YK3150滚齿机设计
Y315滚齿机总体设计
摘要滚齿机是齿轮滚刀加工齿轮的专用机床，在齿轮加工中应用最广泛，机床主要由床身、大立柱、工作台、小立柱、传动箱、刀架等几部分组成。
其床身为箱体结构，内部分隔开两个箱、一个液压箱、一个冷却箱，其右上部的导轨为V－平导轨，工作台壳体置于其上，可以沿导轨做直线运动。
大立柱坚固在床身的左上方，刀架滑板装在大立柱的双V导轨上，其上装有挡块，滚切工作时可根据工件的需求，将撞块调到适当位置，当进刀到位撞下挡块时，可使机床自动停车。
本论文结合Y315滚齿机的基本要求和特点，重点对滚齿机的总体设计和后立柱设计计算进行了介绍。
主要工作有一下几个方面：1.绪论部分主要是介绍了Y315滚齿机的组成、工作原理和传统滚齿机的生存空间2.方案设计主要是采用功能分析法分析Y315滚齿机的各功能并求解，确定最佳方案并进行分析3.技术设计主要是计算绘图所需要的主要尺寸，并且对主要零件：后立柱链轮和连轮轴进行计算，校核4.总体设计和人机工程设计主要是着重介绍合理利用人机工程进行Y215滚齿机的总体设计关键词：滚齿机；总体设计；人机工程AbstractGear hobbing is a gear hob special processing machine tools, gear processing in the most widely, primarily by machine bed, the column, table, small column, transmission boxes, tool carrier, such as a few parts. As the bed box structure, separating the two parts of me, a hydraulic box, a cooling box, the upper right of the guide rail for the V-level, working platforms under its shell, it can be along the rail do linear motion. Large column of solid in the upper left corner bed, slide tool carrier mounted on a large column of dual-V rail, which is equipped with a block, the work roll can be cut in accordance with the needs of the workpiece will be transferred into the appropriate location block, when feed into the next block in place, the machine can automatically.In this paper, combined with the basic requirements for hobbing Y315 and characteristics, focusing on the overall design of the hobbing machine and post-column design and calculation are introduced. About the main work areas:1. Introduction is to introduce some of the major components of the Y315 Hobbing Machine, working principle and the living space of the traditional gear-hobbing machine2. Program design is the introduction of the functional analysis of the main analysis of the function of Y315 Hobbing and solving to determine the best solution and analysis3. Technical design is needed to calculate the main drawing size, and the main parts: sprocket and even after the column to calculate axle, checking4. The overall design and ergonomic design mainly focuses on the rational use of man-machine engineering design for the Y215 Hobbing MachineKey words: hobbing machine；design；man-machine engineering目录摘要 (I)ABSTRACT ...................................................................................................................... I I目录 (III)第一章绪论 (1)1.1Y315滚齿机的主要组成 (1)1.2传统滚齿机的主要工作原理 (1)1.3传统滚齿机的生存空间 (2)第二章方案设计 (4)2.1明确总功能 (4)2.2功能原理方案的选择 (4)2.3功能图分解 (5)2.4最佳方案的分析及确定......................................................... 