大连工业大学机床概论滚齿机运动分析分解

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滚齿机加工原理【解析】

滚齿机的工作原理？内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展.今天本小编想给大家介绍一种新的机器——滚齿机。

滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。

那么滚齿机要怎样进行来操作呢？原理是什么？它又有什么特点呢？接下来就让小编给大家分别介绍。

滚齿加工是在滚齿机上进行的，图8-70为滚齿机外形图。

滚刀安装在刀架上的滚刀杆上，刀架可沿着立柱垂直导轨上下移动。

工件则安装在心轴上。

滚齿时滚齿机必须有以下几个运动：1．切削运动（主运动）即滚刀的旋转运动，其切削速度由变速齿轮的传动比决定。

2．分齿运动即工件的旋转运动，其运动的速度必须和滚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。

对于单线滚刀，当滚刀每转一转时，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）。

3．垂直进给运动即滚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滚刀架相连接的丝杆螺母来实现。

在滚齿时，必须保持滚刀刀齿的运动方向与被切齿轮的齿向一致，然而由于滚刀刀齿排列在一条螺旋线上，刀齿的方向与滚刀轴线并不垂直。

所以，必须把刀架扳转一个角度使之与齿轮的齿向协调。

滚切直齿轮时，扳转的角度就是滚刀的螺旋升角。

滚切斜齿轮时，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。

齿轮滚刀是一种专用刀具，每把滚刀可以加工模数相同而齿数不等的各种大小不同的直齿或斜齿渐开线外圆柱齿轮。

在滚齿机上除加工直齿、斜齿外圆柱齿轮外，也可以加工蜗轮、链轮。

但不能加工内齿轮。

对于加工双联齿轮和三联齿轮它也受到许多限制。

大连工业大学机床概论讲义-车床1概要

或执行件——执行件). • 按照运动传递或联系顺序,从一个端件向另一端件, 依次分析各传动轴之间的传动结构和运动传递关系,以查明该传动链的传动路线以及变速、换向、接通和断开的工作原理。
2018/10/15
19
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一、主传动链
• 两端件:主电动机——主轴 • 运动传动路线是：主电动机-1- 2- uv-3 -4 -主轴。 • 任务: 电动机的运动和动力传给主轴通过换置机构uv 主轴获得各种转速 • 外联系传动链
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第二章
车床
• 车床CA6140工艺范围：熟练掌握。
车外圆、车端面、车螺纹、车孔、车内外圆锥面、车中心孔、车退刀槽。
• • • •
车床CA6140总体布局：熟练掌握。 CA6140主要传动链：主运动传动链、进给运动传动链 CA6140主要结构其它车床
2018/10/15
2
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四、机床主要技术性能
1.床身上最大工件回转直径：400毫米 2. 最大工件长度：2000毫米 3. 刀架上最大工件回转直径：210毫米。
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第三节 CA6140传动系统
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机床的传动系统
• 实现机床加工过程中全部成形运动和辅助运动的各传动链，组成一台机床的传动系统。
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3
第一节
• 一、车床的用途 • 二、车床的分类
车床概论
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一、车床的用途
• 加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面：内外圆柱面、圆锥面、成形回转面、螺纹等。 • 主要刀具：车刀、孔加工刀具、螺纹加工刀具。 • 加工范围广，结构复杂，自动化程度低，适合于单件、小批生产及修配车间。

《机械制造工艺基础》—滚齿的原理及运动

2、展成运动：滚刀与工件的的运动分析
3、垂直进给运动：滚刀沿工件的轴向作进给移动。（齿宽）
机械制造工艺基础
课堂练习
再次观看多媒体演示
做一做
1、试述滚齿的原理？ 2、滚齿加工时，齿形的形成应由运动获得，完成齿宽方向的加工由运动获得。
机械制造工艺基础
机械制造工艺基础
讲授新课
二、滚齿的运动分析
1、主运动：滚刀的旋转运动。
机械制造工艺基础
讲授新课
二、滚齿的运动分析
2、展成运动：滚刀与工件的啮合运动。
传动比： N工/N刀=K/Z
（齿形）
刀具每转一转时，工件相应地转过K/Z转。
（K：滚刀头数；Z:工件齿数）
机械制造工艺基础
讲授新课
二、滚齿的运动分析
滚齿的原理及运动
机械制造工艺基础
复习回顾
铣齿： 1、铣齿定义？ 2、铣齿加工的原理？
机械制造工艺基础
导入新课
铣齿加工的原理：
每铣过一
个齿，停下来，用分度头转
效率
过一定的
低
角度，然
后再铣另
一个齿。
提
连
高
续
效
切
率
削
机械制造工艺基础
讲授新课
一个做成刀具，另一个看出齿坯。在啮合的过程中，把齿坯的齿形加工出来。
归纳总结 ——滚齿的原理及运动
滚齿原理
一对轴线相互交叉的螺旋圆柱齿轮相啮合的原理
1.主运动——滚刀的旋转运动。
运动分析
2.展成运动——滚刀与工件啮合运动。(齿形） N工/N刀=K/Z
3.垂直进给运动——滚刀沿工件的轴向作进给移动。（齿宽）
机械制造工艺基础

