（终稿）Y3150E型滚齿机的刀架设计（全套完整有CAD）

工件套在工件心轴上，通过六角螺帽和两个垫圈进行固定。

具体结构如上图所示。

工件的安装和固定有定的要求。

工件本身的准确性及安装的正确性直接影响着铣出的齿轮的好坏，因此，要提高工件的固定精度。

此外，应当使工件与工作台中心同心，在夹紧力的作用下不会产生变形，可用千分表紧固在刀架上来检查工件安装的情况。

.心轴是只承受弯矩而不受扭矩，其失效形式主要有．因疲劳强度不足而产生疲劳断裂．因静强度不足而产生塑性变形或脆性断裂．因刚度不足而产生过大弯曲及扭转变形．高速时发生共振破坏等。

拟定轴上零件的装配方案如图滚刀心轴装配图所示如图所示滚刀心轴上所需要定位的只有滚刀和心轴。

所以对于滚刀的径向定位采用平键定位即可。

对于滚刀的轴向定位，左侧采用采用轴肩或套筒，右端采用用轴套或轴肩即可。

将滚刀安装在心轴上后，心轴的左端插入的滚刀主轴的空心轴中，右端则采用安装轴套后在安装在滚刀架上，使心轴与主轴转动。

心轴尺寸参数的拟定如下如图.所示，可用的滚刀及心轴直径有，其长度为，所以初步拟定从心轴左端到右端的长度和直径如图所示选择轴的材料为号调质钢。

材料的安全弯曲应力为弯曲应力式中，为弯矩，为抗弯截面系数。

其中，。

图.心轴受弯曲应力作用时简图图.心轴结构示意图由于在工作中心轴外面装有齿轮滚刀，齿轮滚刀是加工直齿和斜齿的最常用的展成法刀具，利用螺旋齿轮啮合原理来加工齿轮。

它加工范围广，模数从到的齿轮均可使用滚齿加工。

滚刀般常用的是齿轮滚刀，其外形相当与个蜗杆。

以承受径向力。

该轴承为双层金属结构，采用钢料为底层，面衬青铜。

其中的锥孔用作滚刀主轴的轴线定位基准。

由于对主轴部件的回转精度要求很高，除要求前滑动轴承内孔与外圆柱面有较高的同轴度外，还必须保证主轴与前滑动轴承的配合间隙保持在内。

该轴承在结构上设计有油孔和油槽，通过润滑系统供给清洁充足的润滑油。

前轴承推力球轴承安装在轴承座内，经螺栓通过两块压板将轴承座紧固在刀架体上。

主轴的轴向力由两个推力球轴承来承受。

主轴由后右端的花键轴通过铜套花键套筒支承在两个圆锥滚子轴承上，由齿轮带动旋转，为卸荷式主轴结构。

为调整滚刀的轴向位置常称为串刀，可通过串刀机构进行调整。

调整时，应先松开压板螺栓，用手柄转动方头轴，经小齿轮及轴承座上的齿条，带动轴承座滚刀主轴起轴向移动。

调整合适后，应将压板螺栓拧紧。

.刀架结构的设计计算直齿轮的设计已知滚刀的最低转数为.，传动效率为，选用直齿圆柱齿轮传动选大齿轮齿数，传动比为。

.根据齿根弯曲疲劳疲劳强度的设计确定公式中的各计算数值试取载荷系数计算大齿轮传递的转矩小齿轮传递的转矩由表选取齿宽系数。

由表按齿面硬度查得大小齿轮的接触疲劳强度极限由图查得大小齿轮的弯曲疲劳强度极限由式计算应力循环次数考虑到工作条件工作环境以及总体设计取齿轮寿命为十年，每年个工作日，每个工作日安个小时计算得式中齿轮的转速，单位为齿轮每转圈时同齿面的啮合的次数齿轮的工作寿命，单位为。

再由传动比得由图取弯曲疲劳寿命系数计算弯曲疲劳许用弯曲应力。

取弯曲疲劳安全系数，由式得传动为降速传动。

越接近电动机的转动件转速越高，在电动机功率定的情况下，传动件和传动轴的几何尺寸就越小。

定轴轮系结构简单传动结构紧凑传动效率较高，制造和操作都比较方便，价格低廉。

在此处若用定轴轮系，会是进给系统的变数技术较小。

本系统只适用于变速级数较小的场合，当变速级数较大时，会使其结构庞大。

方案二周转轮系周转轮系有多种类型，类型选择主要依据不同类型轮系适用的传动比范围以及对该轮系效率的估算传动比较大，在以传递运动为主时，可选择转化轮系为正号机构的行星轮系。

传动比较大，且以传递动力为主时，应该选用转化轮系为负号机构的行星轮系。

但因为负号机构传动比不能很大，可以将多个基本型行星轮系串联起来，或与定轴轮系组成混合轮系，以获得较大的传动比和较高的效率。

方案三挂轮由设计题目的主要技术参数知，滚刀主轴的变速级为级，又依据经验，该传动为降速传动，需要六组不同传动比的挂轮。

该变速系统原理简单，结构紧凑，制造和维护比较方便，但操作比较复杂。

用于不同转速时需要不同的挂轮。

在变速级数较多，变化频率较高时，所需挂轮数目就较多，台机床就得配带同样数目的挂轮，很麻烦。

但可给据不同的传动比要求更换不同的齿轮。

方案四带传动塔轮变速该变速机构结构简单，可用于两轴间距较大的场合，如机床。

主轴上的塔轮与从动轴上的塔轮其装置方向恰相反，各级带轮直径之选取，都以同带长为基准。

通过改变带与不同直径带轮接触，即可使从动轴获得不同转速。

依据表.所示，最佳传动方案为方案三，置换结构为挂轮时，变速系统原理简单，制造和维护比较方便。

可给据不同的传动比要求更换不同的齿轮。

.电动机的选择滚齿切因此，市场要求我们不断开发新技术新工艺，研制新产品，由过去的“刚性”机床结构，向“柔性”化方向发展，满足用户需求，真正成为刚柔兼备的自动化装备。

