准双曲面齿轮数控成形铣齿机的设计

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1、准双曲面齿轮数控成形铣齿机的设计与干式切齿准双曲面齿轮数控成形铣齿机的设计与干式切齿准双曲面齿轮数控成形铣齿机的设计与干式切齿准双曲面齿轮是汽车底盘结构中广泛应用的关键传动构件。随着我国汽车工业的飞速发展,准双曲面齿轮的需求量也在成倍增长。目前我国现有的准双曲面齿轮制齿设备,大多采用湿式加工且生产效率偏低。为了满足生产的需要,开发效率高、操作简单、节能环保的干式数控准双曲面齿轮加工机床非常必要。本论文主要研究内容如下:1.根据准双曲面齿轮大轮成形法的切齿原理和方法,建立在铣齿机上加工准双曲面齿轮的数学模型,并对其运动参数进行了求解。介绍了高速干式切削原理,拟定出满足干式切削的数控成形铣

2、齿机的设计方案。2.对机床结构进行了设计,并根据干式切削对机床性能的要求对机床各部分进行优化改进,如采有整体床身、八级转速刀具箱、变导程蜗轮副分度、自动排屑装置等。最后完成机床机械结构设计,绘制了零件图用于生产。3.对机床的液压部分进行了设计。分析了机床的工况,根据机床实际的动作要求,合理选择了数控成形铣齿机的数控系统,设计了机床电路及电控柜,绘出了机床的电路原理图,实现工件的数控加工。4.装配出样机,完成了干式铣齿实验,检验了机床的性能、加工精度及效率。实验结果表明,该数控成形铣齿机能够满足干式铣齿要求,可使准双曲面齿轮大轮成形粗切效率提高5倍以上,具有高效率加工、操作简单、低价位等

3、优点,达到了预定的设计要求。摘要2-3ABSTRACT3-8第1章绪论8-151.1引言8-91.2准双曲面齿轮加工概况9-121.2.1准双曲面齿轮简介91.2.2国外发展概况9-111.2.3国内发展概况11-121.3准双曲面齿轮干式切削概况12-131.3.1干式切削概念121.3.2干式铣齿国外概况12-131.3.3干式铣齿国内概况131.4论文选题的背景和意义13-141.5论文的研究内容14-15第2章干式切削及铣齿机模型建立15-272.1干式切削原理概述15-182.1.1干式切削的关键技术15-162.1.2高速干式切削16-172.1.3其它干式切削方法17-1

4、82.2准双曲面齿轮切齿原理18-212.3大轮成形法实现干式切削的工艺分析21-222.3.1工艺可行性分析21-222.3.2切削参数分析222.4铣齿机的运动模型与运动参数的求解22-262.4.1数控成形铣齿机的运动模型22-242.4.2数控成形铣齿机机床坐标系24-262.5本章小结26-27第3章数控成形铣齿机床结构设计27-393.1数控成形铣齿机总体设计方案27-293.1.1机床部件简介27-283.1.2机床特点28-293.2铣齿机床身设计29-323.2.1床身的基本要求29-303.2.2床身的设计30-323.3工件箱设计32-333.4刀具箱设计33-3

5、63.4.1确定刀盘轴转速的级数343.4.2传动机构设计34-353.4.3总传动比i的计算353.4.4刀盘主轴轴转速计算35-363.5Z方向进给滑台设计36-383.5.1滑台结构设计36-373.5.2导轨的选择37-383.5.3滚珠丝杠383.6本章小结38-39第4章数控成形铣齿机控制系统设计39-514.1液压系统设计39-424.1.1设计要求394.1.2回转油缸校核39-414.1.3液压系统原理图414.1.4选择液压元件41-424.2电控系统42-504.2.1西门子SINUMERIK802C系统简介43-444.2.2铣齿机加工流程444.2.3电源部分

6、设计44-454.2.4CNC部分设计454.2.5伺服部分设计454.2.6急停和过载保护45-504.3本章小结50-51第5章干式切齿实验51-605.1铣齿机的安装调试51-535.1.1铣齿机的安装51-525.1.2数控系统的调试52-535.2铣齿实验53-575.2.1调整参数计算54-555.2.2机床的调整555.2.3切削试验55-575.3干式切削机床性能57-585.4齿轮切齿误差分析58-595.5本章小结59-60第6章结论60-616.1论文主要研究成果和结论606.2展望60-61参考文献61-65致谢65-66攻读硕士学位期间的研究成果66