滚齿机的加工过程力学分析与模拟

滚齿机的加工过程力学分析与模拟滚齿机是一种常用于齿轮加工的机械设备，通过滚轮与齿轮的互相作用，实现齿轮的精密加工。

在滚齿机的加工过程中，力学分析与模拟是至关重要的一环。

本文将对滚齿机的加工过程进行力学分析，并通过模拟实验验证分析结果的准确性。

首先，我们需要了解滚齿机的工作原理。

在滚齿机的加工过程中，齿轮与滚轮之间存在着接触变形和摩擦的力学作用。

通过分析这些力学作用，我们可以确定滚齿机的加工过程中所受到的力和应力分布。

在滚齿过程中，齿轮和滚轮之间的接触是依靠弹性变形来实现的。

当滚轮接触到齿轮齿面时，由于齿轮齿面的形状和滚轮的轮廓差异，会产生接触应力分布。

这些接触应力会使滚轮和齿轮的材料发生弹性变形，形成适合齿轮加工的接触形状。

通过对滚齿机的加工过程进行力学分析，我们可以计算出滚轮和齿轮之间的接触应力、变形等参数。

这些参数对于确保加工质量和提高齿轮的寿命至关重要。

通过合理的力学分析，我们可以确定适当的滚轮形状和齿轮材料，以实现最佳的加工效果。

除了力学分析，模拟实验也是验证分析结果的重要手段。

通过建立滚齿机的数值模型，并在计算机上进行模拟实验，我们可以模拟加工过程中的各种力学作用，并观察加工结果。

这样可以帮助我们验证力学分析的准确性，并优化滚齿机的设计和操作参数。

在模拟实验中，我们可以通过改变滚轮的直径、材料硬度、加工速度等参数，观察这些参数对加工结果的影响。

通过对比实验结果，我们可以得出一些科学的结论，指导滚齿机的实际加工操作。

在模拟实验中，我们还可以通过改变齿轮的齿数、模数等参数，来研究不同工况下滚齿机的加工效果。

这些实验数据可以帮助我们完善滚齿机的设计和工艺流程，提高齿轮的加工精度和质量。

总结起来，滚齿机的加工过程中的力学分析与模拟是非常重要的。

通过力学分析，我们可以了解滚齿机在加工过程中所受到的力和应力分布，然后通过模拟实验验证分析结果的准确性。

这样可以帮助我们优化滚齿机的设计和操作，提高齿轮加工的质量和效率。

滚齿机的主轴刚度分析与改善

滚齿机的主轴刚度分析与改善滚齿机是一种常用于齿轮加工的机械设备，主要用于齿轮的专业制造。

主轴刚度是滚齿机的一个重要指标，它对于加工质量和加工效率都有着重要的影响。

因此，对滚齿机的主轴刚度进行分析和改善，对提升齿轮加工的精度和效率具有重要意义。

主轴刚度是指主轴在外力作用下的变形量。

滚齿机加工齿轮时，主轴承受滚刀的力和切削力，如果主轴刚度不足，就会导致主轴的变形，从而影响齿轮的加工精度和表面质量。

因此，提高主轴刚度是解决滚齿机加工问题的关键。

要分析和改善滚齿机的主轴刚度，首先需要了解主轴刚度受哪些因素影响。

主轴刚度受到机床结构、主轴轴承、主轴材料和主轴的支撑方式等多个因素的综合影响。

在进行主轴刚度分析时，需要对这些因素进行综合考虑。

在滚齿机的结构设计中，应尽可能提高主轴的刚度。

合理的结构设计可以通过杆件与连接的方式来增加主轴的刚度。

例如，在主轴两端设置合适的支撑点可以有效地提高主轴的刚度，同时还可以增强主轴的稳定性。

主轴轴承也是影响主轴刚度的重要因素。

选择合适的轴承类型和规格对于改善主轴刚度至关重要。

一般来说，采用滚动轴承的滚齿机刚度较高，同时还能提供更好的支撑能力和稳定性。

在选择轴承时，还要考虑到轴承的预紧力和润滑方式，以确保轴承的正常运转和寿命。

主轴材料的选择也对主轴刚度有一定的影响。

主轴材料应具备较高的硬度和耐磨性，同时还要具备良好的抗变形能力。

常见的主轴材料有铸铁、合金钢等。

在选择主轴材料时，需要根据滚刀切削力和主轴的工作环境来决定，以保证主轴的稳定性和刚度。