错误！未定义书签。
Y3150E型滚齿机数控改造及结构设计
3）经济性
在机床数控化改造中，不仅要考虑到数控机床的技术先进性，同时还必须考虑到它的经济、社会效益。这就要求对决策方案进行严密论证和科学分析。机床的数控化改造是广义上的设备更新的一种方法，因此，机床化改造的方案应于机床大修以及机床更新作对比，以确定最佳方案，常用的评价方法有：最低成本法、追加投资回收期法和机床改造效果系数法。选择哪一种方法需根据各参数的获取是否方便。经过分析比较，需采用追加投资回收期法进行论证。
2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析
1）任务要求
自20 世纪 80 年代后期以来，我国机床行业已朝着数控方面深入地发展，特别是进入九十年代后，机床的数控化标志着机床行业进入了一个新的时代。作为齿轮加工机床的数控滚齿机。我国自八十时代开发以来，无论从品种的类型上或功能复合上都得到了长足的发展。特别是近十多年以来，以汽车工业为龙头的相关支柱型产业更是把齿轮加工机床数控化发展推向了一个新的高度。其中尤其对数控高效滚齿机的需求显得十分突出。然而从我国制造业发展水平来看，目前一些中小型加工企业购买欧洲等国生产的全数控化滚齿机的能力还不够， 但又要对现有的传统加工能力进行提升，这就要求我们进行机床的数控改造。数控改造是现代微电子技术与传统技术相结合，达到使机床具有可靠性高，柔性强，加工精度高，易于实现机电一体化，经济性可观等优势。
（3）当 且 时，机床更新是最佳方案。
（4）当 且 时，同样采用追加投资回收期进行决策。
……………………………………（2）
如果 时，选择机床更新最佳； 时，选择机床改造方案最佳。其中， 同上为标准投资回收期
b)经济合理性
针对原CA6140普通车床，具体各种方案指标如表2所示。（1）机床大修和数控化改造方案比较：将数据代入式（1）得： （年）；（2）机床数控化改造和更新比较：将数据代入式（2）得： （年）；（3）经济性分析结论：按照本行业来源的标准投资回收期 一般为3年，通过以上经济分析发现 ，故选择机床数控化改造是最佳方案。
YK3150CNC2数控滚齿机样本
235~535
外支架顶尖至工作台面距离
Distancefromouter bracketcentertoworktable
mm
335~566
最大装刀（直径×长度）
Maxsize of hob D×L
mm
160×160
滚刀移位行程
Hob shifting distance
mm
CNC255（手动manual）
加工鼓形齿轮鼓形量
Turvature radius of the drum gear
0.5/100~5/100
加工锥度齿轮锥度
Taber angle of subulate gear
°
1--12
主电机功率
Main motor power
kw
4
电机总容量
Total mtor power
KW
10.1
外形尺寸(长×宽×高)
110×90×220
净重/毛重
Net weight/gross weight
kg
5000/6000
备注：机床标准配置：主机φ22、φ27、φ32刀杆各一套，标准挂轮1套，专用工具1套。
Remarks：Standarde equipment：main machine, each one set ofφ22、φ27、φ32hob shank, one
Overall dimension (L×W×H)
cm
259×156×183
主机外包装箱(长×宽×高)
Machinepacking case dimension (L×W×H)
cm
296×177×225
电箱外包装箱(长×宽×高)
Boxespacking case dimension (L×W×H)
Y3150E型滚齿机课程设计
机电液控制系统设计题目：Y3150E型滚齿机课程设计专业：xxxx班级：xxxx学号：xxxx姓名：xxx指导教师：xxxx2019,01,09一:本次课程设计要求：1了解设计对象的基本功能与主要结构。
2了解设计对象的运动形式与控制要求。
3电气控制线路设计：绘制主电路，控制电路，辅助电路图。
电气元件选择并给出元件明细表。
4用PLC对控制线路改造：选择PLC型号。
PLC输入输出分配表（即I/O地址分配表）。
PLC控制输入输出接线图。
