机(补充)解析
2.4.3 Y3150E型滚齿机
（1）滚齿机的用途、布局和技术参数
YT3150E型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮 和斜齿圆柱齿轮，也可滚切花键轴，可用手动 径向进给法滚切蜗轮，加工齿轮的精度为 7 ～ 9 级。
பைடு நூலகம்
（2）滚切直齿圆柱齿轮的传动链分析计算
滚齿机是一种运动较复杂的机床，机床的传 动系统也比较复杂。在进行传动链分析时，首 先根据机床的传动原理图各条传动链的传动路 线和相互关系，然后根据机床的传动系统图一 条一条的进行分析，分析每条传动链实现其功 能采用的机构，进行传动链的运动参数调整计 算分析。分析步骤包括：找两端件；确定两末 端件间的计算位移；列出运动平衡式；由运动 平衡式导出换置公式。
20、20、23、24、24、25、26、30、32、33、34、 35、36、36、37、40、41、43、45、45、、46、47、 48、48、50、52、52、55、57、58、59、60、60、 61、62、65、67、70、71、73、74、75、77、79、 80、82、83、85、86、89、90、92、94、95、97、 98、100。 a c 24k 24 4 5 4 6 20 24 ux b d z工 63 5 7 4 9 35 36
80 28 28 28 42 e a c 1 k 1 u合 20 28 28 28 56 f b d 72 Z 工
d) 导出换置公式
a c f 24k ux b d e Z工
u合为合成机构的传动比，滚切直齿轮时。 式中，
Y3150E使用说明书(含结构图)
机床的运输、安装、装配、拆卸、重新装配、试车、操作和维护（检测、保养、检修等）都需要经过培养的专业人员来进行。这些人员必须阅读掌握本说明书内的相关操作规则。
■机床的操作
必须确保机床处于正确状态，特别是必须在符合安全规则后，方可进行操作。
■机床或部件的更换
如果涉及机床的安全性，未经机床生产厂授权，不允许进行设计外的修改、更换或添加其它设备或装置。
精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删541采用轴向进给方式加工斜齿圆柱齿轮时差动链的调整计算542采用轴向进给方式加工质数直齿圆柱齿轮时差动链的调整计算543采用轴向进给加工大于100齿的质数及其整数倍数斜齿圆柱齿轮时差动链的调整计算55精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删精品学习资料收集网络如有侵权请联系网站删825用无差动滚切加工大螺旋角斜齿圆柱齿轮的调整计算
■安全防护条例
Y3150E和YM3150E机床操作安全可靠,它已遵循最新颁布实施的《机床安全防护通用技术条件》、《设备安全规则》等各种工程标准和安全标准。
■操作及维护
操作、维护不当，将导致机械危险、触电危险或损坏机床部件。安装过程中，不要在机床的工作区域内遗留任何工具、刀具及其它杂物等。否则，可能会损坏机床部件。必须取下机床控制面板上和电箱上的带锁开关的钥匙。未经许可的人员不能使用这些钥匙。
3YK3150滚齿机滚刀主轴部件设计数控滚齿机结构设计
3YK3150E数控滚齿机滚刀主轴组件结构设计数控高效滚齿机的设计不仅要求在参数的选择、计算上应科学合理的，更主要的还应合理地设计出各主要部件的结构功能，以最优的机械结构实现各部件的功能。
因而作为最重要的主轴主件的设计，必须在结构上有创新的特点，以满足数控高效滚齿机的切齿要求。
下面将对YK3150E数控高效滚齿机的主轴部件设计进行分析说明。
3.1 结构方案设计对于滚齿机来讲，刀架部件为滚齿机的关键的部件之一，从滚齿机的出厂检验标准来说(普通或数控滚齿机)共有12~16个检验项目，而刀架部件就占了1/3的内容，从滚齿机的工作精度来讲，刀架这个部件对机床的精度的影响很大，直接对加工齿轮的精度第1公差组和第2公差组及齿面粗糙度产生作用。
例如：刀架主轴的轴向串动，影响被加齿轮的相邻齿距误差；刀架主轴的径向跳动，影响着被加工齿轮的齿圈径向跳动误差；刀架的主轴高速切齿的振动(刀架整体刚性的强弱)影响着被加工齿轮的表面粗糙度。
