Y3150E型滚齿机数控改造及结构设计

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。

专业综合设计与实践报告书专业班级学号姓名目录第一章YM3150E滚齿机简介 (1)1.1整体功能介绍 (1)1.2控制要求 (1)1.3 课题现状分析 (1)第二章YM3150E滚齿机的运动分析 (4)第三章YM3150E滚齿机的电路分析 (5)第四章YM3150E滚齿机的PLC选型 (8)4.1 PLC的基本概念 (8)4.2三菱PLC的主要特点 (8)4.3 PLC的选型 (9)第五章YM3150电气控制线路的PLC改造 (11)5.1输入输出的设计 (11)5.2 YM3150E滚齿机的电气改造图 (12)5.2YM3150E滚齿机的PLC改造梯形图 (14)第六章仿真与调试 (16)第六章总结 (19)参考文献 (20)第一章YM3150E滚齿机简介1.1整体功能介绍重庆机床厂生产的YM3150E型精密滚齿机采用了传统的接触器—继电器控制系统．继电接触器控制系统是使用按钮、开关、行程开关、继电器、接触器等组成的控制系统。

它通过电气触点的闭合和分断来控制电路的接通与断开，实现对电动机拖动系统的起动、停止、调速、自动循环与保护等自动控制。

它具备控制器件结构简单、价格低廉、控制方式直观、容易掌握、工作可靠易维护等优点，但是体积较大、控制速度慢，改变控制功能必须通过改变接线来完成，比较麻烦和困难，在现在工厂的实际操作中，越来越不适应现场控制。

本文就针对新的方案解决YM3150E型精密滚齿机难控制的问题，使用PLC对它进行改造。

该机床由液压泵电机、主电机、冷却电机和快速移动电机组成。

液压泵电机主要是提供液压阀的压力来润滑机械等功能；冷却电机提供机械的冷却循环系统，使得机械的温度不至于过高，控制在一定的范围里；快速移动电机用于装置的快速移动，提高非工作时段的效率，以提高整体的效率。

1.2控制要求在这些电机中有一定的启动顺序，只有满足一定的启动要求后才能确保机械的安全使用，保证它的稳定性，所以必须在液压泵电机起动并使水银继电器触点闭合以后主电机才能起动，在主电机起动以后冷却电机才能起动．当液压泵电机停止以后整个机床处于停止工作状态。

目录第1章绪论 (2)1.1 课题的来源、研究的意义及现状分析 (2)1.1.1 课题的来源 (2)1.1.2课题现状分析 (3)第2章机械结构方案设计 (7)2.1 主传动系统 (7)2.2 进给运动系统 (7)2.2.1 垂直进给 (7)2.2.2 径向进给 (8)2.2.3 工作台的转动 (8)第3章立柱的设计计算 (10)3.1 滚齿机切削力的计算 (10)3.2 电动机的选择 (11)3.3滚珠丝杠的选取 (12)3.3.1 滚珠丝杠动载荷的计算与直径估算 (12)3.3.2 滚珠丝杠的校核 (14)3.4 锥齿轮的设计计算 (15)3.4.1 初步设计 (15)3.4.2 几何计算 (16)3.4.3 接触强度校核 (19)3.4.4 弯曲强度校核 (21)3.5 蜗杆蜗轮的设计计算 (21)3.5.1 选择蜗杆的传动类型 (22)3.5.2 按齿面接触疲劳强度进行设计 (22)3.5.3蜗杆蜗轮的主要参数与几何计算 (23)3.5.4 验算效率 (25)第4章立柱、导轨的设计 (26)4.1 导轨的选择 (26)4.2 立柱的设计 (28)第5章 PLC系统总体设计方案概述 (29)5.1传统滚齿机控制系统的功能与技术指标 (29)5.2 PLC控制系统设计方案 (33)第6章硬件系统的设计 (36)6.1 PLC与伺服系统的连接 (36)6.2 PLC与传感器的连接 (37)第7章软件系统的设计与调试 (40)7.1 数控化改造的电气要求 (40)7.2 I/O点的分配 (40)7.3 PLC梯形图设计 (44)第8章期望与总结 (46)参考文献 (48)第1章绪论1.1课题的来源、研究的意义及现状分析1.1.1 课题的来源本课题来源于生产实际。