此外，改善滚齿机的主轴刚度还可以通过降低振动和增加加工刚度来实现。

振动是导致主轴刚度降低的重要原因之一，而减小振动可以有效提高主轴的刚度。

在滚齿机的设计和制造过程中，应采取一系列措施来减小振动，如增加机床的刚性、提高切削条件的稳定性、使用高刚性的切削工具等。

另外，增加加工刚度也可以改善滚齿机的主轴刚度。

加工刚度是指滚齿机在加工中的刚性表现，提高加工刚度可以减小主轴受到的切削力和振动力，从而提高主轴的刚度。

大连工业大学机床概论讲义车床2

• 每一个滑移齿轮可分别与两个固定齿轮相啮合
• 两轴间的8种传动比必须按严格的规律排列
• 为使所有相互啮合的齿轮中心距相等，采用不同模数和变位系数的齿轮。
三、刀架和尾架
• 功用：安装车刀，并由溜板带动其作纵向、横向和斜向进给运动。
• 组成：它由床鞍、横向溜板、转盘、刀架溜板和方刀架等
四、六角车床
结构：与普通车床基本相同。
区别：尾架改为可纵向移动的多工位刀架。
操作：根据工件的加工工艺要求，预先把所用的全部刀具安装在机床上，并调整好。加工时，不必反复装卸刀具。生产率较高。
• 保证开合螺母合上时，机动进给不能接通；反之，机动进给接通时，开合螺母不能合上。
4．过载保险装置
• 作用：防止过载和发生偶然事故时损坏机床的机构
• 安全离合器结构较简单，且过载消失后能自动恢复正常工作，因此采用较多。
第四节其它车床
一、马鞍车床二、落地车床三、立式车床
• 作用——接通丝杠传动 • 组成——上下两个半螺母26和25 • 装在溜板箱体后壁的燕尾形导轨中，
可上下移动 • 上下半螺母的背面各装有一个圆销27
，伸出端嵌在槽盘28的两条曲线槽中
3．互锁机构
• 目的：防止机床工作时，因操作错误同时将丝杠传动和纵、横向机动进给（或快速运动）接通，造成损坏机床
• 主轴前端可装卡盘，用于夹持工件，并由其带动旋转
• 主轴的旋转精度、刚度和抗振性等对工件的加工精度和表面粗糙度有直接影响
• 要求较高
CA6140型车床的主轴部件
• 前支承——双列短圆柱滚子轴承 3——承受径向力
• 后支承——角接触球轴承8 推力球轴承7

大连工业大机床概论齿轮加工机床习题

齿轮加工机床习题1.按加工原理，齿轮加工方法有和。

2.滚齿机广泛用来加工和圆柱齿轮,此外,它还可以用于加工和。

3.滚齿机加工齿轮时,在其他条件不变的情况下,(1)由滚切右旋斜齿轮改为滚切左旋斜齿轮，应换向；(2)由逆铣改为顺铣，应换向；(3)由使用右旋滚刀改为使用左旋滚刀，应换向。

4.插齿机主要用于加工、和齿条。

5.分析成型法与范成法加工齿轮的优缺点。

6.滚齿机上加工一对斜齿轮时，当一个齿轮加工完成后，再加工另一个齿轮前应当进行哪些挂论计算和机床调整工作？7.根据Y3150E的传动系统图,写出附加运动动链的两端件,计算位移,运动平衡方程式和换置公式。

8.根据Y38滚齿机的传动系统图，写出其加工斜齿轮时范成运动传动链的两端件、计算位移、运动=1）平衡方程式和换置公式。

（已知U合9.根据Y3150型滚齿机（实验指导书）的传动系统图,写出范成运动传动链的两端件,计算位移,运动平衡方程式和换置公式。

10.根据Y3150的传动系统图,写出范成运动传动链的两端件,计算位移,传动平衡方程式和换置公式。

11. 在Y3150E型滚齿机上，采用单头右旋滚刀，滚刀升角ω =2︒ 45'，滚刀直径为100mm，切削速度ν =20m/min，轴向进给量取f=1mm/r，加工直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，Z=47，材料45号钢。

