Y3150E型滾齒機(jī)(補(bǔ)充)

1、上次課程內(nèi)容回顧2.4齒輪加工機(jī)床 2.4.1齒輪加工機(jī)床的工作原理和分類(lèi) 2.4.2 滾齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)分析 本次課程內(nèi)容介紹 2.4.3 Y3150E型滾齒機(jī) 2.4.3 Y3150E型滾齒機(jī)型滾齒機(jī) （1）滾齒機(jī)的用途、布局和技術(shù)參數(shù)）滾齒機(jī)的用途、布局和技術(shù)參數(shù) YT3150E型滾齒機(jī)主要用于滾切直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪，也可滾切花鍵軸，可用手動(dòng)徑向進(jìn)給法滾切蝸輪，加工齒輪的精度為79級(jí)。 若第若第、組公差要求相同，可標(biāo)注為組公差要求相同，可標(biāo)注為7-H-K；若不同，則分別標(biāo)注為；若不同，則分別標(biāo)注為7（運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性）（運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性）-7（運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性）（運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性）-7（載荷分布均勻性）（載荷

2、分布均勻性）-H（齒（齒厚上偏差）厚上偏差）-K（齒厚下偏差）（齒厚下偏差） GB10095-1988。未加說(shuō)明的，加工時(shí)的精度等級(jí)按第未加說(shuō)明的，加工時(shí)的精度等級(jí)按第組公差組公差要求進(jìn)行。要求進(jìn)行。 圖2.65 Y3150E型滾齒機(jī) Y3150E型滾齒機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為：型滾齒機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)為：最大加工工件直徑為最大加工工件直徑為500mm； 最大加工工件寬度為最大加工工件寬度為250mm；最大加工工件模數(shù)為最大加工工件模數(shù)為8mm； 最小加工工件齒數(shù)最小加工工件齒數(shù) Zmin=5k（k為滾刀頭數(shù)）；為滾刀頭數(shù)）；刀具最大直徑刀具最大直徑160mm；最大長(zhǎng)度；最大長(zhǎng)度160mm； 刀具心軸

3、直徑刀具心軸直徑22、27、32mm； 工件心軸直徑工件心軸直徑30mm； 主電機(jī)主電機(jī) 1430r/min； 4kW 外形尺寸外形尺寸243912721770mm （2）滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈分析計(jì)算）滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈分析計(jì)算 滾齒機(jī)是一種運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜的機(jī)床，機(jī)床的傳滾齒機(jī)是一種運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜的機(jī)床，機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)也比較復(fù)雜。在進(jìn)行傳動(dòng)鏈分析時(shí)，首動(dòng)系統(tǒng)也比較復(fù)雜。在進(jìn)行傳動(dòng)鏈分析時(shí)，首先根據(jù)機(jī)床的傳動(dòng)原理圖各條傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路先根據(jù)機(jī)床的傳動(dòng)原理圖各條傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線和相互關(guān)系，然后根據(jù)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖一線和相互關(guān)系，然后根據(jù)機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)圖一條一條的進(jìn)行分析，分析每條傳動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)其功條一

4、條的進(jìn)行分析，分析每條傳動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)其功能采用的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)整計(jì)能采用的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)參數(shù)調(diào)整計(jì)算分析。分析步驟包括：找兩端件；確定兩末算分析。分析步驟包括：找兩端件；確定兩末端件間的計(jì)算位移；列出運(yùn)動(dòng)平衡式；由運(yùn)動(dòng)端件間的計(jì)算位移；列出運(yùn)動(dòng)平衡式；由運(yùn)動(dòng)平衡式導(dǎo)出換置公式。平衡式導(dǎo)出換置公式。 由機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析已知，滾切直齒輪時(shí)需要三由機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析已知，滾切直齒輪時(shí)需要三條傳動(dòng)鏈：主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和條傳動(dòng)鏈：主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和垂直進(jìn)給傳動(dòng)鏈。垂直進(jìn)給傳動(dòng)鏈。 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈a) 確定末端件：主電動(dòng)機(jī)滾刀主軸b) 計(jì)算位移： （電動(dòng)機(jī)） n電 r/min

