18J 2.4.3 Y3150E型滚齿机讲解
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Y3150E滚齿机床一、Y3150E滚齿机工作原理根据展成法原理来加工齿轮的。
模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程。
将其中一个齿轮的齿数减少到一个或几个,齿轮的螺旋倾角很大,就成了蜗杆。
将蜗杆开槽并铲背,就成了齿轮滚刀。
当机床使滚刀和工件严格按照一对斜齿轮啮合的传动比关系作旋转运动时,滚刀就可在工件上不断地切出齿来。
二、Y3150E滚齿机用途YT3150E型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮,也可滚切花键轴或用手动径向进给法滚切蜗轮。
三、Y3150E滚齿机总体结构布局如图四、Y3150E滚齿机的主要技术规格:1、加工规范:①工件最大直径500mm②工件最大模数8mm③最大加工宽度250mm④工件最少齿轮5)(滚刀头数最少KZ2、刀架①刀具最大直径160mm②刀具最大长度160mm③刀架最大回转角度240④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0.75mm3、工作台①工作轴心到刀具轴心间的距离最大330 mm最小30 mm②工作台面到刀具轴心间的距离最大535 mm最小235 mm③工作台直径510 mm④工作台液压快速移动距离50 mm⑤工作台水平手移动每转移动量2mm⑥工作台工件用心轴直径30 mm五、优点齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。
外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形。
鼓形齿联轴器可允许较大的角位移,改善了齿面的接触条件,避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压、应力集中的弊端,同时改善了齿面摩擦磨损状况,降低了噪声,提高了传递转矩的能力,延长了使用寿命。
所以,鼓形齿轮联轴器广泛应用于传递大扭矩的轴系传动中,如矿山、起重运输等行业。
Y3150E型滚齿机,改造前只能加工直齿齿轮。
为了在老设备Y3150E型滚齿机上能够加工出高精度的鼓形齿,必须对其进行数控改造。
根据被改造机床的结构、性能及被加工零件精度和工艺要求,选择了基于单片机的简易数控系统。
滚齿机(Y3150E)的工作原理介绍一、Y3150E的意义Y——齿轮加工机床;3——滚齿机及铣齿机;1——小模数齿轮滚齿机;50——φ500(取1/10为50);E——第五次改进。
二、滚齿机的刀具:齿轮滚刀1.切削部分的材料:作为刀具切削部分的材料,应具有下列几个方面的基本性能:(1)较高的常温和高温硬度;(2)必要的强度和韧性;(3)较高的耐磨性;(4)良好的热导性和耐热性;(5)较好的化学惰性。
2.刀体材料由于硬质合金材料比较昂贵,烧结和加工也比较困难,所以滚刀一般都做成非整体式结构。
材料应考虑到滚到的结构形式和工艺要求,并应具有较高的硬度。
可选用中碳合金钢40Cr、40CrNiMo、50CrV或工具钢T10A、T12A、9SiCr等。
对于焊接式滚刀,不仅应具有硬度高,变形小的性能,还应当有较好的可焊性,通常可用9SiCr等工具钢。
3.结构形式分为机夹式、焊接式和机夹——焊接式。
机夹式一般用于m10以内的滚刀。
结构比较复杂,加紧的可靠性较差。
焊接式结构简单,连接强度高,刀片烧结容易、材料节省,因此应用较广泛。
但焊接工艺复杂,焊接应力大,刀片和刀体易焊裂。
4.基本尺寸滚刀具有外径、孔径、长度等基本尺寸。
这些基本尺寸要根据滚刀的规格、用途、结构形式和机床条件等因素进行确定。
由于滚刀的结构形式和设计原则不同,各厂生产的滚刀的基本尺寸也不尽相同,没有统一标准。
为了避免刀杆的弯曲振动,滚刀应具有较大的孔径。
滚刀的长度由切削部分和轴台部分组成。
滚刀工作长度较短,为了便于制造,基本长度可按三圈完整螺纹计算。
5.刀齿的角度(1)前角试验和使用情况表明:随着滚刀负前角的增大,滚齿过程变得平稳。
刀齿的耐用度明显提高。
但是,负前角值越大,保证滚刀的齿形精度就越困难。
一般选用-30°左右的前角。
(2)后角由于刀刃切入齿面比较困难,而且刀齿具有负前角,为了使刀齿保持较好的锋利性,应采用较大的后角。
而且试验表明:刀具的耐用度随后角的增大而成比例的提高。
YM3150E使用说明书第Ⅰ分册第1 页前言1. 摘要本机床使用说明书由两册组成:第Ⅰ分册:机械、液压部分第Ⅱ分册:电气部分本说明书为第Ⅰ分册,提供关于Y3150E、YM3150E 滚齿机的规格、性能、操作的知识。