要求列出加工时各传动链的运动平衡式，确定其滑移齿轮及挂轮齿数、画出滚刀安装示意图。

（A/B=22/44；33/33；44/22 a1/b1 = 26/52 32/46 46/32 52/26 a/b取值范围20-100）12.分析渐开线齿轮表面的形成方法，画出用滚齿机加工和用插齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理图。

13.叙述滚齿机滚切斜齿圆柱齿轮的原理，并画出其传动原理图。

第四章3滚齿分解

图4-36 滚刀直齿圆柱齿轮的传动原理
（3）进给运动A（外链工件—刀架）
1f
齿坯—7—8—uf—9—10—刀架升降，uf为进给运动传动比。
2018年9月16日
2.加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析
直齿母线——渐开线导线——直线（相切法形成）
斜齿母线——渐开线导线——螺旋线（？）
螺旋线？
斜齿与直齿只是导线不同
?
刀架轴向进给丝杠
滚刀 ?
80 ?
20
28 ?
28
?? 35 ??
28 28 42 ??
28 28 56
? ?合成??
e f
?
? ? ?
?
36 36
? a
a b ?
? c
c?
d
? ?
?
?
1 72
? 工件主轴
（3）进给链（1）主运动传? 39动?? 链b d ?
工件主轴 ?
电机 ? ?115 ? 165
?
u变
?
A B
?
n刀 124.583
u变 —三种传动比； A / B —主轴变速挂轮,
有三种传动比
2018年9月16日
? 22 ?
A B
?
? ??
44 33
? ??
? ? ?
33 44
? ? ?
?? 22 ??
（2）范成运动传动链（内链）两端件滚刀 →工件关系 1/k 1/z （r）平衡式
刀在a点，当刀下移Δf
直齿：加工b点斜齿：应在b'点，要比加工直齿时转快些，多转bb'（或少转bb'）
∴要实现这个附加转动，由差动链用合成机构来实现 ——内链

大连工业大学机床概论-滚齿机运动分析分解

➢ 内联系传动链
➢ 换置机构uy——适应工件螺旋线导程S和螺旋方向的变化。
2024/7/16
22
齿轮机床
齿轮加工机床习题
➢ 1.按加工原理，齿轮加工方法
有和
。
➢ 2.滚齿机广泛用来加工和圆柱齿轮, 此外,它还可以用于加工和。
➢ 4.插齿机主要用于加工、和齿条。
➢ 5.分析成型法与范成法加工齿轮的优缺点。
刀架位移量
15
齿2.加工斜齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
2024/7/16
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2024/7/16
18
齿轮机床
➢不同处: 齿线为螺旋线
➢所需运动: 范成运动
主运动
轴向进给运动
附加运动
➢即滚刀移动一个工件螺旋线导程S时，
工件应准确地附加转过一转
2024/7/16
➢ 6.叙述滚齿机滚切直齿轮、斜齿圆柱齿轮的
原理，并画出其传动原理图。
2024/7/16
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齿轮机床
2024/7/16
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齿轮机床
范成运动传动链
➢ 联系滚刀主轴（B11）和工作台（B12） ➢ 传动路线：“4-5-ux-6-7” ➢ 保证滚刀和工件旋转运动之间的严格运动关系。 ➢ 换置机构ux用于适应工件齿数和滚刀头数的变化。 ➢ 内联系传动链，要求传动比数值绝对准确及滚刀
和工件两者的旋转方向互相配合。
6
齿轮机床
滚刀和工件之间关系
➢ 为了得到所需的渐开线齿廓和齿轮齿数，滚齿时滚刀和工件之间必须保持严格的相对运动关系为：
滚刀1转——工件转k/z转
k——滚刀头数，Z——工件齿数
2024/7/16
7
齿轮机床

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。

绪论机床运动分析课件

机床主要技术参数
主轴转速
主轴最高转速和变速范围，影响切削效率和表面质量。
切削力
切削过程中产生的力，与切削条件、刀具和工件材料等因素有关。
定位精度和重复定位精度
反映机床精度的关键参数，影响加工零件的尺寸精度和形位公差。
03
机床运动控制原理
CNC控制系统简介
CNC控制系统是数控机床的核心，它能够实现高精度、高效率的加工。
绪论机床运动分析课件
目录
• 绪论 • 机床运动分析基础 • 机床运动控制原理 • 机床加工工艺流程 • 机床维护与故障排除
01
绪论
课程背景
制造业是国民经济的基础产业，而机床是制造业的核心设备之一。
随着工业4.0和智能制造的推进，对机床运动性能的要求越来越高。
机床的运动性能对加工精度、效率、能耗等方面具有重要影响。
课程目标
01
掌握机床运动分析的基本原理和方法。
02
了解机床各部分的运动特性和相互影响。
掌握常见机床运动问题的诊断和解决方法。
03
课程内容概述
机床运动分析的基本概念和原理。
机床运动问题的诊断和解决方法。
机床各部分的运动特性和相互影响。
实际案例分析和实验操作。
02
机床运动分析基础
机床运动学简介
01
运动学主要研究机床各部件的位置和运动关系，是进行机床性能分析和优化设计的基础。
02
运动学分析包括机床的几何误差、运动误差和热误差等方面的研究。
机床坐标系与运动轴
机床坐标系是用来描述机床各部件位置和运动的参照系，通常采用笛卡尔坐标系。
机床的运动轴是根据机床的主要加工功能来确定的，不同类型机床的运动轴数量和布局不同。