因而在进行刀架结构设计时，必须充分考虑数控高效滚齿机的切齿特点，以便从结构上最大限度地保证切齿的综合性能要求。
数控滚齿机利用锥孔为7﹕24的BT—50 标准铣削刀杆接口模式，有利于滚刀杆自动夹紧与放松，缩短了滚齿机辅助调整时间，通常普通滚齿机采用莫氏5号锥度的孔径定心，且为手动的夹紧与放松方式，该锥度的标准的孔位(大端)为Φ 47.75mm，不能为滚刀提供更大的刀杆尺寸。
在YKX3140 数控高效滚齿机的刀杆设计中，为了确保刀架整体刚性，最小刀杆直径为Φ40mm，同时为了满足高效强力切齿，对自动夹紧系统的设计夹紧力最低不少于20000N，以充分保证刀杆切齿的刚性要求，而一般自动夹紧刀杆系统通常在15000N左右(普通数控滚齿机或小规格数控滚齿机)。
刀杆的自动夹紧与放松过程为：油缸往右前推拉杆压缩碟形弹簧时，由拉杆推动夹爪向前移动并张开，此时为松开刀杆；当油缸往后移动时，拉杆在缩碟形弹簧恢复力作用下带动夹爪向后移动，由夹爪夹住并拉紧刀杆。
Y3150E滚齿机床结构传动分析
Y3150E 滚齿机床结构传动分析一、实验目的1、了解机床用途，主要技术参数，主要部件的布局及相对运动关系。
2、通过加工一斜齿圆柱齿轮，熟悉滚齿机的换置计算和调整方法，并进行机技术应用。
3、学习滚齿机的传动系统和工作原理。
二、Y3150E 滚齿机的主要技术规格与附件： 1、加工规范：①工件最大直径 500mm ②工件最大模数 8mm ③最大加工宽度 250mm ④工件最少齿轮5)( 滚刀头数最少K Z2、刀架①刀具最大直径 160mm ②刀具最大长度 160mm ③刀架最大回转角度 240 ④刀具最大轴向移动量 55mm⑤刀架垂直快速移动速度 0.5325公尺/分 ⑥刀架垂直手移动每转移动量 0.75mm 3、工作台①工作轴心到刀具轴心间的距离最大330mm最小30mm ②工作台面到刀具轴心间的距离最大535mm最小235mm③工作台直径 510mm ④工作台液压快速移动距离 50mm ⑤工作台水平手移动每转移动量 2mm ⑥工作台工件用心轴直径 30mm 4、变换齿轮四、机床的调整计算1、切削速度传动链（电机—滚刀） 其调整公式：583.124刀n U B Au =⨯=n 刀——滚刀转速（转/分）dVn π1000=刀V=切削速度 d=滚刀直径滚刀切削速度是根据刀具材料、工件材料及其粗、精加工的要求等来确定的，现将高速钢滚刀的切削范围列表如下，以供参考。
由公式dVn π100=刀计算得的结果，如与上图表中转速不符，可选择与结果相近的一级主轴转速。
除上述计算法求A 、B 挂轮外，还有根据切削速度V ，查切削速度计算图的方法求A 、B 挂轮。
切削速度计算图在机床使用说明内。
2、分齿（范成）运动传动链根据加工过程中滚刀每旋转一周，工作转过ZK转，推出其调整公式： ZKf e d c b a u 24⨯=⨯=K ——滚刀头数 Z 刀——工件齿数当5≤Z 工/K ≤20时，取e=48 f=24 当21≤Z 工/K ≤142时，取e=36 f=36 当143≤Z 工/K 时，取e=24 f=48除上述计算求a 、b 、c 、d 外，机床实验指导书附表中还可用查表法求a 、b 、c 、d ，方法简单、准确。
Y3150E型滚齿机设计
Y3150E型滚齿机设计目录摘要 (I)ABSTRACT．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II 第一章绪论．11.1滚齿机国内外研究现状现状11.2 滚齿机研制技术的发展趋势2第二章滚齿机总体设计42.1滚齿机总体方案设计42.2 拟定传动方案设计42.3 确定详细传动方案62.4 滚齿机各部件方案设计72.4.1 床身设计72.4.2 主传动箱设计72.4.3 刀架立柱设计82..4.4 滚刀牙箱设计82..4.5 工作台设计82..4.6 外支架设计8第三章滚刀箱结构设计93.1滚刀箱的特性93.2滚刀箱的结构设计93.2.1 滚刀箱的功能结构分析93.2.2 滚刀箱的壁厚103.3 滚刀箱的设计计算103.3.1 斜齿轮的设计103.3.2 滚刀心轴的结构设计14第四章刀架底座部件设计164.1 