5、 （滾刀）n刀 r/minc) 列運(yùn)動(dòng)平衡式：式中，A/B分別為：24/48、36/36、48/24；三聯(lián)滑移齒輪的變速比分別為：27/43、31/39、35/35。 刀變nBAu802028282828282842211651151430r/min 滑移齒輪與交換齒輪組合實(shí)現(xiàn)變速，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作滑移齒輪與交換齒輪組合實(shí)現(xiàn)變速，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作不夠方便，一般用于不經(jīng)常變速的場(chǎng)合。不夠方便，一般用于不經(jīng)常變速的場(chǎng)合。 問(wèn)題：我們介紹了幾種變速形式？分別適合什么場(chǎng)合？并結(jié)合問(wèn)題：我們介紹了幾種變速形式？分別適合什么場(chǎng)合？并結(jié)合具體機(jī)床說(shuō)明。具體機(jī)床說(shuō)明。變uAB24483636482

6、4 27434080160313950100200353563125250表2.12 Y3150E型滾齒機(jī)的滾刀主軸的轉(zhuǎn)速型滾齒機(jī)的滾刀主軸的轉(zhuǎn)速 例例1 用高速鋼單頭滾刀（用高速鋼單頭滾刀（型）滾切型）滾切7級(jí)精度、表面粗級(jí)精度、表面粗糙度為糙度為Ra 2.5的鋼質(zhì)齒輪，已知滾刀的直徑的鋼質(zhì)齒輪，已知滾刀的直徑de=100mm，頭，頭數(shù)數(shù)k=1，模數(shù)，模數(shù)m=3mm，孔徑，孔徑D=32mm，齒輪的齒數(shù)，齒輪的齒數(shù)z工件工件=63，模數(shù)，模數(shù)m=3mm，試確定滾刀主軸的轉(zhuǎn)速，試確定滾刀主軸的轉(zhuǎn)速。 解：根據(jù)齒輪加工工藝守則（解：根據(jù)齒輪加工工藝守則（JB/9168.9-1998JB/9168.

7、9-1998），），切削切削速度速度v vc c在在151540m/min40m/min范圍內(nèi)選擇。范圍內(nèi)選擇。根據(jù)查手冊(cè)的根據(jù)查手冊(cè)的“齒輪齒輪與花鍵加工切削用量與花鍵加工切削用量”，粗加工進(jìn)給量，粗加工進(jìn)給量f=2.12.7mm/r；精加工進(jìn)給量精加工進(jìn)給量f=0.70.9mm/r；粗加工的切削速度；粗加工的切削速度vc=29m/min；精加工的切削速度；精加工的切削速度vc=38m/min。 精加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速精加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速=120r/min。 由表由表5-135-13得，得，粗加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速取粗加工時(shí)的主軸轉(zhuǎn)速取80 r/min，精加工，精加工時(shí)取時(shí)取100 r/min。為了刀具

8、壽命，要取接近的較小一級(jí)轉(zhuǎn)速。為了刀具壽命，要取接近的較小一級(jí)轉(zhuǎn)速。 min/921002910001000rdvnec刀 展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈a) 確定末端件：確定末端件： 滾刀滾刀工作臺(tái)心軸工作臺(tái)心軸b) 計(jì)算位移：滾刀轉(zhuǎn)計(jì)算位移：滾刀轉(zhuǎn) 1 r工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn) K/Z工工 rc) 列運(yùn)動(dòng)平衡方程式：列運(yùn)動(dòng)平衡方程式： d) 導(dǎo)出換置公式導(dǎo)出換置公式式中，式中， 為合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，滾切直齒輪時(shí)。為合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比，滾切直齒輪時(shí)。工合Zkdcbafeu721564228282828282820801合u1合u工Zkefdcbaux24 e、f是一對(duì)是一對(duì)“結(jié)構(gòu)性掛輪結(jié)構(gòu)性掛輪”，根據(jù)被