设计控制系统梯形图并写出语句表。
梯形图调试。
二:PLC系统总体设计方案概述完成一个改造设计的前提是对需改造对象性能的全面掌握，了解改造前设备存在的问题从而确定改造中需要解决的问题，确定改造目标后再进行系统的设计。
传统滚齿机的类型较多，控制电路各不相同，但都存在相同的问题，即利用齿轮挂箱实现各运动部件的转速控制和联动。
过长的传动链是导致产品加工精度低的主要原因。
这里先对先对Y3150E型滚齿机做简单电路分析，以明确滚齿机的基本工作原理。
Y3150E型滚齿机的电气控制线路图如下图2.1所示:2.1主电路:主电路共有四台电动机，其中M2是主轴电动机，利用KM2与KM3实现正反转控制。
KM2吸合电机MI正传时实施进给加工，KM3吸合M1反转时进行退刀。
轴向快速运动电;机由接触器KM5、KM6实现正、反转控制。
液压泵电机由接触器KM1控制。
主轴的运转利用齿轮挂箱可带得刀具高速旋转和刀具的横向进给，加工不同工件时应按要求选择不同的齿轮挂箱，利用齿轮传动实现各主轴转速调节和转速联动;M3是冷却泵电动机，只要求单向旋转;冷却泵电机M3由KM4控制，即KM4吸合则M3工作。
但要注意的是M2必须在M1电动机工作后才能启动，为顺序控制。
M1/M2要进行长时间工作，所以都装有过载保护。
整个线路由一组总熔断器做短路保护。
2.2控制电路:(1)液压泵控制总开关SA1闭合，为控制电路接通做好准备，同时接通接触器KM1线圈电路，KM1得电:液压泵电动机M1主电路闭合工作，为液压系统提供压力油，为传动元件提供润滑油，保证旋转元件在工作之前得到充分的润滑。
y3150型滚齿机课程设计
y3150型滚齿机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解y3150型滚齿机的基本结构组成及其工作原理，掌握相关术语和概念。
2. 学生能够描述滚齿机操作流程中的关键步骤和安全注意事项。
3. 学生掌握滚齿加工的基本工艺参数，并能解释各参数对加工精度的影响。
技能目标：1. 学生能够独立进行y3150型滚齿机的操作，包括开机、调试和关机等基本操作。
2. 学生能够正确设置滚齿加工的相关工艺参数，完成指定零件的滚齿加工。
3. 学生能够使用相关工具进行滚齿机常见故障的诊断与排除。
情感态度价值观目标：1. 学生通过实践活动，培养对机械加工专业的兴趣和认识，增强职业责任感。
2. 学生能够在小组合作中发展团队协作精神，尊重他人意见，提升沟通能力。
3. 学生通过严格遵循操作规程，培养安全生产意识，加强自我保护能力。
分析：本课程针对高年级机械加工及相关专业学生设计，结合课程性质和学生学习特点，以实践操作为主线，强化理论知识与实际应用相结合。
教学要求注重培养学生的动手能力与解决实际问题的能力，通过具体的操作实践，使学生达到理论与实践相结合，知识与技能共提升的教学效果。
课程目标分解为具体可衡量的学习成果，为教学设计和评估提供了明确的方向。
二、教学内容1. y3150型滚齿机结构组成：通过教材第二章内容，介绍滚齿机的各部件名称、作用及其相互关系。
- 主要部件的认识与了解- 机器结构示意图的识别与分析2. 滚齿机工作原理：结合教材第三章，讲解滚齿机加工齿轮的基本原理。
- 滚齿加工过程的描述- 常用滚齿方法与工艺比较3. 滚齿机操作流程与安全规程：依据教材第四章，详细讲解操作步骤及安全注意事项。
- 开机、调试与关机操作要领- 安全防护装置的正确使用4. 滚齿加工工艺参数设置：参照教材第五章，介绍工艺参数对加工精度的影响。
- 各类工艺参数的含义与调整方法- 加工精度分析及优化5. 故障诊断与排除：结合教材第六章，教授滚齿机常见故障的诊断与处理方法。
滚齿机传动设计与滚刀调整讲解
滚齿机的传动设计与滚刀调整摘要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，滚齿机是齿轮加工机床中的一种，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，本文对普通滚齿机的设计进行了研究。
为了实现对滚齿机的改进，提高齿轮加工的质量，本课题完成了对传统滚齿机丫3150E的部分设计绘制。
本文首先简单介绍了滚齿机的主要结构工作原理和发展趋势。
接着详细论述了滚齿机主要传动系统的设计方法，对传动轴进行强度设计和强度校核，对传动齿轮的接触强度、弯曲强度进行设计和强度校核。
最后给出滚削齿轮时需要调整机床的各个环节。
本文对从事滚齿机的设计和改造相关人员具有一定的参考价值，还可供从事齿轮加工的企业员工参考，从而完成高效率、高质量齿轮的加工。
