資源目錄里展示的全都有，所見(jiàn)即所得。下載后全都有,請(qǐng)放心下載。原稿可自行編輯修改=【QQ：401339828 或11970985 有疑問(wèn)可加】 本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告 論 文 題 目： YK3180 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué) 專(zhuān) 業(yè) 班 院： 機(jī)械工程學(xué)院 級(jí)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 機(jī)英 145 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱(chēng)）： 年 1 月 12 日 填 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告要求 開(kāi)題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。 一、選題依據(jù) 1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域； 2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值； 3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題； 2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路）； 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）； 2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述 學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通 過(guò)分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相 關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開(kāi)題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。 五、其他要求 1. 開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開(kāi)始后的前四周內(nèi)完成； 2. 開(kāi)題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過(guò)； 3. 開(kāi)題報(bào)告不合格或沒(méi)有做開(kāi)題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論 文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯； 4. 開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師； 5. 開(kāi)題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專(zhuān)業(yè)可根據(jù)需要手寫(xiě)在統(tǒng)一紙張 上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。 10 一、選題依據(jù)1、研究領(lǐng)域 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)、CAD 2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是滾齒機(jī)重要的組成部分，是對(duì)滾齒加工原理進(jìn)行實(shí)踐的關(guān)鍵。 滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的重點(diǎn)問(wèn)題是構(gòu)建范成傳動(dòng)鏈，該傳動(dòng)鏈的精度基本上決定了機(jī)床的 加工精度。滾齒機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用于，將主電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪副和蝸 輪副轉(zhuǎn)化為刀具與工件所形成的嚙合運(yùn)動(dòng)。 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)劣直接決定了所加工齒輪的效率是否高、結(jié)構(gòu)是否緊 湊、工作起來(lái)是否可靠壽命長(zhǎng)，以及所生產(chǎn)齒輪形成嚙合齒輪副的傳動(dòng)比是否穩(wěn)定。 通過(guò)對(duì)滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和改良可以提高滾齒機(jī)的生產(chǎn)效率、加工精度、豐富加 工品種、減少加工成本以及減少噪音和機(jī)油等污染。 3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì) 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的發(fā)展可劃分為機(jī)械式滾齒機(jī)和數(shù)控滾齒機(jī)兩個(gè)階段。傳統(tǒng)的機(jī) 械傳動(dòng)式滾齒機(jī)，其特征為各主軸采用機(jī)械傳動(dòng)形式，包括差動(dòng)、分齒、工件軸、滾 刀軸和進(jìn)給等。工作時(shí)，滾刀裝在滾刀主軸上，由主電動(dòng)機(jī)通過(guò)齒輪副和蝸輪副驅(qū)動(dòng) 作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；刀架可沿立柱導(dǎo)軌垂直移動(dòng)，還可繞水平軸線調(diào)整一個(gè)角度。