工作要求164.2窜刀运动与工件轴旋转的联动关系164.3刀架底座部件的结构特点174.4动力参数设计174.4.1滚齿机切削力的关系及坐标变换174.4.2 等效负载转矩计算194.4.3 等效转动惯量的计算204.4.4 加速度扭矩的计算214.5滚柱丝杠副支承设计技术研究224.5.1 滚动轴承的选择224.5.2 支承形式设计234.5.3丝杠的预拉伸设计234.6 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28附录128摘要Y3150E型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。
YBE滚齿机操作说明书
Y B E滚齿机操作说明书目录1.安全规则……………………………………………………….1-1页禁止的操作…………………………………………………..1-1页安全预防及安全措施…………………………………………..…1-1页安全介绍……………………………………………………..1-1页1.3.1安装、更换滚刀…………………………………………...1-5页1.3.2更换滚刀后机床的操作…………………………………...1-5页1.3.3机床出现故障时的停止.......................................................1-5页1.3.4保持机床的整齐和清洁………………………………..…1-6页1.3.5使用润滑油、润滑脂的选择………………………………..…...….1-6页2.术语的检索表…………………………………………………2-1页3.机床介绍………………………………………………………3-1页机床特点及主要技术规格参数…………………………….3-1页3.1.1机床特点………………………………………………….3-2页3.1.2机床主要技术规格及参数…………………………….…3-2页机床各部件名称……………………………………………3-3页滚齿原理……………………………………………………3-3页机床特殊部件及附件………………………………………3-4页4.机床的吊运与安装…………………………………………..4-1页机床的吊运…………………………………………………4-1页机床的安装基础和安装空间………………………………4-2页5.机床的传动系统……………………………………………..5-1页机床的主运动……………………………………………..5-1页机床的分度运动………………………………………….5-1页机床的进给运动……………………………………………….5-2页5.3.1径向进给……………………………………………………..5-2页5.3.2轴向径给…………………………………………………….5-3页机床的差动运动………………………………………………5-4页5.4.1采用轴向进给方式加工斜齿圆柱齿轮时,差动链的调整计算5.4.2采用轴向进给方式加工质数直齿圆柱齿轮时,差动链的调整计算5.4.3采用轴向进给加工大于100齿的质数及其整数倍数斜齿圆柱齿轮时,差动链的调整计算 机床的液压系统与润滑系统………………………………...5-7页5.5.1机床的液压系统……………………………………………5-7页共3页5.5.1.1工作台快速移动油缸…………………………………….5-7页5.5.1.2刀架平行移动油缸……………………………………….5-7页5.5.1.3小立柱油缸………………………………………………..5-8页5.5.2润滑系统………………………………………………..…5-8页机床的冷却系统……………………………………………..5-9页6.机床各部位的尺寸…………………………………………….6-1页工作台尺寸…………………………………………………..6-1页工件心轴结构尺寸……………………………………….…6-2页滚刀心轴结构尺寸………………………………………..…6-3页7.滚齿切削条件、参数的确定……………………………..…...7-1页滚刀转速及切削速度的关系………………………….…....7-1页滚刀及工作台的最高速度……………………………..…...7-1页各轴转速及轴向进给量…………………………………….7-1页滚刀箱的安装角度……………………………………….