齿轮是工业生产中的重要基础零件，其加工水平和能力反映了一个国家的工业水平。

随着社会生产力和科学技术的发展，企业对齿轮的质量要求越来越高。

目录摘要 (1)Reconstruction of Y3150E Precision Gear Hobbing Machine by PLC (2)一. 绪论 (3)1.1 课题的依据 (3)1.2 课题的研究意义 (4)1.3 课题的现状分析 (4)1.4 PLC简介 (5)二.PLC系统总体设计方案概述 (11)2.1传统滚齿机控制系统的功能与技术指标 (11)2.2 PLC控制系统设计方案 (14)三.硬件系统的设计 (17)3.1 PLC (17)3.2 伺服系统 (19)3.3 触摸屏 (20)3. 4 传感器 (21)3. 5 电源电路 (21)3. 6 硬件连接 (23)四.软件系统的设计与调试 (28)4.1 数控化改造的电气要求 (29)4.2 I/O点的分配 (30)4. 3 PLC梯形图设计 (32)五.期望与总结 (34)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 Y3150E滚齿机相关技术参数 (38)附录2 外国文献翻译 (39)Y3150E型滚齿机PLC控制系统的改造摘要作为机电一体化重要技术的可编程序控制器(PLC)产品的集成度越来越高,工作速度越来越快,功能越来越强,使用越来越方便,特别是远程通信功能的实现,易于实现柔性加工和制造系统,使得PL C如虎添翼。

本文简要的介绍了Y3150E型精密滚齿机的控制原理，并利用PLC对滚齿机进行改造，设计PLC控制系统，使滚齿机的控制更加方便。

关键词：滚齿机，控制系统，机电一体化，PLCplease contact Q 3053703061 give you more perfect drawings此处省去NNNNN需要更多更完整的图纸和说明书请联系秋3053703061章1章绪论1.1 课题的依据本课题依据于PLC对Y3150E型精密滚齿机控制系统的数控改造。

原Y3150E型精密滚齿机采用纯机械的传动链，传动精度低、调整复杂,无法满足大批量、多品种、高精度齿轮的加工要求,且机床电气故障比较突出,有些机床甚至无法使用,如果淘汰了重新购置则投资太大.由于润滑充分,这些机床的导轨、丝杠、丝母、滑台及工作台的涡轮蜗杆等磨损不大,机床机械精度保持较好,具备进行改造的基本条件,且改造投资少、见效快。

目录摘要 -------------------------------------------------------------- 1第一章绪论 ------------------------------------------------------ 31.1选题的依据及课题意义 ---------------------------------------- 31.2国内外滚齿机的研究发展状况 ---------------------------------- 3第二章滚齿机总体设计------------------------------------------- 62.1滚齿机的工作原理 -------------------------------------------- 62.2 滚齿机的结构设计-------------------------------------------- 62.3 滚齿机的传动方案设计---------------------------------------- 72.4主传动方案的评定与选择 -------------------------------------- 92.5电动机的选择 ----------------------------------------------- 112.6滚齿机的技术规格 ------------------------------------------- 12 第三章刀架结构设计-------------------------------------------- 133.1滚刀刀架的结构介绍 ----------------------------------------- 133.2 刀架结构的设计计算----------------------------------------- 143.2.1 直齿轮的设计 ----------------------------------------- 143.2.2 滚刀心轴的结构设计 ----------------------------------- 17 第四章滚刀箱及其余部件设计----------------------------------- 214.1滚刀箱的设计 ----------------------------------------------- 214.2 滚刀牙箱设计----------------------------------------------- 224.3 刀架立柱设计----------------------------------------------- 22 总结 ---------------------------------------------------------- 23 参考文献 ---------------------------------------------------------- 24 致谢 ---------------------------------------------------------- 25 附录一 ------------------------------------------------------------ 26 附录二 ------------------------------------------------------------ 32Y3150E型滚齿机刀架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。