滚齿机的工作循环及其调整方法

滚齿机的工作循环及其调整方法滚齿机是一种用于加工齿轮的机械设备，广泛应用于制造业中。

它的工作循环对于齿轮的加工质量和效率有着重要的影响。

本文将介绍滚齿机的工作循环及其调整方法，以帮助读者更好地了解和使用这一设备。

一、滚齿机的工作循环概述滚齿机的工作循环是指在一个工作周期内，滚齿机所完成的全部动作和工序。

它通常包括装夹工件、进给工件、滚刀接触工件、退刀脱离工件等各个环节。

常见的滚齿机工作循环有以下几种：卧式滚齿机的摆线工作循环、偏心滚齿机的摆线工作循环、滚筒形齿轮挤压式滚齿机的工作循环等。

这些工作循环的具体特点和适用范围各不相同。

二、滚齿机工作循环的调整方法滚齿机的工作循环可以根据具体需求进行调整，以提高加工效率和加工质量。

下面介绍几种常见的滚齿机工作循环调整方法。

1. 调整滚刀速度：滚刀速度是影响滚齿机工作循环的重要参数之一。

通过改变滚刀的转速，可以调整滚刀接触工件的时间和方式，从而达到不同的加工效果。

一般情况下，提高滚刀速度可以增加加工速度，但也会增加切削刀具的磨损。

因此，需要根据实际情况进行合理调整。

2. 调整进给速度：进给速度是滚齿机工作循环中另一个重要的参数。

通过改变工件的进给速度，可以调整滚刀接触工件的时间和力度，从而影响加工齿轮的精度和表面质量。

一般来说，提高进给速度可以提高加工效率，但也会对加工质量产生一定的影响。

因此，需要根据具体情况进行调整。

3. 调整切削刀具：切削刀具是滚齿机加工过程中不可或缺的部分。

通过选择适当的切削刀具，可以改变滚刀接触工件的方式和力度，从而调整工作循环。

如选择尺寸合适的切削刀具可确保加工精度，在特殊需求下还可以使用硬质合金滚刀以提升工件硬度。

4. 调整滚刀间隙：滚刀间隙是影响滚齿机工作循环的另一个重要因素。

通过调整滚刀间隙的大小，可以改变滚刀与工件的接触方式和精度，从而调整工作循环。

一般来说，减小滚刀间隙可以提高加工精度，但也会增加滚刀的磨损。

因此，需要根据具体情况进行调整。

滚齿机工作原理功能分析介绍

功能原理设计随着现代设计方法的发展及应用越来越广泛，人们对系统原理设计时常采用一种“抽象化”的方法---“黑箱法”。

之所以称为“黑箱法”是因为对于待设计产品来说，在求解之前，犹如一个看不见内部结构的“黑箱子”。

这种“黑箱”只能用来描述系统的功能目标，“黑箱”的内部结构需要设计人员进一步构思的设计。

由此可知，“黑箱法”是根据系统的输入、输出关系来研究实现系统功能目标的一种方法，即根据系统的某输入及要求获得某种输出要求，从中寻找某种原理来实现输入---输出之间的转化，得到相应的解决办法，从而推求出“黑箱”的功能结构，使“黑箱”变成“白箱”的一种方法。

1、黑箱法寻找总功能的转化关系物料流包括材料、毛坯半成品、成品，液体、气体等各物体；能量流包括电能、光能、机械能、热能、核能等；信号流包括数据、测量值、控制信号、波形等。

通过对Y38滚齿机的综合分析，可得以下“黑箱”示意图通过黑箱法分析，滚齿机是将轮坯通过一定的加工过程，最终得到所需产品—齿轮的机器。

该过程有各种能量的交换、损失，同时还与外界的环境密切相关。

2、滚齿加工原理齿轮是现代机械传动中的重要组成部分。

从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业机械，无不广泛的采用齿轮传动。

随着汽车、机械、航天等工业领域的高速发展，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，滚齿机是齿轮加工加床中的一种，由于滚齿机既适合高效率的齿形粗加工，又适合中等精度齿轮的精加工，因此受到广泛的应用。