工件裝在 工件軸上，由分度蝸輪副帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，與滾刀的運(yùn)動(dòng)一起構(gòu)成展成運(yùn)動(dòng)。滾切斜齒時(shí)， 差動(dòng)機(jī)構(gòu)使工件作相應(yīng)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)。工作臺(tái)(或立柱)可沿床身導(dǎo)軌移動(dòng)，以適應(yīng)不同 工件直徑和作徑向進(jìn)給。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了 1～3 軸數(shù)控化的滾齒機(jī)，其中的一部分軸采用伺服電機(jī)數(shù)字化控制。 現(xiàn)在市場(chǎng)上滾齒機(jī)按傳動(dòng)方式分類(lèi)有下列幾種： （1） 齒輪傳動(dòng)數(shù)控滾齒機(jī)，隨著刀具技術(shù)的發(fā)展，切削線速度有了很大的提高， 為適應(yīng)刀具的高速切削要求，出現(xiàn)了工件軸和滾刀軸采用齒輪副傳動(dòng)的數(shù)控滾齒機(jī)， 速度有很大的提高。這種數(shù)控滾齒機(jī)的工件軸由于使用了齒輪副，速度不再受蝸桿線 速度的影響而提高了很多，在加工少齒數(shù)齒輪時(shí)有優(yōu)勢(shì)，適合使用普通滾刀或鈷高速 鋼滾刀。但是機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的存在限制其滾刀線速度的提升，在刀具適應(yīng)性上有一定 局限，而且也不能適應(yīng)干式切削的需要。為提高傳動(dòng)剛性和精度，工作臺(tái)齒輪副往往 采用雙齒輪消隙的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于對(duì)傳動(dòng)精度十分敏感的滾齒機(jī)來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)系統(tǒng) 的缺陷是致命的，會(huì)造成加工精度的不穩(wěn)定。 （2） 直驅(qū)式全數(shù)控滾齒機(jī)，這種滾齒機(jī)以全直驅(qū)技術(shù)的利用為特征，工件軸和滾刀軸的分別使用電主軸和力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，取消了全部機(jī)械傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)了真正 意義的全閉環(huán)控制。直驅(qū)技術(shù)的使用，保證了高速度；電子齒輪箱和無(wú)機(jī)械間隙的零 傳動(dòng)，保證了高精度。零傳動(dòng)滾齒機(jī)突破了傳統(tǒng)齒輪加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，是齒 輪 機(jī)床設(shè)計(jì)技術(shù)的重大變革。 （3） 蝸輪副傳動(dòng)數(shù)控滾齒機(jī)，這種滾齒機(jī)的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副傳動(dòng)，傳動(dòng)鏈大大縮短，分齒和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)取消了傳統(tǒng)滾齒機(jī)的掛輪，代之以數(shù)控系統(tǒng)的“電子齒輪箱（EGB）”，精度有所提高，但由于受蝸輪傳動(dòng)的限制，速度依然較低。這種數(shù)控滾齒機(jī)有 4 軸數(shù)控（型號(hào)通常標(biāo)示為 YK31xxCNC4）、5 軸數(shù)控（型號(hào)通常標(biāo)示為YK31xxCNC5）、6 軸數(shù)控（型號(hào)通常標(biāo)示為 YK31xxCNC6）。4 軸數(shù)控滾齒機(jī)的數(shù)控軸通常是滾刀旋轉(zhuǎn)、工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)、徑向進(jìn)給、軸向進(jìn)給；5 軸數(shù)控滾齒機(jī)的數(shù)控軸通常是在 4 軸數(shù)控滾齒機(jī)的基礎(chǔ)上增加一個(gè)切向進(jìn)給；6 軸數(shù)控滾齒機(jī)則對(duì)滾齒機(jī)所必須的 6 個(gè)運(yùn)動(dòng)軸都實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制，稱(chēng)為全數(shù)控滾齒機(jī)。全數(shù)控滾齒機(jī)可以實(shí)現(xiàn)加工非圓齒輪、復(fù)合加工功能。 （4） 直線軸數(shù)控滾齒機(jī)，這是國(guó)內(nèi)數(shù)控滾齒機(jī)市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。它是在傳統(tǒng)機(jī)械式滾齒機(jī)的基礎(chǔ)上，將徑向進(jìn)給和軸向進(jìn)給數(shù)控化（2 軸），或?qū)较蜻M(jìn)給、軸向進(jìn)給和竄刀三個(gè)運(yùn)動(dòng)數(shù)控化（3 軸），實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)循環(huán)，并且可以加工鼓形齒，或進(jìn)行自動(dòng)竄刀。但分齒和差動(dòng)保留了機(jī)械式滾齒機(jī)的全部傳動(dòng)鏈，在加工精度和生產(chǎn)效率 上沒(méi)有顯著變化。 近年來(lái)，許多公司為了 ISO14000 認(rèn)證來(lái)適應(yīng)國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，在各國(guó)環(huán)境安全得到越來(lái)越多的重視，因此，無(wú)油煙加工技術(shù)的需求越來(lái)越迫在眉睫。