实验五 Y3150E 滚齿机调整一、实验目的1. 学习滚齿机的传动系统和工作原理。

2. 了解滚齿机的性能和结构。

3. 本实验项目为验证性实验,要求同学认真预习有关课程知识。

二、机床传动系统图 1－4为Y3150E 型滚齿机传动系统图。

三、机床的调整计算1. 切削速度传动链（电动机－滚刀） V 切= 10000Dnπ 公尺/分其中：D —滚刀直径（㎜）； n —主轴转数（转/分）； n =Dπ10000转/分上表适用于逆铣法切削，使用顺铣时切削速度还可以提高一些，为了避免工作台蜗轮过早磨损，限制工作台的转数不得大于7.5转/分，选好滚刀转数后，验算工作台实际转数是否小于7.5转/分。

n 1=zkn刀≤7.5公尺/分其中：n1—工作台转数；K —滚刀头数；z —被加工齿轮齿数。

V切=1000刀nD公尺/分其中：D—滚刀直径（㎜）；n 刀为主轴转数（转/分）； n 刀=DV ∙π切1000 转/分上表适用于逆铣法切削，使用顺铣时切削速度还可以提高一些，为了避免工作台蜗轮过早磨损，限制工作台的转数不得大于7.5转/分，选好滚刀转数后，验算工作台实际转数是否小于7.5转/分。

n 1= zkn ∙刀 ≤7.5公尺/分其中：n 1—工作台转数； K —滚刀头数； z —被加工齿轮齿数。

主 轴 转 数 表2. 分齿挂轮计算与调整根据滚刀头数K 和工件Z 进行调整 当5≤KZ 1≤20时，取e=48,f=24； 当21≤KZ 1≤142时，取e=36,f=36； 当143≤KZ r 1时，取e=24,f=48。

式中e,f 挂轮是一对“结构性挂轮”，根据被加工齿轮齿数选取。

3. 轴向进给量的调整公式：πμμ4608.011fx b a f ==进给箱差动挂轮链的计算和调整当加工螺旋齿轮时，应根据齿轮的法向模数m 法和螺旋角β调整差动挂轮，其调整公式为μ附加=Km d c b a ∙=∙法βsin 355615.82222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，此时差动链丝给予工作台的补偿运动是±一转。

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。

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。

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。

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目录摘要 (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。

目录摘要 (1)关键词 (1)一.前言 (2)1.1 PLC的国内外的状况 (2)1.2 PLC的组成及特点 (4)1.3 PLC的用途 (5)1.4 PLC常用语言 (6)1.5本课题的主要任务 (6)二.整体方案的选择 (7)2.1整体功能介绍 (7)2.2控制要求 (7)2.3电器说明.............................................................................. .. 8 2.4保护装置 (8)2.5电气原理图、电器接线图……………………………………………………. .8三.硬件系统设计 (9)3.1 PLC机型的选择步骤与原则 (9)3.2 F1系列PLC的指令系统简介 (10)3.3 YM3150E型滚齿机的硬件系统设计 (11)四软件系统的设计 (13)4.1 PLC程序设计的相关指令 (13)4.2根据控制要求绘制梯形图 (15)五结束语 (16)小结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)附录1程序 (20)附录2外文文献翻译……………………………………………………………………… ..23附录3外文文献原文 (34)YM3150E型精密滚齿机的PLC改造摘要近年来，作为机电一体化重要技术的可编程序控制器(PLC)产品的集成度越来越高,工作速度越来越快,功能越来越强,使用越来越方便,特别是远程通信功能的实现,易于实现柔性加工和制造系统,使得PLC如虎添翼。

本文简要的介绍了YM3150E型精密滚齿机的控制原理，并利用PLC对滚齿机进行改造，设计PLC控制系统，使滚齿机的控制更加方便。

关键词：滚齿机，控制系统，机电一体化，PLCReconstruction of YM3150E Precision Gear HobbingMachine by PLCAbstractIn recent years, as an important technology in Mechatronics, Programmable Logic Controller (PLC) products are more integrated, working faster and faster, more powerful in function, more and more convenient to use, especially in telecommunications function implementation, it is easy to implement flexible processing and manufacturing systems, makes the PLC even more powerful. This article briefly describes YM3150E Precision hobbing machine control principle, and to use PLC to reform of the hobbing machine, PLC control system designed to enable gear hobbing machine control more convenient.Keyword：Hobbing Machine,Control System, Mechatronics, PLC1.前言现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。

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。

YM3150E 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。

径向进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YM3150E 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。

操作者应充分认识到使用该机床所潜在的危险。