为此滚齿机的研究仍是大家努力的方向齿轮加工机床的种类繁多，构造各异，加工方法也不相同，齿形加工可按在加工中有无切屑而区分为无屑加工和切削加工两大类。

无屑加工包括热轧、冷轧、压铸和粉末冶金等，无屑加工生产率高，材料消耗少，故成本低，但加工精度不高。

（1）冷轧冷轧是能在圆柱形零件上生产出齿轮的齿、花键、细齿、油槽或螺纹的一种很简单的方法。

生产率很高，用此方法扎制一个齿轮仅需3～5秒钟，但它受轧制形状和材料的限制较大。

机床的运动分析

2. 主运动和进给运动
成形运动按其在切削加工中所起的作用不同又可以分为：不同又可以分为：主运动是产生切削的运动进给运动是维持切削得以继续的运动
3. 辅助运动
各种空行程运动切入运动分度运动操纵和控制运动（起动、停止、变速）起动、起动停止、变速）调位运动（调整刀具与工件之间的正确相对调整刀具与工件之间的正确相对位置）位置）
19 71 82 —V（主轴） 38
(4)列运动平衡式，试计算图示齿轮啮合位置时的转速和主轴变速级数Z
例2：确定车螺纹进给链挂轮变速机构的换置公式。
(1)传动链两端件：主轴——刀架 (2)确定计算位移 1(r) 导程 L(mm) (3)列运动平衡式
1×
60 30 ac × × ×12 = L 60 45 bd
作业：作业：根据所示传动系统，试计算：
（1）轴Ａ的转速（r/min）；（2）轴Ａ转一周，轴B的转数；（3）轴Ａ转一周时，螺母移动C的距离（mm）。
2、某立式钻床的主传动系统如图所示，要求：（1）列出传动路线表达式；（2）列出传动链运动平衡式；（3）计算主轴的最大和最小转速。
机床运动计算
机床运动计算通常有两种情况：机床运动计算通常有两种情况：
根据传动系统图提供的有关数据，确定某些执行件的运动速度或位移量；根据执行件所需的运动速度、位移量、或有关执行件之间所需保持的运动关系，确定相应传动链中换置机构（通常为交换齿轮变速机构）的传动比，以便进行必要的调整。
展成法
利用工件和刀具作展成切削运动的加工方法。工方法。
二、工件表面的成形运动 1.成形运动的种类
简单成形运动复合成形运动
简单成形运动

第2章机床的运动分析-2

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机床运动的调整计算，一般可通过分析传动链，按以下3 机床运动的调整计算，一般可通过分析传动链，按以下3 个步骤进行：个步骤进行：
1、确定传动链的两端件及其运动关系
如车床主运动链的两端件为电动机——主轴，其运动关系为主轴，如车床主运动链的两端件为电动机主轴电动机转速——主轴转速；主轴转速；：电动机转速主轴转速车床车螺纹链的两端件为主轴——刀架，运动关系为：主轴刀架，车床车螺纹链的两端件为主轴刀架运动关系为： ——刀架移动被加工螺纹一个螺距。刀架移动被加工螺纹一个螺距。刀架移动被加工螺纹一个螺距
5
例如，图所示为在卧式车床上车单头螺纹时的内联系。例如，图所示为在卧式车床上车单头螺纹时的内联系。内联系传动链由3对齿轮串联而成其作用是将两执行件，对齿轮串联而成，系传动链由对齿轮串联而成，其作用是将两执行件，即主轴与刀架联系起来，保证主轴转一周，轴与刀架联系起来，保证主轴转一周，刀架移动一个被加工导程，从而将两个单元运动，即主轴旋转n1 导程，从而将两个单元运动，即主轴旋转和刀架纵向移动 n2 ，组成复合运动（n1 n2）。组成复合运动（）。
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根据传动联系的性质，传动链可分为如下两类：根据传动联系的性质，传动链可分为如下两类：（1）外联系传动链）（2）内联系传动链）
3
（1）外联系传动链）外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。外联系传动链：机床动力源和运动执行机构之间的传动联系。机床上动力源和执行件之间为了实现外联系而顺次串联的传动副，称为外联系传动链（对简单运动而言）。称为外联系传动链（对简单运动而言）。例：车外圆时，电机——主轴（外联系传动链），如下图所示。车外圆时，电机主轴（外联系传动链），如下图所示。主轴），如下图所示