滾齒機(jī)作為使用 最廣泛的齒輪加工機(jī)床，占用整個(gè)齒輪加工機(jī)床的 45％左右，其在加工產(chǎn)生的油煙環(huán)境污染也特別突出。隨著科學(xué)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，新型刀具材料和涂層材料的出現(xiàn)， 特別是大功率直驅(qū)高速主軸和其它新型技術(shù)的應(yīng)用。干切滾齒技術(shù)已經(jīng)得到應(yīng)用并且 成熟。它不但改善環(huán)境，而且大大提高了加工效率，降低了成本，目前，干切滾齒技 術(shù)已經(jīng)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)的濕切滾齒。濕式滾齒的冷卻液產(chǎn)生廢油同時(shí)產(chǎn)生廢氣污染環(huán) 境。干切滾齒不僅可以解決這個(gè)問(wèn)題，也可以提升加工效率，進(jìn)而降低單件零件成本。 使用粉末冶金高速鋼滾刀時(shí)，干切滾齒的線速度可以達(dá)到濕式滾齒的 1.5 到 2 倍,根 據(jù)工件切削性能和模數(shù)的不同可以達(dá)到 130 到 280 米/分鐘。干切滾齒首先不需要冷卻液,不需添加冷卻液，可以省去冷卻液成本，不需冷卻泵或油過(guò)濾裝置。其次，不 需要去除油霧，沒(méi)有健康危害。再次,零件清潔，省去清洗或烘干零件的費(fèi)用，無(wú)環(huán) 境污染。綜上所述，干式滾齒機(jī)提高了加工效率近 25%，降低約 15%的成本。 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì): （1） 全數(shù)控化 （2） 零傳動(dòng) （3） 高速、高精度 （4） 環(huán)?；? （5） 集成化 （6） 網(wǎng)絡(luò)化 二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問(wèn)題 （1） 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)； （2） 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 2. 擬開(kāi)展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫(xiě)作大綱或設(shè)計(jì)思路） 設(shè)計(jì)思路： （1) 確定課題的研究目的，研究?jī)?nèi)容，以及目前的研究概況及其發(fā)展； （2) 電動(dòng)機(jī)的選擇：確定滾齒機(jī)的主要參數(shù)，確定相關(guān)電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)； （3) 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理及主要組成，進(jìn)行滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程概述，確定傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及其驅(qū)動(dòng)方式； （4) 進(jìn)行傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核：齒輪設(shè)計(jì)、絲杠螺母設(shè)計(jì)、傳動(dòng)軸的校核與計(jì)算等； （5) 設(shè)計(jì)出滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體裝配圖。 3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果 （1） 一套完整的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的裝配圖及零件圖； （2） 一份傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的說(shuō)明書(shū)； （3） 一篇外文文獻(xiàn)翻譯。 三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排 1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)） （1) 查閱、整理參考文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)掌握滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理，進(jìn)行滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)。 （2) 滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、選型、校核計(jì)算。設(shè)計(jì)參數(shù)： 主軸轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)及轉(zhuǎn)速范圍：8 級(jí)，40~200r/min 主電動(dòng)機(jī)功率及同步轉(zhuǎn)速：N=5.5kw，1500r/min 2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃 第 1~4 周 明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱參考文獻(xiàn)并分析有關(guān)資料撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告。第 5 周 擬定滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 第 6~9 周 完成滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行主要零件的設(shè)計(jì)及其計(jì)算校核。