9、加工齒，根據(jù)被加工齒輪齒數(shù)選取，用值來(lái)調(diào)整的數(shù)值，它使的分子、輪齒數(shù)選取，用值來(lái)調(diào)整的數(shù)值，它使的分子、分母相差倍數(shù)不致于過(guò)大。分母相差倍數(shù)不致于過(guò)大。 當(dāng)當(dāng)5 20時(shí)，取時(shí)，取e=48，f=24； 當(dāng)當(dāng)21 142時(shí)，取時(shí)，取e=36，f=36； 當(dāng)當(dāng)143 時(shí)，取時(shí)，取e=24，f=48。 工Zkefdcbaux24kZ工kZ工kZ工 例例2，已知滾刀的頭數(shù)，已知滾刀的頭數(shù)k=1，模數(shù)，模數(shù)m=3mm，齒輪，齒輪的齒數(shù)的齒數(shù)z工件工件=63，模數(shù)，模數(shù)m=3mm，試確定展成掛輪，試確定展成掛輪a、b、c、d的齒數(shù)的齒數(shù)。 解：隨Y3150E型滾齒機(jī)帶的掛輪齒數(shù)分別為： 20、20、23、2

10、4、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。3624352094756454632424工zkdcbaux 若被加工齒輪的齒數(shù)在機(jī)床所帶掛輪齒數(shù)中若被加工齒輪的齒數(shù)在機(jī)床所帶掛輪齒數(shù)中沒(méi)有，需要從上列齒輪中選擇合適的齒數(shù)，一般沒(méi)有，需要從上列齒輪中選擇合適的齒數(shù)，一般采用公約數(shù)分解的形式，通過(guò)試湊的方法選擇合采用公約數(shù)

11、分解的形式，通過(guò)試湊的方法選擇合適的掛輪。適的掛輪。 若被加工齒輪的齒數(shù)在上列齒數(shù)之中，其調(diào)整若被加工齒輪的齒數(shù)在上列齒數(shù)之中，其調(diào)整計(jì)算就十分方便，如計(jì)算就十分方便，如45齒的齒輪，則齒的齒輪，則或（或（24/24-24/ 45）。有多種答案）。有多種答案45242020452424工zkdcbaux軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈a) 確定末端件：工作臺(tái)心軸確定末端件：工作臺(tái)心軸滾刀架滾刀架b) 計(jì)算位移：計(jì)算位移：1 r（工作臺(tái)）（工作臺(tái)）f mm (刀架垂直進(jìn)給刀架垂直進(jìn)給)c) 列運(yùn)動(dòng)平衡式：列運(yùn)動(dòng)平衡式：fuba325269233939252172111進(jìn)mm/ r進(jìn)ua1b126/5

12、232/4646/3252/2630540.40.561.161.639450.630.871.802.5049351.001.412.904.00進(jìn)u表2.13 Y3150E型滾齒機(jī)的進(jìn)給量f （mm/ r） 例例3 用高速鋼單頭滾刀（用高速鋼單頭滾刀（型）滾切型）滾切7級(jí)精級(jí)精度、表面粗糙度為度、表面粗糙度為Ra 2.5的鋼質(zhì)齒輪，已知滾的鋼質(zhì)齒輪，已知滾刀的直徑刀的直徑de=100mm，頭數(shù)，頭數(shù)k=1，模數(shù)，模數(shù)m=3mm，孔徑孔徑D=32mm，齒輪的齒數(shù)，齒輪的齒數(shù)z工件工件=63，模數(shù)，模數(shù)m=3mm，試確定滾刀架的進(jìn)給量，試確定滾刀架的進(jìn)給量f 。 解：根據(jù)齒輪加工工藝守則（JB