…7-1页7.4.1加工直齿圆柱齿轮的滚刀箱安装………………………….7-1页7.4.2加工斜齿圆柱齿轮的滚刀箱安装………………………….7-1页滚刀的参数……………………………………………………7-1页滚刀的安装精度……………………………………………….7-2页7.6.1滚刀的安装精度与齿形精度关系…………………………..7-2页7.6.2滚刀的安装精度与齿厚关系………………………………..7-2页8.机床的操作和调整………………………………………………8-1页机床操作前的准备工作………………………………………8-1页机床的调整……………………………………………………8-3页8.2.1加工直齿圆柱齿轮时机床的调整…………………………..8-3页8.2.2加工斜齿圆柱齿轮时机床的调整…………………………..8-10页8.2.3加工质数齿轮时机床的调整…………………………….....8-13页8.2.4径向进给滚切蜗轮时机床的调整………………………….8-17页8.2.5用无差动滚切加工大螺旋角斜齿圆柱齿轮的调整计算….8-17页8.2.6普通刀架滚刀移位的调整………………………………….8-17页9.维修及注意事项…………………………………………………9-1页刀架主轴轴承的调整…………………………………………9-1页工作台轴承的调整……………………………………………9-2页注意事项……………………………………………………….9-3页1安全规则 根据国家标准GB1576-2004《金属切屑机床 安全防护通用技术条件》禁止的操作(1) 操作机床时禁止带手套或穿宽松衣服，否则有被卷进去的危险，从而使操作者受伤。
18J 2.4.3 Y3150E型滚齿机讲解
98、100。
a c 24k 24 4 5 4 6 20 24
ux b d
z工
63 5 7 4 9 35 36
若被加工齿轮的齿数在机床所带挂轮齿数中 没有，需要从上列齿轮中选择合适的齿数，一般 采用公约数分解的形式，通过试凑的方法选择合 适的挂轮。
若被加工齿轮的齿数在上列齿数之中，其调整 计算就十分方便，如45齿的齿轮，则
由机床运动分析已知，滚切直齿轮时需要三 条传动链：主运动传动链，展成运动传动链和 垂直进给传动链。
①主运动传动链（换置器官为）
a) 确定末端件：住电动——滚刀主轴 b) 计算位移：
（电动机） n电 r/min—— （滚刀）n刀 r/min
c) 列运动平衡式：
1430
115 165
21 42
的机床称为齿轮加工机床。
2.圆柱齿轮轮齿的齿形有
等型；
齿长方向形状有
等；齿轮的轮体有
等。
3.加工齿形方法有哪些？
4.滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，主传动链控
制了
运动的
参数；范成运动控制
了
运动的
参数；差动链控
制了 运动的 参数。
5.加工齿数为31、模数为3的齿轮，试调整机床。
刀具心轴直径22、27、32mm； 工件心轴直径30mm； 主电机 1430r/min； 4kW 外形尺寸2439×1272×1770mm
（2）滚切直齿圆柱齿轮的传动链分析计算
滚齿机是一种运动较复杂的机床，机床的传 动系统也比较复杂。在进行传动链分析时，首 先根据机床的传动原理图各条传动链的传动路 线和相互关系，然后根据机床的传动系统图一 条一条的进行分析，分析每条传动链实现其功 能采用的机构，进行传动链的运动参数调整计 算分析。分析步骤包括：找两端件；确定两末 端件间的计算位移；列出运动平衡式；由运动 平衡式导出换置公式。
Y3150滚齿机使用说明书
YM3150E使用说明书第Ⅰ分册第1 页前言1. 摘要本机床使用说明书由两册组成：第Ⅰ分册：机械、液压部分第Ⅱ分册：电气部分本说明书为第Ⅰ分册，提供关于Y3150E、YM3150E 滚齿机的规格、性能、操作的知识。
提供安全操作滚齿机需要的操作和保养方面的知识。
在使用机床前必须认真阅读。
本说明书为Y3150E、YM3150E 共用，由于两种机床的分齿运动及进给运动有部份参数和调整公式不同，以括号[ ]内数值表示YM3150E 的参数或公式，加以区别。
国外用户订购英制随机附件时，滚刀心轴规格以装箱单为准。