滚齿机

这两种运动分别由齿坯、滚刀和刀架来完成
金属切削方法
❖ 滚齿机
1. 滚齿机运动分析
(1)加工直齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析
1)范成运动（如图8.70所示） 2)主运动（如图8.71所示） 3)垂直进给运动（如图8.70所示） 4)滚刀的安装（如图8.70所示）
金属切削方法
❖ 滚齿机
1. 滚齿机运动分析
❖ 滚齿机
2. 滚齿机的结构
图8.76所示Y3150E型滚齿机是一种中型通用工作台移动式滚齿机
Y3150E型滚齿机的传动系统只有主运动、范成运动、垂直进给和附加运动传动链
Y3150E型滚齿机其传动系统图如图8.77所示 Y3150E型滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时,需要通过运动合成机构将范成运动和附加运动合成为工件的运动,其原理如图8.78所示
(1)加工直齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析
图8.70 滚切直齿圆柱齿轮时所需的运动
金属切削方法
❖ 滚齿机
1. 滚齿机运动分析
(1)加工直齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析
图8.71 滚切直齿圆柱齿轮析
(2)加工斜齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析
1)运动分析（如图8.72、73所示） 2)滚刀的安装（如图8.74所示） 3)工件附加转达方向（如图8.75所示）
金属切削方法
❖ 滚齿机
1. 滚齿机运动分析
(2)加工斜齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析
图8.72 滚切斜齿圆柱齿轮所需的运动
金属切削方法
❖ 滚齿机
1. 滚齿机运动分析
(2)加工斜齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析
图8.73 滚切斜齿圆柱齿轮所需的传动原理图
金属切削方法
❖ 滚齿机
1. 滚齿机运动分析