关键词：滚齿机，传动设计，滚齿机调整，滚刀调整、八、亠丄刖言 (1)第1章滚齿机概述 (2)1.1滚齿机工作原理及滚齿机分类 (2)1.1.1滚齿机工作原理 (2)1.1.2滚齿机特点 (3)1.1.3滚齿机分类 (3)1.2滚齿机的发展趋势 (5)第2章滚齿机传动设计 (7)2.1滚齿机主传动 (7)2.2传动系统的设计 (8)2.2.1设计分析 (8)2.3齿轮的设计 (9)2.3.1齿轮传动的设计与强度校核 (9)2.3.2低速级大小齿轮的设计： (11)2.4传动轴及轴承的设计与校核 (12)2.4.1从动轴和轴承的设计与校核 (12)第3章滚齿机滚刀的调整 (17)3.1 Y 3150E滚齿机滚刀调整参数 (17)3.1.1滚刀的安装与角度调整 (17)3.1.2滚刀主轴转速的选择及调整 (18)3.1.3轴向进给量的调整 (19)3.1.4径向进给滚切蜗轮时机床的调整 (20)3.1.5刀架工作行程挡块位置的调整 (21)3.1.6滚刀精加工的调整 (21)3.1.7无差动滚削的调整参数 (22)3.1.8齿数大于100的质数及整倍数齿轮的调整 (24)结论 (26)错误！未定义书签The gear process ing齿轮的加工 ...... 错误！未定义书签。
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
Y3150K滚齿机调整实验
Y3150K 滚齿机调整实验（2学时）一、实验目的：1、了解机床总布局、主要组成部分、各操纵机构的功用。
2、分析Y3150K 型滚齿机的传动系统，掌握各传动链的相互依赖和制约关系。
3、了解滚刀结构，掌握滚齿时切削用量的选择方法与调整步骤。
4、了解齿坯的定位、装卡方法，掌握挂轮的计算、安装方法、介轮的使用。
5、了解有关的齿轮检验项目、精度要求及使用的工具。
二、实验设备：1、Y3150K 滚齿轮机一台。
2、滚刀一把。
3、石蜡齿坯一个。
4、千分表、磁性表等各一只。
5、齿厚测量卡尺一把（或公法线长度测量千分尺一把）6、300mm 卡尺一把三、实验原理及内容1、主轴转速的选择及调整： 切削速度可根据下面公式计算：1000n D V 刀切＝⋅π转／分其中：Ｄ为滚刀直径（毫米），n 刀为主轴转速（转/分）。
选择切削速度时应注意以下几点：（1）粗切一般低切削速度大走刀量；精切一般用高切削速度，小走刀量。
（2）被加工齿轮齿数较少时应选择V 切低一些。
V 切确定后即可根据下面公式计算主轴转速： DV 1000N ⋅π⋅切刀＝转/分表3-1 高速钢滚刀的切削速度（滚刀主轴转数：40、50、63、100、125、200、250rpm ）2、分齿挂轮的计算和调整，分齿挂轮按下面公式计算：Z K48d b c a 48;24.f e K Z143ZK24d b c a ;36f ,36e ;142KZ21ZK12d b c a 24;f 48,e 20KZ5=⋅⋅==≤=⋅⋅==≤≤=⋅⋅==≤≤；当：当：；当：上式中K 为滚刀头数；Z 为工件齿数。
加工直齿圆柱齿轮时，应在轴IX 上装短齿离合器M 1； 加工斜齿圆柱齿轮时，应在轴IX 上装上长齿离合器M 2;由于使用差动机构,所以轴IX 的旋转方向改变了，这时分齿挂轮应按图3-1搭配。
3、轴向进给量的调整：轴向进给量一般在0.5—3mm/转范围选取。
根据刀具与工件材料按金属切削手册选定轴向进给量。
2YK3150E数控滚齿机主轴主件总体设计
2 总体设计2.1 总体设计要求为了使YK3150数控高效滚齿机适合汽车尤其是重型汽车，工程机械，船舶工业等齿轮行业的需要,以满足4—8 模数，一刀全齿深切削，稳定达到GB10095—2001 的7级精度要求，YK3150E 数控机床主轴的各项性能指标必须达到下列设计要求：1、滚刀主轴速度范围能适应采用单、双头或多头滚刀进行高速、高效滚齿加工。
2、为了达到高速、高效的滚齿要求，滚刀刀杆采用自动夹紧，自动放松，以及快卸螺母锁紧滚刀的刀架结构。
3、刀架主轴的轴承结构需采用高刚性，高精度方式，其主轴轴承采用高精度滚动轴承，主运动采用二级齿轮传动，未端应采用消除齿轮副间隙结构的传动，以保证切削刚性。
2.２数控滚齿机加工原理方案设计2.2.1 普通滚齿机加工原理滚切直齿圆柱齿轮的加工原理图普通滚齿机加工原理可用上图表示。
根据展成法加工原理，滚刀转一转，工件必须严格地转K/Z 转。
其中Z 为被加工齿轮的齿数，k 为滚刀的头数。
从图3.1中可以看出，必须保证B1和B2之间的严格传动比关系，这条传动链简称滚齿的内链。
在图中该内链的传动路线为：B1—4—5—i x—6—7—B2(工件)。
而形成直线导线的运动则是滚刀架沿工件轴线方向的垂直进给运动，即：工件—7—8—i s—9—10—刀架升降丝杆—刀架。
此外滚刀的旋转及调速由主传动链电机—1—2—i v—3—4—B1提供。
因而要进行加工圆柱齿轮所需传动链至少有三个链，即一个展成运动内链，两个执行简单运动的外链。
2.2.2 数控滚齿机加工原理数控滚齿机的加工原理图数控滚齿机的加工原理方案如图所示，其内链B1 与B2 传动比关系仍然遵循展成法加工原理，但数控滚齿机严格传动比关系不是通过调整机械传动比来实现，而是通过数控技术的“电子齿轮箱”来严格保证，实现展成运动。
“A”、“B1”、“B2”运动分别用单独的伺服电机进行控制，它们之间没有任何机械的联系，而由数控系统进行计算控制来实现滚齿展成加工。
Y3150K滚齿机床系统设计开题报告