第 10~12 周 繪制滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件圖。 第 13 周 書(shū)寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，翻譯與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)。第 14 周 完善畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容。 四、需要閱讀的參考文獻(xiàn) [1] 譚偉明. 混合驅(qū)動(dòng)的滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)械傳動(dòng), 2016, 4: 87-90+100 [2] 譚偉明. 混合驅(qū)動(dòng)內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中的運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)分析[J]. 機(jī)械傳動(dòng), 2015, 4: 110-114 [3] 劉潤(rùn)愛(ài)， 張根保. 滾齒機(jī)及滾齒加工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 現(xiàn)代制造工程,2003(11):84-86. 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[17] Sun Y.Reliability Research of Web Press High Speed Feeding Paper System[C].International Conference on Measuring Technology & Mechatronics Automation.IEEE,2011:999-1002. 附：文獻(xiàn)綜述  文獻(xiàn)綜述 一、設(shè)計(jì)滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的目的和意義 通過(guò)去滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以去改良過(guò)去傳統(tǒng)的機(jī)械傳動(dòng)方式，以此提高加 工精度、加工效率。齒輪品種規(guī)格繁多、使用量大面廣，是汽車(chē)、航空、工程機(jī)械、 日常工具及國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域重要的基礎(chǔ)部件之一。齒輪的生產(chǎn)制造在裝備制造業(yè)中占 用十分重要的地位，其性能不僅與國(guó)家工業(yè)發(fā)展息息相關(guān)，也與日常生活密不可分。 齒輪加工機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大，是裝備制造業(yè)中的重要基礎(chǔ)裝備。根據(jù)加工原 理，齒輪加工方法主要有成形法和展成法（范成法）。成形法加工時(shí)沒(méi)有齒輪嚙合運(yùn) 動(dòng)，加工精度很低；展成法加工時(shí)齒輪刀具與被加工齒輪之間有嚙合運(yùn)動(dòng)，包絡(luò)出被加工齒輪的齒廓（齒面），且生產(chǎn)效率和加工精度較高，常見(jiàn)的有滾齒、插齒、剃齒 （屬精加工），其中滾齒加工應(yīng)用最為廣泛。在滾齒機(jī)上可切削直齒、斜齒圓柱齒輪，還可加工花鍵、蝸輪、鏈輪等。滾齒機(jī)的擁有量約占齒輪機(jī)床總量的 45~50%。 黃河 4、劉福華 4 等人提出雖然到上世紀(jì) 70 年代末，我國(guó)已基本形成了完整的齒輪制造體系，但設(shè)計(jì)制造水平不高，與國(guó)外先進(jìn)制造水平還有較大差距。近年來(lái)，我 國(guó)齒輪產(chǎn)業(yè)已超越意大利躍居全球第四，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾突出、產(chǎn)能過(guò)剩、自主創(chuàng) 新能力不足等問(wèn)題突出。隨著制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，工業(yè)化與信息化的融合逐步加深， 出來(lái)行業(yè)必將呈現(xiàn)出設(shè)計(jì)信息化、裝備智能化、流程自動(dòng)化、管理現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢(shì)， 齒輪制造企業(yè)將逐步從規(guī)模速度型轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新效益型。 二、滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的分類(lèi)及構(gòu)成 根據(jù)傳動(dòng)方式的不同滾齒機(jī)可以分為以下幾類(lèi)： 直線軸數(shù)控滾齒機(jī)，這是國(guó)內(nèi)數(shù)控滾齒機(jī)市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。它是在傳統(tǒng)機(jī)械式滾齒機(jī)的基礎(chǔ)上，將徑向進(jìn)給和軸向進(jìn)給數(shù)控化（2 軸），或?qū)较蜻M(jìn)給、軸向進(jìn)給和竄刀三個(gè)運(yùn)動(dòng)數(shù)控化（3 軸），實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)循環(huán)，并且可以加工鼓形齒，或進(jìn)行自動(dòng)竄刀。但分齒和差動(dòng)保留了機(jī)械式滾齒機(jī)的全部傳動(dòng)鏈，在加工精度和生產(chǎn)效率上沒(méi)有 顯著變化。 