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1、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79级。若第、组公差要求相同，可标注为7-H-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组公差要求进行。,图2.65 Y
2、3150E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=5k（k为滚刀头数）；刀具最大直径160mm；最大长度160mm；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243912721770mm,（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
3、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。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。,主运动传动链a)确定末端件：主电动机滚刀主轴b)计算位移：（电动机）n电 r/min（滚刀）n刀 r/minc)列运动平衡式：式中，A/B分别为：24/48、36/36、48/24；三联滑移齿轮的变速比分别为：27/43、31/39、35/35。,r/min,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
4、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。,表2.12 Y3150E型滚齿机的滚刀主轴的转速,例1 用高速钢单头滚刀（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。解：根据齿轮加工工艺守则（JB/9168.9-1998），切削速度vc在1540m/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=2.12.7mm/r；精加工进给量f=0.70.9mm/r；粗加工的切削速度vc=29m/min；精加工的切削速
5、度vc=38m/min。精加工时的主轴转速=120r/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。,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 rc)列运动平衡方程式：d)导出换置公式式中，为合成机构的传动比，滚切直齿轮时。,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。当5 20时，取e=48，f=24；当21 142时，取e=36，f=36；当143 时，取e=24，f=48。,例2，已知滚刀的头数k
6、=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：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。,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
7、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,或（24/24-24/45）。有多种答案,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)列运动平衡式：,mm/r,表2.13 Y3150E型滚齿机的进给量f（mm/r）,例3 用高速钢单头滚刀（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/9168.9-1998
8、），进给量在0.55.0mm/r范围内选择。根据手册查齿轮与花键加工切削用量，粗加工f=2.12.7mm/r,精加工f=0.70.9mm/r.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。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
9、调整时，要按机床使用说明的规定使用或不使用惰轮。,4.滚齿机的运动合成机构,作用：将范成运动中工件的旋转运动和工件的附加运动合成后传到工作台，使工件获得合成运动。用途：加工斜齿圆柱齿轮、大质数齿轮 切向进给法加工蜗轮时。合成机构：圆柱齿轮或锥齿轮行星机构。,滚切斜齿圆柱齿轮时，工件的旋转运动是两个运动的合成：范成运动中的旋转运动B12和螺旋轨迹运动的附加运动B2。合成机构作用：将两个运动合成 不发生矛盾,加工直齿轮,加工斜齿轮,传动比计算,合成机构的传动比计算式：,在范成运动传动链中，来自滚刀的运动由齿轮zx经合成机构传至轴X；可设nH=0，则轴IX与X之间的传动比为：,在附加运动传动链中，来
10、自刀架的运动由齿轮zy传给转臂H，再经合成机构传至轴；可设nIX=0，则转臂H与轴X之间的传动比为：,加工斜齿圆柱齿轮、大质数齿轮以及用切向法加工蜗轮时，范成运动和附加运动同时通过合成机构传动，并分别按传动比u合1=-1 及u合2=2经轴和齿轮e传往工作台。加工直齿圆柱齿轮时，工件不需要附加运动,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：,d)导出换置公式：,图2.67 螺旋线的展开图,例3，已知被加工齿轮的齿数z工件=63，模数mn=3mm，螺旋角=20，试确定差动挂轮a2、b2、c2、d2的
11、齿数。解：由,lg1.02606043=0.01112939，查对数挂轮表0.011-1729与0.011-1731相近，得4173 3783，即a2=41、b2=37、c2=73、d2=83。实际传动比uy=4173/3783=0.974601107 误差为0.051459322。,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轮的加工。为了使轴向进给运动平衡方程式中消去因子，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
12、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。,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。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 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。,