Y3150K滚齿机床系统设计开题报告毕业设计开题报告通过数控改造发展为2~3轴(直线运动轴)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，由于滚刀线速度在大于70m/min后，会产生大量油雾，目前油雾的处理是采用全密封护罩加油雾分离器的方式将油和雾分开，将不含油的雾排向车间，冷凝后的油回到机床内循环使用，夹着油污的铁屑则通过磁力排屑器将铁屑和大部分油污分离。
提高生产效率、降低制造成本的同时,做到环境保护、清洁加工,这是当前国外先进发达国家对机床研究的最前端技术。
在国外发达国家，由于在工业发展过程中大量掠夺性使用资源及只注重生产效率,使其工业已发展到较高的水平，人们的物质生活水平也得到了提高。
此时他们已感到早期的掠夺性使，用资源及生产过程中不重视对环境的保护造成了对地球环境的极大破坏。
因此,目前发达的工业国家如美国、德国及日本等都极其重视对环境的保护,在制造业领域绿色制造的要求提出得较早。
目前国际上生产滚齿机的强国—美国、德国和日本,也是世界政治大国、经济强国和汽车生产大国。
美国的Gleason-Pfauter公司、德国的Liebherr公司、日本的三菱重工公司(MITSUBISHI HEAVY INDUSTRY) 、坚藤(Kashifuji)、清河(Seiwa)公司和意大利的SU公司是国外最具实力的滚齿机制造商。
这些公司目前生产的滚齿机都是全数控式的，对于中小规格滚齿机都在朝着高速方面发展，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Liebherr公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Liebherr、Gleason-Pfauter、三菱重工、SU、坚腾和清河均开发了适用于高速干式切削的滚齿机产品。
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滚齿机回转工作台的设计
Y3150E滚齿机回转⼯作台的设计任务书论⽂（设计）题⽬：Y3150E滚齿机的转台设计学号：姓名：专业：指导教师：系主任：⼀、主要内容及基本要求本课题完成对Y3150E滚齿机转台系统的分析设计，主要完成转台系统主要技术参数确定，蜗杆轴承的设计计算。
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Y3150E滚齿机回转⼯作台的⼯作原理和机械结构的设计和计算，蜗杆传动的设计和蜗杆轴的强度校核、轴承的寿命分析计算。
三、进度安排四、应收集的资料及主要参考⽂献[1]齿轮⼿册编委会. 齿轮⼿册（第⼆版）[M]. 北京: 机械⼯业出版社, 2000(8).[2]杨春林,. 美国芝加哥国际制造技术展览会(IMTS2006)[M]. 世界制造技术与装备市场,2006(5): 45-46.[3]沈福⾦. ⽇本机床技术的发展动向[J]. 世界制造技术与装备市场, 2007(1): 60-68.[4]王红利. 从CIMT2007看齿轮加⼯机床的发展趋势[J]. 世界制造技术与装备市场,2007(3): 40-44.[5]李先⼴, 廖绍华. 从EMO2007看齿轮加⼯机床的发展[J]. 世界制造技术与装备市场,2008(1): 62-66.[6]李先⼴. 当代先进制齿及制齿机床技术的发展趋势[J].制造技术与机床, 2003(2): 66-68.[7]李先⼴. 当今制齿技术及制齿机床[J]. 现代制造⼯程, 2002(11): 66-68.[8]庄磊, 王珉, 左敦稳. 齿轮加⼯机床的发展特点及相关技术[J]. 江苏机械制造与⾃动化,2000(5): 9-11.[9]濮良贵, 纪名刚. 机械设计（第⼋版）[M]. 北京: ⾼等教育出版社, 2006(5).[10]吴宗泽. 机械设计师（上册）[M]. 北京: 机械⼯业出版社, 2002(1).评阅表学号姓名专业毕业论⽂（设计）题⽬：Y3150E型滚齿机的转台设计⽬录⽬录 ............................................................................................................................................ I V 摘要................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 第1章绪论. (1)1.1 引⾔ (1)1.2 齿轮加⼯机床的国内外发展概况 (1)1.3 论⽂的主要构成 (3)第2章滚齿机的总体设计 (4)2.1 滚齿原理 (4)2.2 Y3150E型滚齿机的结构 (4)2.3 Y3150E型滚齿机技术规格 (5)2.4 回转⼯作台的⽅案设计 (6)2.5 回转⼯作台的设计结构 (6)2.6 本章⼩结 (8)第3章回转⼯作台传动部分的设计计算 (9)3.1 电动机的选择 (9)3.2 蜗杆传动的设计 (9)3.2.1 选择蜗杆传动的类型 (9)3.2.2 选择材料 (9)3.2.3 按齿⾯接触疲劳强度进⾏设计 (9)3.2.4 蜗杆与蜗轮的主要参数及⼏何尺⼨ (11)3.2.5 校核齿根弯曲疲劳强度 (12)3.2.6 验算效率η (13)3.3 蜗杆传动的润滑 (13)3.3.1 润滑⽅法的选择 (13)3.3.2 润滑油的选择 (13)3.4 本章⼩结 (14)第4章回转⼯作台主要部件的设计计算 (15)4.1 蜗杆轴的结构设计 (15)4.1.1 蜗杆轴的最⼩直径计算 (15)4.1.2 蜗杆轴的强度校核 (16)4.2 轴承寿命分析 (17)4.3 本章⼩结 (20)总结 (21)致谢 (22)参考⽂献 (23)Y3150E型滚齿机的转台设计摘要我国作为⼀个制造业的⼤国，齿轮加⼯技术⽔平⼀直⽐较落后，要加⼯⾼精度的齿轮具有很⼤的难度。