给用英制标尺和刻度盘时，滚刀轴心线与工作台轴线有效中心距最小为1.2英寸，最大为15 英寸。
径向进给手柄1 转，径向移动0.1 英寸，刻度盘上每小格刻度值为0.001 英寸。
机床及其配套件都在不断的改进之中，只有随机所附的技术资料才能保证其正确性。
请务必在仔细阅读本说明书后，方允许开动机床。
由于错误操作和未按操作规则而引起的机床损坏，我方不承担任何责任。
如果本说明书中列有用户未订购的特殊部件，是由于说明书结构方面的原因，我们不可能把他们从中去掉。
用户不得因此要求我方另外免费供货。
机床不能同时达到所有规格参数极限，如果您需要在极限状态下使用，请选用其他规格或型号的机床。
机床到达用户所在地开箱时，请按随机附给的《装箱单》内容清点，如与《装箱单》内容或技术协议书要求的内容有差错，请及时与我厂联系。
共2 页Y3150EYM3150E使用说明书第Ⅰ分册第2 页本机床系列资料是供操作者及机床维修人员使用的，请注意保存、保密。
机床在工作中，若出现常见故障，请按本资料后面章节介绍的方法加以分析、排除。
若有无法理解或无法解除的故障，请及时与我厂取得联系，我们将给予大力支持。
重庆机床（集团）有限责任公司地址：重庆市巴南区道角邮编：400055电话：（ 023）62555290（023）62551452警告在读懂本说明书之前禁止开启、操作及维修机床。
Y3150滚齿机使用说明书
YM3150E使用说明书第Ⅰ分册第1 页前言1. 摘要本机床使用说明书由两册组成：第Ⅰ分册：机械、液压部分第Ⅱ分册：电气部分本说明书为第Ⅰ分册，提供关于Y3150E、YM3150E 滚齿机的规格、性能、操作的知识。
提供安全操作滚齿机需要的操作和保养方面的知识。
在使用机床前必须认真阅读。
本说明书为Y3150E、YM3150E 共用，由于两种机床的分齿运动及进给运动有部份参数和调整公式不同，以括号[ ]内数值表示YM3150E 的参数或公式，加以区别。
国外用户订购英制随机附件时，滚刀心轴规格以装箱单为准。
给用英制标尺和刻度盘时，滚刀轴心线与工作台轴线有效中心距最小为1.2英寸，最大为15 英寸。
径向进给手柄1 转，径向移动0.1 英寸，刻度盘上每小格刻度值为0.001 英寸。
机床及其配套件都在不断的改进之中，只有随机所附的技术资料才能保证其正确性。
请务必在仔细阅读本说明书后，方允许开动机床。
由于错误操作和未按操作规则而引起的机床损坏，我方不承担任何责任。
如果本说明书中列有用户未订购的特殊部件，是由于说明书结构方面的原因，我们不可能把他们从中去掉。
用户不得因此要求我方另外免费供货。
机床不能同时达到所有规格参数极限，如果您需要在极限状态下使用，请选用其他规格或型号的机床。
机床到达用户所在地开箱时，请按随机附给的《装箱单》内容清点，如与《装箱单》内容或技术协议书要求的内容有差错，请及时与我厂联系。
共2 页Y3150EYM3150E使用说明书第Ⅰ分册第2 页本机床系列资料是供操作者及机床维修人员使用的，请注意保存、保密。
机床在工作中，若出现常见故障，请按本资料后面章节介绍的方法加以分析、排除。
若有无法理解或无法解除的故障，请及时与我厂取得联系，我们将给予大力支持。
重庆机床（集团）有限责任公司地址：重庆市巴南区道角邮编：400055电话：（ 023）62555290（023）62551452警告在读懂本说明书之前禁止开启、操作及维修机床。
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结合表2.13，粗加工进给量取f=2.50 mm/r； 精加工取f=0.87 mm/r。
（3）滚切斜齿圆柱齿轮的传动链分析计算
从运动分析可知，滚切斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱 齿轮的差别在于增加一条差动传动链。这条传动 链要完成齿槽的螺旋线形成，其它传动链与滚切 直齿齿轮时的相同。
的机床称为齿轮加工机床。
2.圆柱齿轮轮齿的齿形有
等型；
齿长方向形状有
等；齿轮的轮体有
等。
3.加工齿形方法有哪些？
4.滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，主传动链控