提供安全操作滚齿机需要的操作和保养方面的知识。
在使用机床前必须认真阅读。
本说明书为Y3150E、YM3150E 共用,由于两种机床的分齿运动及进给运动有部份参数和调整公式不同,以括号[ ]内数值表示YM3150E 的参数或公式,加以区别。
国外用户订购英制随机附件时,滚刀心轴规格以装箱单为准。
给用英制标尺和刻度盘时,滚刀轴心线与工作台轴线有效中心距最小为1.2英寸,最大为15 英寸。
径向进给手柄1 转,径向移动0.1 英寸,刻度盘上每小格刻度值为0.001 英寸。
机床及其配套件都在不断的改进之中,只有随机所附的技术资料才能保证其正确性。
请务必在仔细阅读本说明书后,方允许开动机床。
由于错误操作和未按操作规则而引起的机床损坏,我方不承担任何责任。
如果本说明书中列有用户未订购的特殊部件,是由于说明书结构方面的原因,我们不可能把他们从中去掉。
用户不得因此要求我方另外免费供货。
机床不能同时达到所有规格参数极限,如果您需要在极限状态下使用,请选用其他规格或型号的机床。
机床到达用户所在地开箱时,请按随机附给的《装箱单》内容清点,如与《装箱单》内容或技术协议书要求的内容有差错,请及时与我厂联系。
共2 页Y3150EYM3150E使用说明书第Ⅰ分册第2 页本机床系列资料是供操作者及机床维修人员使用的,请注意保存、保密。
机床在工作中,若出现常见故障,请按本资料后面章节介绍的方法加以分析、排除。
若有无法理解或无法解除的故障,请及时与我厂取得联系,我们将给予大力支持。
重庆机床(集团)有限责任公司地址:重庆市巴南区道角邮编:400055电话:( 023)62555290(023)62551452警告在读懂本说明书之前禁止开启、操作及维修机床。
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。
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型滚齿机设计目录摘要 (I)ABSTRACT..........................................................II 第一章绪论.11.1滚齿机国内外研究现状现状11.2 滚齿机研制技术的发展趋势2第二章滚齿机总体设计42.1滚齿机总体方案设计42.2 拟定传动方案设计42.3 确定详细传动方案62.4 滚齿机各部件方案设计72.4.1 床身设计72.4.2 主传动箱设计72.4.3 刀架立柱设计82..4.4 滚刀牙箱设计82..4.5 工作台设计82..4.6 外支架设计8第三章滚刀箱结构设计93.1滚刀箱的特性93.2滚刀箱的结构设计93.2.1 滚刀箱的功能结构分析93.2.2 滚刀箱的壁厚103.3 滚刀箱的设计计算103.3.1 斜齿轮的设计103.3.2 滚刀心轴的结构设计14第四章刀架底座部件设计164.1 工作要求164.2窜刀运动与工件轴旋转的联动关系164.3刀架底座部件的结构特点174.4动力参数设计174.4.1滚齿机切削力的关系及坐标变换174.4.2 等效负载转矩计算194.4.3 等效转动惯量的计算204.4.4 加速度扭矩的计算214.5滚柱丝杠副支承设计技术研究224.5.1 滚动轴承的选择224.5.2 支承形式设计234.5.3丝杠的预拉伸设计234.6 滚刀轴部件锁紧的实现25第五章滚刀箱形状和尺寸的确定28第六章结束语29参考文献30致谢28附录128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。
Y B E滚齿机操作说明书目录1.安全规则……………………………………………………….1-1页禁止的操作…………………………………………………..1-1页安全预防及安全措施…………………………………………..…1-1页安全介绍……………………………………………………..1-1页1.3.1安装、更换滚刀…………………………………………...1-5页1.3.2更换滚刀后机床的操作…………………………………...1-5页1.3.3机床出现故障时的停止.......................................................1-5页1.3.4保持机床的整齐和清洁………………………………..…1-6页1.3.5使用润滑油、润滑脂的选择………………………………..…...….1-6页2.术语的检索表…………………………………………………2-1页3.机床介绍………………………………………………………3-1页机床特点及主要技术规格参数…………………………….3-1页3.1.1机床特点………………………………………………….3-2页3.1.2机床主要技术规格及参数…………………………….