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型滚齿机毕业设计
Y3150E型滚齿机毕业设计摘要 (1)Y3150E型滚齿机刀架系统 (1)第一章绪论 (3)1.1滚齿机国外研究现状 (3)1.2 滚齿机研制技术的发展趋势 (4)第二章滚齿机总体设计 (6)2.1滚齿机总体方案设计 (6)2.2 拟定传动方案设计 (6)2.3 确定详细传动方案 (8)2.4 滚齿机各部件方案设计 (9)2.4.1 床身设计 (9)2.4.2 主传动箱设计 (9)2.4.3 刀架立柱设计 (10)2..4.4 滚刀牙箱设计 (10)2..4.5 工作台设计 (10)2..4.6 外支架设计 (10)第三章滚刀箱结构设计 (11)3.1滚刀箱的特性 (11)3.2滚刀箱的结构设计 (11)3.2.1 滚刀箱的功能结构分析 (11)3.2.2 滚刀箱的壁厚 (12)3.3 滚刀箱的设计计算 (12)3.3.1 斜齿轮的设计 (12)3.3.2 滚刀心轴的结构设计 (17)第四章刀架底座部件设计 (19)4.1 工作要求 (19)4.2窜刀运动与工件轴旋转的联动关系 (19)4.3刀架底座部件的结构特点 (19)4.4动力参数设计 (20)4.4.1滚齿机切削力的关系及坐标变换 (20)4.4.2 等效负载转矩计算 (22)4.4.3 等效转动惯量的计算 (23)4.4.4 加速度扭矩的计算 (24)4.5滚柱丝杠副支承设计技术研究 (25)4.5.1 滚动轴承的选择 (25)4.5.2 支承形式设计 (25)4.5.3丝杠的预拉伸设计 (25)4.6 滚刀轴部件锁紧的实现 (27)第五章滚刀箱形状和尺寸的确定 (30)第六章结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录1 (34)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。
2212YK3150滚刀主轴部件设计分解
YK3150滚刀主轴部件设计1绪论1.1 YK3150E数控滚齿机开发的背景和问题的提出自20世纪80年代后期以来，我国机床行业已朝着数控方面深入地发展，特别是进入九十年代后，机床的数控化标志着机床行业进入了一个新的时代。
北京国际机床博览会统计数据表明，80年代末第一届北京机床展览的数控机床仅为5%比例，到2003年国际机床博览会上几乎除专用设备外全都为数控机床。
作为齿轮加工机床的数控滚齿机。
我国自八十时代开发以来，无论从品种的类型上还是功能复合上都得到了长足的发展。
特别是近十多年以来，以汽车工业为龙头的相关支柱型产业更是把齿轮加工机床数控化发展推向了一个新的高度。
其中尤其对数控高效滚齿机的需求显得十分突出。
重庆机床厂作为我国齿机机床生产的骨干企业，在2000年，瞄准这一市场的需求潜力，为填补国内高效，高速、高刚性数控滚齿机床的空白，组织人力物力，在国内汽车行业，军工行业，进行了深入细致的调查，成功开发出了YK3150E数控滚齿机。
1.2 数控滚齿机开发的意义和必要性随着载重汽车，工程机械，船开发，电梯及军工行业中对齿轮的加工精度、质量和效率的要求不断提高，特别是在这些行业中经常遇见 4~8 模数的直齿、斜齿、花键、小锥度、鼓形齿轮等的加工问题，开发一档数控高效全新型滚齿机床，更好地满足该行业对齿轮的精度和效率的需求，为我国制齿行业提供坚实的基础设备显得迫切而必要。
其意义和必要性主要有如下几个方面：1、加速数控高效滚齿机床向产业化发展目前在国内齿轮行业中，以轻型，标准类型普通数控滚齿机的产品占绝大多数，真正意义上的数控(稳定切削全面达到国标7 级精度)高效、强力，高刚性，能实现一刀切削中等模数的数控高精度滚齿机尚为空白，这档机床的研制成功，无疑会加速数控滚齿机的系列化，标准化、模块化的进一步发展，从而推动数控机床在制齿行业的产业化发展。
2、提高企业的市场竞争能力和经济效益率先将独有的数控高效滚齿机的产品推向市场，不仅可以占有更大的市场份额，提高竞争能力，而且在此制造行业中带来巨大的市场利润，给后续的数控高效的发展带动无尽的动力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
优秀设计毕业设计开题报告开题报告应根据教师下发的设计（论文）任务书，在指导教师的指导下由学生独立撰写。