蝸輪副傳動(dòng)數(shù)控滾齒機(jī)，這種滾齒機(jī)的工件軸和滾刀軸等采用傳統(tǒng)的蝸桿蝸輪副 傳動(dòng)，傳動(dòng)鏈大大縮短，分齒和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)取消了傳統(tǒng)滾齒機(jī)的掛輪，代之以數(shù)控系統(tǒng)的“電子齒輪箱（EGB）”，精度有所提高，但由于受蝸輪傳動(dòng)的限制，速度依然較低。 齒輪傳動(dòng)數(shù)控滾齒機(jī)，隨著刀具技術(shù)的發(fā)展，切削線速度有了很大的提高，為適 應(yīng)刀具的高速切削要求，出現(xiàn)了工件軸和滾刀軸采用齒輪副傳動(dòng)的數(shù)控滾齒機(jī)，速度 有很大的提高。這種數(shù)控滾齒機(jī)的工件軸由于使用了齒輪副，速度不再受蝸桿線速度 的影響而提高了很多，在加工少齒數(shù)齒輪時(shí)有優(yōu)勢(shì)，適合使用普通滾刀或鈷高速鋼滾 刀。但是機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)的存在限制其滾刀線速度的提升，在刀具適應(yīng)性上有一定局限， 而且也不能適應(yīng)干式切削的需要。為提高傳動(dòng)剛性和精度，工作臺(tái)齒輪副往往采用雙 齒輪消隙的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)對(duì)于對(duì)傳動(dòng)精度十分敏感的滾齒機(jī)來(lái)說(shuō)，傳動(dòng)系統(tǒng)的缺陷 是致命的，會(huì)造成加工精度的不穩(wěn)定。 直驅(qū)式全數(shù)控滾齒機(jī)，這種滾齒機(jī)以全直驅(qū)技術(shù)的利用為特征，工件軸和滾刀軸 的分別使用電主軸和力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，取消了全部機(jī)械傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)了真正意義的 全閉環(huán)控制。直驅(qū)技術(shù)的使用，保證了高速度；電子齒輪箱和無(wú)機(jī)械間隙的零傳動(dòng)， 保證了高精度。零傳動(dòng)滾齒機(jī)突破了傳統(tǒng)齒輪加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，是齒輪機(jī)床 設(shè)計(jì)技術(shù)的重大變革。 在滾齒機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，譚偉明 1 曾提出滾齒加工是利用螺旋齒輪嚙合原理進(jìn)行 切削的，滾刀的實(shí)質(zhì)就是一個(gè)蝸桿，而工件就是與之相嚙合的齒輪。滾齒時(shí)，滾刀與 工件在一定的速度比下做展成運(yùn)動(dòng)，同時(shí)相對(duì)于工件全齒寬做軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào) 整嚙合速度比，只需一把刀具就能加工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪。用不同齒形的 滾刀還可加工蝸輪、鏈輪、花鍵、擺線齒輪等各種齒形的齒輪。滾齒機(jī)在加工時(shí)一般 同事進(jìn)行三種運(yùn)動(dòng)：切削運(yùn)動(dòng)，即滾刀的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；展成運(yùn)動(dòng)，即分齒運(yùn)動(dòng)；垂直進(jìn) 給運(yùn)動(dòng)，即滾刀沿齒柸軸線的走刀運(yùn)動(dòng)。其中，分齒傳動(dòng)誤差直接影響切齒精度。 三、滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 譚偉明 1 提出混合驅(qū)動(dòng)是英國(guó)利物浦科技大學(xué)的 Jones 和 Tokuz 于創(chuàng)建的研究領(lǐng)域。根據(jù)傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)和可控機(jī)構(gòu)各自的特點(diǎn) Jones 和Tokuz 提出了一種全新的機(jī)械系統(tǒng)“Hybrid Machine”（中文譯名為“混合驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)”）這種機(jī)械同時(shí)具有兩類(lèi)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)。Jones 和 Tokuz 通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了這類(lèi)機(jī)構(gòu)的特性 其結(jié)論是：全伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的柔性較大，幾乎能夠滿(mǎn)足各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求。但現(xiàn)有的伺服電機(jī)功率較小， 全伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)很難適應(yīng)較大功率需求的情況。在實(shí)現(xiàn)升-降輸出運(yùn)動(dòng)時(shí)，混合驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)對(duì)伺服電機(jī)的功率需求比全伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)伺服電機(jī)的功率需求要小得多。 目前國(guó)外近年來(lái)在小模數(shù)齒輪加工方面，各齒輪生產(chǎn)廠家已開(kāi)發(fā)出了滾刀軸和齒 坯軸直接驅(qū)動(dòng)式滾齒機(jī)，采用滾刀軸和齒坯軸直接驅(qū)動(dòng)的方式減少了滾齒加工傳動(dòng)鏈 的關(guān)鍵部件，從而避免了由傳動(dòng)裝置所產(chǎn)生的累積誤差。