…3-2页机床各部件名称……………………………………………3-3页滚齿原理……………………………………………………3-3页机床特殊部件及附件………………………………………3-4页4.机床的吊运与安装…………………………………………..4-1页机床的吊运…………………………………………………4-1页机床的安装基础和安装空间………………………………4-2页5.机床的传动系统……………………………………………..5-1页机床的主运动……………………………………………..5-1页机床的分度运动………………………………………….5-1页机床的进给运动……………………………………………….5-2页5.3.1径向进给……………………………………………………..5-2页5.3.2轴向径给…………………………………………………….5-3页机床的差动运动………………………………………………5-4页5.4.1采用轴向进给方式加工斜齿圆柱齿轮时,差动链的调整计算5.4.2采用轴向进给方式加工质数直齿圆柱齿轮时,差动链的调整计算5.4.3采用轴向进给加工大于100齿的质数及其整数倍数斜齿圆柱齿轮时,差动链的调整计算 机床的液压系统与润滑系统………………………………...5-7页5.5.1机床的液压系统……………………………………………5-7页共3页5.5.1.1工作台快速移动油缸…………………………………….5-7页5.5.1.2刀架平行移动油缸……………………………………….5-7页5.5.1.3小立柱油缸………………………………………………..5-8页5.5.2润滑系统………………………………………………..…5-8页机床的冷却系统……………………………………………..5-9页6.机床各部位的尺寸…………………………………………….6-1页工作台尺寸…………………………………………………..6-1页工件心轴结构尺寸……………………………………….…6-2页滚刀心轴结构尺寸………………………………………..…6-3页7.滚齿切削条件、参数的确定……………………………..…...7-1页滚刀转速及切削速度的关系………………………….…....7-1页滚刀及工作台的最高速度……………………………..…...7-1页各轴转速及轴向进给量…………………………………….7-1页滚刀箱的安装角度……………………………………….…7-1页7.4.1加工直齿圆柱齿轮的滚刀箱安装………………………….7-1页7.4.2加工斜齿圆柱齿轮的滚刀箱安装………………………….7-1页滚刀的参数……………………………………………………7-1页滚刀的安装精度……………………………………………….7-2页7.6.1滚刀的安装精度与齿形精度关系…………………………..7-2页7.6.2滚刀的安装精度与齿厚关系………………………………..7-2页8.机床的操作和调整………………………………………………8-1页机床操作前的准备工作………………………………………8-1页机床的调整……………………………………………………8-3页8.2.1加工直齿圆柱齿轮时机床的调整…………………………..8-3页8.2.2加工斜齿圆柱齿轮时机床的调整…………………………..8-10页8.2.3加工质数齿轮时机床的调整…………………………….....8-13页8.2.4径向进给滚切蜗轮时机床的调整………………………….8-17页8.2.5用无差动滚切加工大螺旋角斜齿圆柱齿轮的调整计算….8-17页8.2.6普通刀架滚刀移位的调整………………………………….8-17页9.维修及注意事项…………………………………………………9-1页刀架主轴轴承的调整…………………………………………9-1页工作台轴承的调整……………………………………………9-2页注意事项……………………………………………………….9-3页1安全规则 根据国家标准GB1576-2004《金属切屑机床 安全防护通用技术条件》禁止的操作(1) 操作机床时禁止带手套或穿宽松衣服,否则有被卷进去的危险,从而使操作者受伤。
YM3150E使用说明书第Ⅰ分册第1 页前言1. 摘要本机床使用说明书由两册组成:第Ⅰ分册:机械、液压部分第Ⅱ分册:电气部分本说明书为第Ⅰ分册,提供关于Y3150E、YM3150E 滚齿机的规格、性能、操作的知识。
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本说明书为Y3150E、YM3150E 共用,由于两种机床的分齿运动及进给运动有部份参数和调整公式不同,以括号[ ]内数值表示YM3150E 的参数或公式,加以区别。
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