摘要本文的课题是滚齿机的数控化中滚刀主轴部件的设计，首先对齿轮加工行业的工艺及制齿设备和需求进行了分析，针对以汽车工业为龙头带动相关齿轮行业的企业由生产型向制造型企业的转变和提升，而对制齿设备在加工精度和加式效率的更高要求，提出了开发数控滚齿机的设想。
本文对国内、外数控滚齿机技术的发展进行了跟踪分析，结合国内现行数控滚齿机的发展水平，较为合理、科学地制定了数控滚齿机滚刀主轴的基本性能参数。
在主轴电机的选择，主轴关键技术如静刚度，支承件等进行了分析。
并设计计算了滚刀主轴主件的配置方案，以及零件的选择。
力求更加合理、经济，在对重要部件的结构设计上突出独创和创新点，以最大限度满足重载、高效的切齿条件。
最后，总结了本文的设计工作，得出了一些有益的结论。
关键词：数控滚齿机滚刀主轴电机重载AbstractThis article is the subject of the CNC gear hobbing machine hob spindle components in the design, first gear machining technology and manufacturing industry and demand for dental equipment for the analysis, for in order to bring about the automobile industry as the leading industry gear from production-oriented enterprises to changes in manufacturing enterprises and the upgrading of equipment on the system of tooth type in the processing efficiency and processing accuracy higher demands put forward the idea of the development of CNC hobbing machine.In this paper, domestic and foreign technology CNC hobbing a follow-up analysis, combined with the internal level of development of CNC gear hobbing machine, a more reasonable and scientifically formulated hob spindle CNC hobbing the basic performance parameters. The choice of the spindle motor, spindle key technologies such as static stiffness, the bearing parts and so analyzed. And design and calculation of the hob spindle configuration of the main pieces of the program, as well as the choice of components. Seek a more rational, the economy, an important component in the structural design of original and innovative highlight in order to best meet the heavy-duty, high-performance conditions of the tooth.Finally, this article summarizes the design work, to draw some useful conclusions.Keywords: CNC hob hobbing machine the spindle motor overloaded摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1 绪论 (1)2 YK3150E数控滚齿机主运动总体设计 (6)2.1 设计要求 (6)2.2 数控滚齿机加工原理设计 (6)2.3 主要性能参数确定 (7)2.4 主传动总体结构设计 (12)3 YK3150E数控滚齿机主运动结构设计 (14)3.1 结构方案设计 (14)3.2 主轴设计相关问题分析 (15)3.3 本章小结 (26)4 YK3150E数控滚齿机设计计算 (27)4.1 主电机设计计算 (27)4.2 主运动传动组件设计计算 (33)4.3 本章小结 (43)5 密封与润滑 (44)5.1 密封 (44)5.2 润滑 (45)6结论 (46)致谢 (47)参考文献 (48)文献综述 (49)1.1 YK3150E数控滚齿机开发的背景和问题的提出自20世纪80年代后期以来，我国机床行业已朝着数控方面深入地发展，特别是进入九十年代后，机床的数控化标志着机床行业进入了一个新的时代。