滚齿机的主轴设计与优化

滚齿机的主轴设计与优化摘要：滚齿机是一种用于制造齿轮的机械设备，其主轴的设计与优化对于机器的性能和效果至关重要。

本文通过分析滚齿机的工作原理和主轴的特点，探讨了主轴设计的关键参数和优化方法，并提出了一些建议，以提高滚齿机的性能和效率。

1. 引言滚齿机作为一种精密机械设备，主要用于制造齿轮。

滚齿机的主轴负责驱动切割工具和工件旋转，因此主轴的设计与优化对机器的性能和效果至关重要。

针对这一问题，本文对滚齿机的主轴设计进行了深入研究。

2. 滚齿机的工作原理滚齿机通过将滚齿刀刀具与工件之间的啮合面轴向移动，来实现对齿轮的制造。

主轴负责驱动滚齿刀刀具和工件的旋转运动，使得切割过程能够顺利进行。

主轴的设计与优化直接影响着滚齿机的性能和加工效果。

3. 主轴设计的关键参数3.1 主轴直径主轴直径是影响主轴强度和刚度的重要参数。

直径过小会导致主轴强度不足，易发生变形和损坏；直径过大则会增加机器的负重和惯性，降低加工效率。

因此，选择合适的主轴直径至关重要。

3.2 主轴承载能力主轴承载能力是主轴设计的另一个重要参数。

滚齿机在工作过程中，主轴需要承受较大的载荷，因此主轴的承载能力必须满足机械的要求。

在设计过程中，需要考虑到切削力和转矩对主轴的影响，并选择适当的材料和结构来增加主轴的承载能力。

3.3 主轴转速主轴转速直接影响着滚齿机的加工效率和精度。

较高的主轴转速意味着更快的加工速度，但也会带来更大的加工热量和振动。

因此，在主轴转速的选择上需要在加工效率和质量之间进行权衡。

4. 主轴设计的优化方法4.1 材料选择主轴的材料选择直接影响主轴的强度和承载能力。

常用的主轴材料包括合金钢和铸铁等，在选择材料时需要考虑到其强度、硬度和机械加工性能等因素，以确保主轴的稳定性和可靠性。

4.2 结构优化主轴的结构优化是提高滚齿机性能的关键。

通过采用合理的结构设计和优化方法，可以提升主轴的刚性和抗振性能，并降低加工过程中的振动和噪声。

4.3 系统集成滚齿机是一个复杂的机械系统，主轴的设计需要与其他部件进行有效的集成。

简述滚齿机工作原理

简述滚齿机工作原理滚齿机是一种常见的机械设备，用于加工齿轮。

它的工作原理是通过切削和磨削的方式，将齿轮的齿槽加工成特定形状和尺寸。

滚齿机通常由工作台、主轴、切削刀具和进给机构等部分组成。

在滚齿机的工作过程中，首先需要将待加工的齿轮固定在工作台上。

然后，工作台会沿着水平方向进行移动，使得齿轮与切削刀具的刀齿接触。

接下来，主轴会带动切削刀具旋转，同时工作台会进行旋转或往复运动，使刀齿与齿轮的齿槽产生相对运动。

在刀齿与齿槽的相对运动过程中，刀齿会逐渐切削或磨削齿轮的齿槽，使其逐渐形成准确的齿形。

切削刀具的形状和尺寸决定了加工出来的齿轮的齿形。

而进给机构则控制了工作台的进给速度和进给量，从而影响了齿轮的加工精度和表面质量。

滚齿机的工作原理基于切削和磨削的原理，通过切削或磨削齿轮的齿槽，使其逐渐形成所需的齿形。

在加工过程中，需要保证刀具和齿轮的相对运动精确而稳定，以确保加工出来的齿轮满足设计要求。

滚齿机在工业生产中具有重要的应用价值。

它可以加工各种类型的齿轮，包括直齿轮、斜齿轮、渐开线齿轮等。

通过调整刀具和工作台的参数，可以实现不同齿形和精度要求的加工。

滚齿机具有加工效率高、加工精度高、加工成本低等优点，被广泛应用于机械制造、汽车制造、航空航天等领域。

总结起来，滚齿机是一种通过切削和磨削的方式加工齿轮的机械设备。

它的工作原理是利用切削刀具和齿轮的相对运动，将齿轮的齿槽加工成特定形状和尺寸。

滚齿机具有加工效率高、加工精度高、加工成本低等优点，被广泛应用于工业生产中。

通过合理调整工艺参数，可以实现不同齿形和精度要求的齿轮加工。

滚齿机的发展和应用为机械制造行业带来了巨大的便利和发展机遇。

车床及滚齿机传动分析

车床及滚齿机传动分析实验项目（一）CA6140型车床传动系统剖析一、实验目的1．掌握主运动传动链传动路线及其功能；2．掌握进给运动传动链传动路线及其功能；3．了解离合器M1～M8的结构与功能，重点是M1、M6、M7；4．了解卸荷机构、基本组、增倍机构、互锁机构的结构与功能。

二、实验设备与用具1．CA6140型车床 1台2．CA6140型车床教学模型 1台3．CA6140型车床挂图 1套三、实验内容（一）主运动传动链1．主电机→皮带副→主轴箱轴I轴I与从动轮之间有一个卸荷机构，其通过滚动轴承与轴承套筒安装在箱体上，以增强轴I的抗弯强度，传递扭矩负荷。

双向多片式摩擦离合器M1具有使主轴正转、反转、停止及过载保护等四个功能，通过现场演示，介绍M1结构以及操作手柄控制的传动机构，突出其结构紧凑，动作灵敏的特点。

2．→轴Ⅱ→轴Ⅲ通过现场演示，介绍轴Ⅱ上的双联滑移齿轮和轴Ⅲ上的三联滑移齿轮，它们同时由一个操作手柄实现调速功能。

3．→轴Ⅲ→轴Ⅳ从轴Ⅲ传到轴Ⅳ（主轴）须经齿式离合器M2分成两条路线：（1）高速路线当M2脱开并与轴Ⅲ上齿轮（63）啮合时，将使轴Ⅲ直接传动主轴，使其获得6级较高转速（400～1400r/min）。

（2）低速路线当M2啮合时，轴Ⅲ须经Ⅳ、Ⅴ两轴传动主轴，使其获得18级低速转速（10～500r/min）。

现场演示M2啮合和脱开的情形，并展示三个滑移齿轮同时由一个操作手柄控制的情形。

进给运动传动链始环是主轴，终环是刀架。

刀架在丝杠传动下只能实现纵向进给运动，用于切削各种螺纹；刀架在光杆传动下实现纵向或横向进给运动，用于切削除螺纹以外的工件。

（二）丝杠传动刀架的进给运动传动链（以切削公制螺纹为例）预先设置：齿式离合器M3、M4脱开，M5啮合。

1．主轴→轴Ⅸ轴Ⅸ滑移齿轮与主轴齿轮（58）啮合时，能实现正常螺纹切削；当滑移齿轮与轴Ⅷ上齿轮（26）啮合时，能实现扩大螺距切削，要特别注意：此时的进给链要经过一部分主传动链的环节，例如当M2啮合时，主轴→轴Ⅴ→轴Ⅳ→轴Ⅲ→轴Ⅷ→轴Ⅸ……2．→轴Ⅹ轴Ⅹ上滑移齿轮可用来选择切削左旋或右旋螺纹。