年月，中国本土生产的第台带有人造大理石床身高速主轴直驱的滚齿机正式问世。

这台滚齿机经过严格测试，各项精度指标和性能完全满足格里森美国和德国标准，标志着中国齿轮机床的制造技术从此跨入了个崭新的高度。

第二章滚齿机总体设计.滚齿机的工作原理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，就相当于对螺旋齿轮啮合的过程。

如图.所示。

将其中的个齿轮的齿数减少到个或几个，螺旋角增大到很大，呈螺杆状，就成了蜗杆传动。

如图.所示。

再将蜗杆开槽并铲背，使其具有切削性能，就成了齿轮滚刀。

如图.所示。

滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的，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。

图.滚齿原理图.滚齿机的结构设计本次所设计的型滚齿机，它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。

图.所示是型滚齿机床的外形图。

机床由床身立柱刀架溜板刀架后立柱和工作台等组成。

刀架溜板带动滚刀刀架可沿立柱导轨作垂直进给运动和快速移动安装滚刀的滚刀杆装在刀架的主轴上刀架连同滚刀起可沿刀具溜板的圆形导轨在范围内调整安装角度。

工件安装在工作台的工件心轴上或直接安装在工作台上，随同工作台起作旋转运动。

工作台安和后立柱装在同溜板上，并沿床身的水平导轨作水平调整移动，以调整工件的径向位置或作手动径向进给运动。

后立柱上的支架可通过轴套或年，英国的惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利。

年，.席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利。

以后几经改进，直至年德国人.普福特制成带差动机构的滚齿机，才圆满解决了加工斜齿轮的问题。

制成齿轮形插齿刀后，美国费洛斯于年制成了插齿机。

世纪初，由于齿轮需求量迅速发展，特别是为了满足汽车工业的生产需要，又先后出现了插齿机刨齿机铣齿机磨齿机剃齿机和珩齿机。

经过半个世纪的发展，形成了滚插剃珩磨的齿轮加工基础。

在当前的齿轮制造业中，各家公司的齿轮加工工艺大致相同。

汽车齿轮大多数采用滚齿剃齿热处理珩齿工艺，少数企业和部分轿车企业采用滚齿热处理磨齿工艺，而重载齿轮传动业则普遍采用滚齿热处理磨齿工艺。

滚齿在汽车齿轮加工方面占据了以上的份额，可见滚齿在齿轮加工领域的作用不可替代。

滚齿机制造技术的发展可划分为机械式滚齿机和数控滚齿机两个阶段。

传统的机械传动式滚齿机，其特征为各主轴采用机械式的传动形式，包括差动分齿工件轴滚刀轴和进给等。

由于传动链固有的理论误差和安装间隙，造成速度很慢，精度很低。

工作时，滚刀装在滚刀主轴上，由主电动机通过齿轮副和蜗轮副驱动作旋转运动刀架可沿立柱导轧垂直移动，还可绕水平轴线调整个角度。

工件装在工件轴上，由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀的运动起构成展成运动。

滚切斜齿时，差动机构使工件作相应的附加转动。

工作台或立柱可沿床身导轨移动，以适应不同工件直径和作径向进给。

随着数控技术的发展，出现了个轴数控化的滚齿机，其中的部分轴采用伺服电机数字化控制。

直到世纪年代，世界上才出现真正意义上的六轴数控滚齿机。

，型滚齿机，刀架，设计，毕业设计，全套，图纸选题的依据及课题意义机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之，是国家重要的支柱产业。

滚齿机基于齿轮广泛应用于汽车拖拉机机床工程机械矿山机械冶金机械石油仪表飞机航天器等各种机械制造业。

它的发展不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。

世纪末，出现能正确传动的轮齿。

世纪，欧洲的工业革命进步推广了齿轮传动的应用。

世纪随着汽车和航空工业的发展，渐开线齿轮已在应用中占于优势。

齿轮在机械制造中的作用尤为重要，它是传递运动和动力的重要零件，齿轮的质量直接影响到机电产品的工作性能承载能力使用寿命和工作精度等。

齿轮的加工技术和加工能力反映个国家的工业水平。

而滚齿是应用最广的切齿方法，滚齿加工大多都是在滚齿机上进行的，因此滚齿机在机械加工中占有举足轻重的作用。

随着机械制造业的的飞速发展，机械自动化的技术改造和技术进步步伐的加快，机械加工水平直接影响着国家经济的发展，从而齿轮加工的要求更加严密精确。

对产品的要求更加苛刻。

为了最大化的提高产品质量和利益获得，要求齿轮加工机床具有高速精确自动化等特点。

在现代机电产品中，虽然数控技术和液压电气传动技术占有主导的发展地位。

但是由于齿轮传动的传动效率高传动比准确，在高速重载条件下工作，齿轮传动体积小，所以应用仍然很广泛。

随着科学技术的发展和机电产品精度的不断提高，相应要求滚齿机的设计也应符合高效率高精度低能耗，适应可持续发展道路，充分解放劳动力的要求。

.国内外滚齿机的研究发展状况早在公元前年，中国古代齿轮用手工修锉已成型。

年，意大利的.托里亚诺在制造钟表时制成台使用旋转锉刀的切齿装置。

年，英国的惠特沃思获得蜗轮滚