制了
运动的
参数；范成运动链控制
了
运动的
参数； 轴向进给链控制
了
运动的
参数；差动链控
制了 运动的 参数。
5.加工齿数为31、模数为3的齿轮，试调整机床。
主运动传动链和轴向进给传动链与滚切直齿轮 时完全相同。由于滚切斜齿轮时需要运动合成， 这时展成运动传动链的，其计算与滚切直齿轮相 同。由于使用合成机构后，轴的旋转方向改变， 所以在展成运动传动链调整时，要按机床使用说 明的规定使用或不使用惰轮。
差动传动链（换置器官为）的调整计算如下： a) 决定末端件：滚刀架——工作台心轴 b) 计算位移：T mm（刀架垂直移动）——l r（工件） c) 列运动平衡式：
98、100。
a c 24k 24 4 5 4 6 20 24
ux b d
z工
63 5 7 4 9 35 36
若被加工齿轮的齿数在机床所带挂轮齿数中 没有，需要从上列齿轮中选择合适的齿数，一般 采用公约数分解的形式，通过试凑的方法选择合 适的挂轮。
若被加工齿轮的齿数在上列齿数之中，其调整 计算就十分方便，如45齿的齿轮，则
20、20、23、24、24、25、26、30、32、33、34、
35、36、36、37、40、41、43、45、45、、46、47、
48、48、50、52、52、55、57、58、59、60、60、
61、62、65、67、70、71、73、74、75、77、79、
80、82、82、85、86、89、90、92、94、95、97、
80 28 28 28 42
eac 1 k
1 20 28 28 28 56
u合
f
bd
72
Z工
d) 导出换置公式
ux
a c bd
f e
24k Z工
式中，u合为合成机构的传动比，滚切直齿轮时。
u合 1
a c f 24k
ux
bd
e
Z工
e、f是一对“结构性挂轮”，根据被加工齿 轮齿数选取，用值来调整的数值，它使的分子、 分母相差倍数不致于过大。
解：根据齿轮加工工艺守则（JB/9168.9-1998），切削
速度vc在15～40m/min范围内选择。根据查手册的“齿轮
与花键加工切削用量”，粗加工进给量f=2.1～2.7mm/r； 精加工进给量f=0.7～0.9mm/r；粗加工的切削速度 vc=29m/min；精加工的切削速度vc=38m/min。
刀具心轴直径22、27、32mm； 工件心轴直径30mm； 主电机 1430r/min； 4kW 外形尺寸2439×1272×1770mm
（2）滚切直齿圆柱齿轮的传动链分析计算
滚齿机是一种运动较复杂的机床，机床的传 动系统也比较复杂。在进行传动链分析时，首 先根据机床的传动原理图各条传动链的传动路 线和相互关系，然后根据机床的传动系统图一 条一条的进行分析，分析每条传动链实现其功 能采用的机构，进行传动链的运动参数调整计 算分析。分析步骤包括：找两端件；确定两末 端件间的计算位移；列出运动平衡式；由运动 平衡式导出换置公式。
0.011-1729与0.011-1731相近，得41×73 37×83，
即a2=41、b2=37、c2=73、d2=83。 实际传动比uy=41×73/37×83=0.974601107 误差为0.051459322。
①满足2个运动合成运动加工情况，通过合 成（差动）机构实现合成运动的合成，通过长 齿和短齿离合器实现两种直齿和斜齿论的加工。
②为了使轴向进给运动平衡方程式中消去π 因子，轴向采用了模数制丝杠，使调整计算方 便。这也为机器设计提供了一种典型思路。
（4）刀架快速移动传动链
刀架轴向快速移动主要用于调整机床，使刀具 快速接近或退回工件切削起始点位置。在滚切 斜齿轮时，当加工工件需采用几次吃刀（分粗、 精加工），在每次加工后，要将滚刀快退回起 始位置，滚刀应按螺旋线轨迹退回，以免出现 “乱扣”，在初件试切时，调整螺旋方向，即 a2、b2、c2、d2挂轮中是否需要加介轮。
u变
31／ 39
50
35／
63
35
80
160
100
200
125
250
滑移齿轮与交换齿轮组合实现变速，其特点是结构简单、操作 不够方便，一般用于不经常变速的场合。
问题：我们介绍了几种变速形式？分别适合什么场合？并结合 具体机床说明。