13、/9168.9-1998），進(jìn)給量在0.55.0mm/r范圍內(nèi)選擇。 根據(jù)手冊(cè)查齒輪與花鍵加工切削用量，粗加工f=2.12.7mm/r,精加工f=0.70.9mm/r. 結(jié)合表2.13，粗加工進(jìn)給量取f=2.50 mm/r；精加工取f=0.87 mm/r。 （3）滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈分析計(jì)算）滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈分析計(jì)算 從運(yùn)動(dòng)分析可知，滾切斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱從運(yùn)動(dòng)分析可知，滾切斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪的差別在于增加一條差動(dòng)傳動(dòng)鏈。這條傳動(dòng)齒輪的差別在于增加一條差動(dòng)傳動(dòng)鏈。這條傳動(dòng)鏈要完成齒槽的螺旋線形成，其它傳動(dòng)鏈與滾切鏈要完成齒槽的螺旋線形成，其它傳動(dòng)鏈與滾切直齒齒輪時(shí)的相同

14、。直齒齒輪時(shí)的相同。 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈與滾切直齒輪主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈與滾切直齒輪時(shí)完全相同。由于滾切斜齒輪時(shí)需要運(yùn)動(dòng)合成，時(shí)完全相同。由于滾切斜齒輪時(shí)需要運(yùn)動(dòng)合成，這時(shí)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的，其計(jì)算與滾切直齒輪相這時(shí)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的，其計(jì)算與滾切直齒輪相同。由于使用合成機(jī)構(gòu)后，軸的旋轉(zhuǎn)方向改變，同。由于使用合成機(jī)構(gòu)后，軸的旋轉(zhuǎn)方向改變，所以在展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈調(diào)整時(shí)，要按機(jī)床使用說(shuō)所以在展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈調(diào)整時(shí)，要按機(jī)床使用說(shuō)明的規(guī)定使用或不使用惰輪。明的規(guī)定使用或不使用惰輪。 4.滾齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu) 作用：將范成運(yùn)動(dòng)中工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件的附加運(yùn)動(dòng)合成后傳到工作臺(tái)，使工件獲得合成運(yùn)

15、動(dòng)。 用途：加工斜齒圓柱齒輪、 大質(zhì)數(shù)齒輪 切向進(jìn)給法加工蝸輪時(shí)。 合成機(jī)構(gòu)：圓柱齒輪或錐齒輪行星機(jī)構(gòu)。 滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成：范成運(yùn)動(dòng)中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12和螺旋軌跡運(yùn)動(dòng)的附加運(yùn)動(dòng)B2 。合成機(jī)構(gòu)作用：將兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成 不發(fā)生矛盾加工直齒輪加工斜齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比計(jì)算式： 3221HIXHX) 1(nnnzzzznaa1HIXHXnnnn 在范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，來(lái)自滾刀的運(yùn)動(dòng)由齒輪zx經(jīng)合成機(jī)構(gòu)傳至軸X；可設(shè)nH=0，則軸IX與X之間的傳動(dòng)比為：1IXXnn1合u 在附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，來(lái)自刀架的運(yùn)動(dòng)由齒輪zy傳給轉(zhuǎn)臂H，再經(jīng)合成機(jī)構(gòu)傳至軸；可設(shè)nIX=0，

16、則轉(zhuǎn)臂H與軸X之間的傳動(dòng)比為：2HXnn2合u加工斜齒圓柱齒輪、大質(zhì)數(shù)齒輪以及用切向法加工蝸輪時(shí)，范成運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)同時(shí)通過(guò)合成機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，并分別按傳動(dòng)比u合1=-1 及u合2=2經(jīng)軸和齒輪e傳往工作臺(tái)。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，工件不需要附加運(yùn)動(dòng) 差動(dòng)傳動(dòng)鏈（換置器官為）的調(diào)整計(jì)算如下：差動(dòng)傳動(dòng)鏈（換置器官為）的調(diào)整計(jì)算如下：a) 決定末端件：滾刀架決定末端件：滾刀架工作臺(tái)心軸工作臺(tái)心軸b) 計(jì)算位移：計(jì)算位移：T mm（刀架垂直移動(dòng)）（刀架垂直移動(dòng)）l r（工件）（工件）c) 列運(yùn)動(dòng)平衡式：列運(yùn)動(dòng)平衡式：1721723625222532222xufeudcbaT合tanIZmT端cos法端mmsi