目前國(guó)外主要滾齒機(jī)廠家的 高速干式滾齒切削加工發(fā)展迅速。采用高速干式切削的滾齒刀具壽命提高了 2 倍，刀具成本降低了 38%，加工效率變?yōu)樵瓉?lái)的 3 倍，單個(gè)齒輪加工的成本減少了 40%。黃河 4、劉福華 4 等人提出經(jīng)過(guò) 100 多年的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家的滾齒加工技術(shù)及其設(shè)備日趨成熟和完備。其滾齒傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最大特點(diǎn)是采用無(wú)冷卻液的干式切削工藝和全直驅(qū)動(dòng)技 術(shù)的應(yīng)用。在歐洲，以德國(guó) Liebherr 公司為代表，其典型的 LC 系列產(chǎn)品滿(mǎn)足了不同行業(yè)、不同規(guī)格齒輪加工的需求，如 LC82、LC122、LC182、LC282、LC382 等系列機(jī)床適用于輕型車(chē)、微型車(chē)、轎車(chē)行業(yè)對(duì)齒輪加工設(shè)備的需要；LC502、LC802、LC1000 等系列機(jī)床適用于重型汽車(chē)、起重運(yùn)輸、電梯業(yè)對(duì)齒輪加工設(shè)備的需要。在美洲，以 美國(guó) Gleason-Pfauter-Hurth 合資公司的 GP/PE 系列產(chǎn)品為代表，如 GP130、GP200、GP300、GP200S、GP300G、PE300、PE500。其最大特點(diǎn)是采用無(wú)冷卻液的干式切削工 藝和全直驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用。在亞洲，以日本 Mirsubishi 公司的 GD 系列機(jī)床為代表， 其 GD10CNC、GD20CNC、GD30CNC 等適用于輕型車(chē)、微型車(chē)、轎車(chē)行業(yè)對(duì)齒輪加工設(shè)備的需要。 我國(guó)國(guó)內(nèi)目前，傳統(tǒng)的機(jī)械式滾齒機(jī)仍然占據(jù)國(guó)內(nèi)滾齒機(jī)市場(chǎng)的主體，這類(lèi)滾齒 機(jī)的傳動(dòng)完全由內(nèi)聯(lián)的機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)且種類(lèi)齊全。滾刀和齒坯的同步運(yùn)動(dòng)，通常需要 經(jīng)過(guò)多級(jí)齒輪和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這就導(dǎo)致機(jī)械結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，調(diào)節(jié)和維 護(hù)特別的困難，同時(shí)也降低了加工的精度。我國(guó)滾齒機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大部分采用傳統(tǒng)的機(jī) 械式傳動(dòng)，緣由于制造業(yè)起步較晚，整體技術(shù)水平落后于國(guó)外 10~20 年。雖然 20 世紀(jì) 90 年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)數(shù)控滾齒機(jī)有了較大發(fā)展和提高，但大多是在傳統(tǒng)滾齒機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)控化改造，在機(jī)床動(dòng)/靜剛性、整體傳動(dòng)精度、數(shù)控系統(tǒng)可靠性等方面與國(guó) 外先進(jìn)產(chǎn)品有較大差距，總體水平屬中低檔。國(guó)內(nèi)滾齒機(jī)廠家主要有重慶機(jī)床廠和南 京第二機(jī)床廠，前者滾齒機(jī)市場(chǎng)占有率達(dá) 60%以上。YS3120CNC 等為代表的六軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速滾齒機(jī)代表了國(guó)內(nèi)滾齒機(jī)的先進(jìn)水平，其滾刀主軸轉(zhuǎn)速（1200r/min）、徑向快速移動(dòng)速度（3000mm/min）、切向快速移動(dòng)速度（2000mm/min）、軸向快速移動(dòng)速度（3000mm/min）等參數(shù)，一級(jí)加工性能、配置條件、可靠性等方面與國(guó)外先進(jìn)水平 仍有較大差距，相當(dāng)于國(guó)外 20 世紀(jì) 90 年代后期的水平。國(guó)內(nèi)最大的發(fā)展是采用數(shù)控直接驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)滾齒機(jī)的各個(gè)交換掛輪之間的傳動(dòng)功能。通過(guò)交流伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 減速齒輪和多對(duì)絲杠來(lái)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)。另一方面，實(shí)現(xiàn)了由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng) 2~3 對(duì)減速齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)滾刀的轉(zhuǎn)動(dòng)。大多數(shù)的滾齒機(jī)仍舊采用幾對(duì)高精度的齒輪副和一對(duì)蝸 輪蝸桿來(lái)實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于滾齒機(jī)存在著如此多的傳動(dòng)元件，而且每個(gè)傳 動(dòng)元件的制造和安裝精度對(duì)滾齒機(jī)的加工精度影響很大，復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)使得調(diào)整和 維修難度增大。