例1 用高速钢单头滚刀（Ⅱ型）滚切7级精度、表面粗 糙度为Ra 2.5的钢质齿轮，已知滚刀的直径de=100mm，头 数k=1，模数m=3mm，孔径D=32mm，齿轮的齿数z工件 =63，模数m=3mm，试确定滚刀主轴的转速。
在Y3150E型滚齿机上，径向进给为床身溜板连同 工作台和后立柱在床身导轨上水平移动。径向进给行 程较短，但对行程终点要求较高（影响齿厚），一般 用摇动手柄来实现。床身右端的液压缸和活塞用于在 加工完毕后使工件快速退离滚刀，以便装卸工件。
（ 6 ） Y3150E 型滚齿机窜刀 机构
1.用来加工
当5≤ Z工 ≤20时，取e=48，f=24；
k
当21≤
Z工 k
≤142时，取e=36，f=36；
当143≤Zk工 时，取e=24，f=48。
例2，已知滚刀的头数k=1，模数m=3mm，齿轮 的齿数z工件=63，模数m=3mm，试确定展成挂轮a、 b、c、d的齿数。
解：随Y3150E型滚齿机带的挂轮齿数分别为：
若第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组公差要求相同，可标注为7H-K；若不同，则分别标注为7（运动准确性）7（运动平稳性）-7（载荷分布均匀性）-H（齿 厚上偏差）-K（齿厚下偏差） GB10095-1988。 未加说明的，加工时的精度等级按第Ⅱ组公差 要求进行。
图2.65 Y3150E型滚齿机
Y3150E型滚齿机的主要技术参数为： 最大加工工件直径为500mm； 最大加工工件宽度为250mm； 最大加工工件模数为8mm； 最小加工工件齿数 Zmin=5×k（k为滚刀头数）； 刀具最大直径160mm；最大长度160mm；
当刀架快速退回时，主电动机运动与否均可。 因为它与快速电动机分属两个不同的独立运动。
（5）径向进给法滚切蜗轮传动链
用径向进给法滚切蜗轮时，主运动传动链和展成运 动传动链与滚切直齿轮时的相同。其不同点在于所用 的刀具为蜗轮滚刀，滚刀心轴水平安装，滚刀刀架不 作垂直进给，而用刀具或工件的径向移动实现径向进 给运动。
精n加刀 工 1时00的d0e主vc 轴转10速1000=012209r/m9in2。r / min
由表5-13得，粗加工时的主轴转速取80 r/min，精加工 时取100 r/min。为了刀具寿命，要取接近的较小一级转速。
②展成运动传动链
a) 确定末端件： 滚刀——工作台心轴 b) 计算位移：滚刀转 1 r——工件转 K/Z工 r c) 列运动平衡方程式：
ux
a b
c d
24 k z工
24 45
20 20
24 45
或（24/24-24/ 45）。有多种答案
③轴向进给传动链
a) 确定末端件：工作台心轴——滚刀架
b) 计算位移：1 r（工作台）——f mm (刀架垂直进给)
c) 列运动u进 平衡式：
1 72 2 39 1 25 39
T
3
25 2
2 25
a2 b2
c2 d2
36 72
u合
e f
ux
1 72
1
m端
m法
cos
T m端 Z I T m法 Z I
tan
sin
u合 2
d) 导出换置公式：
uy
a2 b2
c2 d2
9 sin
m法 k
图2.67 螺旋线的展开图
上次课程内容回顾 2.4齿轮加工机床
2.4.1齿轮加工机床的工作原理和分类 2.4.2 滚齿机的运动分析
本次课程内容介绍 2.4.3 Y3150E型滚齿机
2.4.3 Y3150E型滚齿机
（1）滚齿机的用途、布局和技术参数
YT3150E型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮 和斜齿圆柱齿轮，也可滚切花键轴，可用手动 径向进给法滚切蜗轮，加工齿轮的精度为7～9 级。
4.00
例3 用高速钢单头滚刀（Ⅱ型）滚切7级精 度、表面粗糙度为Ra 2.5的钢质齿轮，已知滚 刀的直径de=100mm，头数k=1，模数m=3mm， 孔 径 D=32mm ， 齿 轮 的 齿 数 z 工 件 =63 ， 模 数 m=3mm，试确定滚刀架的进给量f 。
解 ： 根 据 齿 轮 加 工 工 艺 守 则 （ JB/9168.91998），进给量在0.5～5.0mm/r范围内选择。
由机床运动分析已知，滚切直齿轮时需要三 条传动链：主运动传动链，展成运动传动链和 垂直进给传动链。