17、nIZmT法2合ukmdcbauy法sin92222d) 導(dǎo)出換置公式：導(dǎo)出換置公式： 圖圖2.67 螺旋線的展開(kāi)圖螺旋線的展開(kāi)圖 例例3，已知被加工齒輪的齒數(shù)，已知被加工齒輪的齒數(shù)z工件工件=63，模數(shù)，模數(shù)mn=3mm，螺旋角，螺旋角=20，試確定差動(dòng)掛輪，試確定差動(dòng)掛輪a2、b2、c2、d2的齒數(shù)的齒數(shù)。解：由解：由 02606043. 11320sin9sin92222kmdcbauy法 lg1.02606043=0.01112939，查對(duì)數(shù)掛輪表，查對(duì)數(shù)掛輪表0.011-1729與與0.011-1731相近，得相近，得4173 3783，即即a2=41、b2=37、c2=73、d2=

18、83。 實(shí)際傳動(dòng)比實(shí)際傳動(dòng)比uy=4173/3783=0.974601107 誤差為誤差為0.051459322。 滿(mǎn)足滿(mǎn)足2個(gè)運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)加工情況，通過(guò)合個(gè)運(yùn)動(dòng)合成運(yùn)動(dòng)加工情況，通過(guò)合成（差動(dòng)）機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)合成運(yùn)動(dòng)的合成，通過(guò)長(zhǎng)成（差動(dòng)）機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)合成運(yùn)動(dòng)的合成，通過(guò)長(zhǎng)齒和短齒離合器實(shí)現(xiàn)兩種直齒和斜齒輪的加工。齒和短齒離合器實(shí)現(xiàn)兩種直齒和斜齒輪的加工。 為了使軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平衡方程式中消去為了使軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平衡方程式中消去因子，軸向采用了模數(shù)制絲杠，使調(diào)整計(jì)算方因子，軸向采用了模數(shù)制絲杠，使調(diào)整計(jì)算方便。這也為機(jī)器設(shè)計(jì)提供了一種典型思路。便。這也為機(jī)器設(shè)計(jì)提供了一種典型思路。 （4）刀架快速移動(dòng)傳動(dòng)

19、鏈）刀架快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈刀架軸向快速移動(dòng)主要用于調(diào)整機(jī)床，使刀具刀架軸向快速移動(dòng)主要用于調(diào)整機(jī)床，使刀具快速接近或退回工件切削起始點(diǎn)位置。在滾切快速接近或退回工件切削起始點(diǎn)位置。在滾切斜齒輪時(shí)，當(dāng)加工工件需采用幾次吃刀（分粗、斜齒輪時(shí)，當(dāng)加工工件需采用幾次吃刀（分粗、精加工），在每次加工后，要將滾刀快退回起精加工），在每次加工后，要將滾刀快退回起始位置，滾刀應(yīng)按螺旋線軌跡退回，以免出現(xiàn)始位置，滾刀應(yīng)按螺旋線軌跡退回，以免出現(xiàn)“亂扣亂扣”，在初件試切時(shí)，調(diào)整螺旋方向，即，在初件試切時(shí)，調(diào)整螺旋方向，即a2、b2、c2、d2掛輪中是否需要加介輪。掛輪中是否需要加介輪。 當(dāng)?shù)都芸焖偻嘶貢r(shí)，主電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)與否均可。當(dāng)?shù)都芸焖偻嘶貢r(shí)，主電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)與否均可。因?yàn)樗c快速電動(dòng)機(jī)分屬兩個(gè)不同的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。因?yàn)樗c快速電動(dòng)機(jī)分屬兩個(gè)不同的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)。 （5）徑向進(jìn)給法滾切蝸輪傳動(dòng)鏈）徑向進(jìn)給法滾切蝸輪傳動(dòng)鏈 用徑向進(jìn)給法滾切蝸輪時(shí)，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和展成運(yùn)用徑向進(jìn)給法滾切蝸輪時(shí)，主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈與滾切直齒輪時(shí)的相同。其不同點(diǎn)在于所用動(dòng)傳動(dòng)鏈與滾切直齒輪時(shí)的相同。其不同點(diǎn)在于所用的刀具為蝸輪滾刀，滾刀心軸水平安裝，滾刀刀架不的