例如，重慶機(jī)床廠在 2000 年通過(guò)驗(yàn)收的 YKS3120 四個(gè)軸聯(lián)動(dòng)的高速數(shù)控滾齒機(jī)，已經(jīng)被列入了國(guó)家重大技術(shù)裝備的創(chuàng)新項(xiàng)目，被看作是國(guó)內(nèi)尖端滾齒機(jī) 發(fā)展的一個(gè)里程碑。但是該機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)仍就是依靠傳動(dòng)絲杠副和齒輪副來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此， 通過(guò)伺服直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)來(lái)簡(jiǎn)化圓柱齒輪滾齒機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而提高齒輪的加工精度 就顯得極為迫切。雖然我國(guó)在數(shù)控高速滾齒機(jī)加工領(lǐng)域仍然落后，但十幾米的國(guó)產(chǎn)特 大型滾齒機(jī)已具有世界水平。 四、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)、外滾齒機(jī)和滾齒加工技術(shù)的研究,劉潤(rùn)愛(ài) 3、張根保 3 論述滾齒和滾齒加工技術(shù)正朝著全數(shù)控、零傳動(dòng)、高速、高精度、環(huán)保化、集成化、智能化及網(wǎng)絡(luò) 化方向發(fā)展。 1. 全數(shù)控化 所謂的全數(shù)控化,指不僅滾齒機(jī)的各軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是數(shù)控的,而且機(jī)床的展成運(yùn)動(dòng) 和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)也是數(shù)控的,即機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行 C N C 控制及軸間實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)。 2. 零傳動(dòng) “零傳動(dòng)”即直接驅(qū)動(dòng),由電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾刀、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)及直線進(jìn)給系統(tǒng),完全 取消所有機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)動(dòng)力源對(duì)機(jī)床工作部件的直接傳動(dòng),傳動(dòng)鏈的長(zhǎng)度為零。 3. 高速、高精度 滾齒機(jī)的高速化,主要是指機(jī)床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺(tái)轉(zhuǎn)速,它們 是影響切削效率的主要指標(biāo)。傳統(tǒng)機(jī)械滾齒機(jī)的滾刀主軸轉(zhuǎn)速最高為 500r/min,工作臺(tái)轉(zhuǎn)速最高為 32r/min。電主軸和大扭矩同步力矩伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用使刀具主軸和工作臺(tái)轉(zhuǎn)速得到提高。 4. 環(huán)?；? 不使用切削液的干切削已成為改善生態(tài)環(huán)境,降低生產(chǎn)成本的有效措施,也是實(shí) 現(xiàn)清潔化生產(chǎn)的一條重要途徑。國(guó)內(nèi)、外著名的齒輪加工機(jī)床制造商及齒輪刀具制造 商,均把研制滿(mǎn)足環(huán)保要求的干式切削機(jī)床和刀具作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)首要任務(wù)。有 的機(jī)床甚至不采用液壓油及循環(huán)潤(rùn)滑油,實(shí)現(xiàn)綠色制造及清潔加工。 5. 集成化 齒輪機(jī)床(特別是大型齒輪機(jī)床)有集多種工藝于一體的趨勢(shì)。如 HURIT 公司的WF3500 滾齒機(jī),將滾齒、插齒(包括插內(nèi)齒輪)、磨齒和齒輪檢測(cè)集于一體,工件一次裝夾,只需更換切削頭,就可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的齒輪加工功能,同時(shí)還可以對(duì)加工過(guò)程中的齒輪 進(jìn)行檢測(cè),以決定加工用量。 6. 網(wǎng)絡(luò)化 數(shù)控系統(tǒng)的通訊聯(lián)網(wǎng)功能不斷加強(qiáng)。開(kāi)放的 CNC 系統(tǒng)可以方便地進(jìn)人各級(jí)通用網(wǎng)絡(luò),從而可以柔性地實(shí)現(xiàn) DNC、FMS、CIMS 和FA(自動(dòng)化工廠)。NC 技術(shù)使 FMS 和CIMS 成為可能;FMS 和 CIMS 的發(fā)展反過(guò)來(lái)要求 CNC 系統(tǒng)應(yīng)具有通訊和聯(lián)網(wǎng)功能,以便實(shí)現(xiàn)CIM 環(huán)境中的信息集成和系統(tǒng)管理。 7. 智能化 由于計(jì)算機(jī)技術(shù)及數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,智能技術(shù)也逐漸用于高性能數(shù)控齒輪機(jī)床中, 具體表現(xiàn)在: l)完成加工質(zhì)量與加工過(guò)程智能控制。2)智能診斷。