北京国际机床博览会统计数据表明，80年代末第一届北京机床展览的数控机床仅为5%比例，到2003年国际机床博览会上几乎除专用设备外全都为数控机床。
作为齿轮加工机床的数控滚齿机。
我国自八十时代开发以来，无论从品种的类型上还是功能复合上都得到了长足的发展。
特别是近十多年以来，以汽车工业为龙头的相关支柱型产业更是把齿轮加工机床数控化发展推向了一个新的高度。
其中尤其对数控高效滚齿机的需求显得十分突出。
重庆机床厂作为我国齿机机床生产的骨干企业，在2000年，瞄准这一市场的需求潜力，为填补国内高效，高速、高刚性数控滚齿机床的空白，组织人力物力，在国内汽车行业，军工行业，进行了深入细致的调查，成功开发出了YK3150E数控滚齿机。
1.2 数控滚齿机开发的意义和必要性随着载重汽车，工程机械，船开发，电梯及军工行业中对齿轮的加工精度、质量和效率的要求不断提高，特别是在这些行业中经常遇见 4~8 模数的直齿、斜齿、花键、小锥度、鼓形齿轮等的加工问题，开发一档数控高效全新型滚齿机床，更好地满足该行业对齿轮的精度和效率的需求，为我国制齿行业提供坚实的基础设备显得迫切而必要。
其意义和必要性主要有如下几个方面：1、加速数控高效滚齿机床向产业化发展目前在国内齿轮行业中，以轻型，标准类型普通数控滚齿机的产品占绝大多数，真正意义上的数控(稳定切削全面达到国标7 级精度)高效、强力，高刚性，能实现一刀切削中等模数的数控高精度滚齿机尚为空白，这档机床的研制成功，无疑会加速数控滚齿机的系列化，标准化、模块化的进一步发展，从而推动数控机床在制齿行业的产业化发展。
2、提高企业的市场竞争能力和经济效益率先将独有的数控高效滚齿机的产品推向市场，不仅可以占有更大的市场份额，提高竞争能力，而且在此制造行业中带来巨大的市场利润，给后续的数控高效的发展带动无尽的动力。
3、进一步缩小设备与国外的差距目前国内外齿轮加工机床行业目前已朝着高速、高效、高精度、全数控功能复合，柔性，智能化，绿色环保制造网络化方面发展。
以德国的利波海尔公司，美国的格里森集团以及日三菱重工本等为代表世界著名的成套齿轮加工机床的制造商，均能生产高档数控滚齿机床，且对直径Φ150~Φ320 规格的数控高效滚齿机床已形成批量化生产，我厂此产品设计开发的成功不仅能缩小与国外滚齿设备技术水平的差距，而且也能打破国内制齿设备无数控高效机床的局面，在一定程度上对外出口创汇，形成国产数控高效制齿机床自主的核心技术。
4、体现了我国机床数控化发展的方向现代先进制造技术的朝流是，数控化、信息化、高效和智能化，技术创新的方法是机械技术与高新技术的融合创新。
对齿轮别制造技术装备来说，表现为工艺与装置一体化，加工与检测一体化，机械与控制一体化，软件与硬件一体化。
需用信息化带动工业化，实现跨越式发展。
数控高效机床的发展，不仅关系到我国装备工业经济技术实力的增强，更好满足制齿行业实际的需求，打破国外技术封锁的状态，同时也关系到国家战略的安全，担负着我国机床数控化发展的方向的问题。
因而对滚齿行业来说，发展和开发数控高数滚齿设备是当前行业装备的重要而迫切的任务之一。
1.3 市场需求性国内机械行业对中等模数以上(M4~M8)直径小于400m的圆柱齿轮需求量很大，而目前各行业的主要齿轮加设备只相当于国外20 世纪60~70 年代的水平，虽然少数企业也购买了进口机床，但价格昂贵，数量极其有限，且使用的成本较高，难以满足这些行业对产品变化的需求。
目前迫切需要性价比高的数控高效滚齿机床，以解决这些行业日益发展的瓶颈问题。
据调查，齿轮行业现在有些企业正在实施或计划进行技术改造，资金投入少则3000万元～5000万元，多则1亿～5亿元，主要用于购置各类齿轮加工专用设备和通用设备。
据预测，2010年前，齿轮行业需要添置滚齿机3000～3500 台，磨齿机400～500 台，热处理设备500 台，齿轮测量中心200 台。
此外在9 万台的齿轮机床中，约有 5 万台服役超过20 年，已经或将要报废；余下的4万台普通齿轮机床其中一部分也将进行数控化改造。
本产品开发成功主要适宜的对象有：1、机车及重型汽车变速箱齿轮加工行业用户2、工程及矿山机械行业中的齿轮加工用户3、船泊工业中的齿轮加工及维修用户4、高级电梯行业中的齿轮和蜗轮加工用户5、国防、军工企业的齿轮加工用户1.4 滚齿机国内外发展现状分析及发展趋势1.4.1 滚齿机国内发展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，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。
我国生产滚齿机的历史始于1953年，经过30年的努力，到80年代初已进入世界滚齿机主要生产国家行列。
目前，国产滚齿机以传统的机械传动式为主，品种系列齐全，传统滚齿机完全依靠机械内联传动实现滚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，我国在滚齿机设计技术方面研究的主要经历了从传统机械式滚齿机通过数控改造发展。