YS3140CNC6数控滚齿机开发及应用

论文摘要

随着载重汽车、工程机械、电梯及军工行业对中等模数以上直径小于400mm齿轮需求量增大,对齿轮的加工精度和效率的要求也不断提高。在该类齿轮的加工中,国内现有机床不同程度存在刚性差、可靠性差、热变形大、高效加工精度差、适应性差等几个重要的影响加工的问题,较为严重地制约了产品质量和产量提高。市场迫切需求一种高刚性、高效率的六轴数控滚齿机,以提高产品的质量,满足目前不断提高的加工需求。鉴于此,重庆机床集团组织研发力量针对该类机床重点开发,成功开发了YS3140CNC6数控滚齿机,既能满足于小模数齿轮的高速、高效加工,又能满足重型汽车、工程机械、电梯及军工行业等工程领域的中等模数齿轮的高效加工。首先,结合国内外数控滚齿机的发展现状及趋势,详细分析了该型数控滚齿机开发的背景和意义。滚齿机目前正朝高性能、全数控、高速高刚性、高精度、柔性智能化、功能复合可重构、绿色制造及网络化方向发展。目前在国内齿轮行业中,以轻型,标准类型普通数控滚齿机的产品占绝大多数,真正意义上的数控(稳定切削全面达到国标7级精度)高效、高刚性,能实现一刀切削中等模数的六轴数控高精度滚齿机尚为空白。其次,各种先进的设计理念和设计手段与常规方法紧密结合。不仅按照滚齿机设计的一般原理,对整个机床的各项性能参数、结构特点进行了详细而科学的分析,更为重要的是运用各种先进的设计手段如三维建模、应力分析、模块化设计等对该机床进行了详细的优化,使该型机床不仅满足了实际的需求,也使该机床的设计制造达到了最优化。该系列机床的研制成功,无疑会加速数控滚齿机的系列化、标准化、模块化的进一步发展,带动齿轮高效加工技术提升,全面提升产品档次,从而推动数控机床在制齿行业的产业化发展。同时也表明新的设计方法和设计手段已经成功运用于滚齿机的设计。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 YS3140CNC6数控滚齿机研发的背景和意义
• 1.1.1 YS3140CNC6数控滚齿机研发的背景
• 1.1.2 YS3140CNC6数控滚齿机研发的意义
• 1.2 国内外数控滚齿机的研究现状及发展趋势
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 国内外发展趋势
• 1.3 论文研究的主要目的和内容
• 1.3.1 论文研究的目的
• 1.3.2 论文研究的内容
• 1.4 本章小结
• 2 YS3140CNC6数控滚齿机的设计与开发
• 2.1 YS3140CNC6数控滚齿机总体设计
• 2.1.1 总体设计要求
• 2.1.2 主要性能参数和确定
• 2.1.3 YS3140CNC6数控高效滚齿机的总体布局设计
• 2.1.4 本节小结
• 2.2 普通滚齿机加工原理及数控滚齿机加工原理
• 2.2.1 滚齿机的加工原理
• 2.2.2 数控滚齿机的加工原理
• 2.2.3 数控滚齿机的坐标轴分析
• 2.2.4 YS3140CNC6数控高效滚齿机传动系统图
• 2.2.5 YS3140CNC6数控高效滚齿机传动元件参数
• 2.2.6 本节小结
• 2.3 YS3140CNC6数控滚齿机主要参数的设计计算
• 2.3.1 主电机功率的设计计算
• 2.3.2 主电机与主轴功率特性的匹配设计
• 2.3.3 YS3140CNC6数控滚齿机径向进给（X轴）滚珠丝杆的计算和选取
• 2.3.4 X轴伺服单元惯量匹配的计算
• 2.3.5 数控高效滚齿机径向（X轴）进给系统动态分析
• 2.3.6 本节小结
• 2.4 数控滚齿机轴向进给（Z轴）的导轨设计计算
• 2.4.1 数控滚齿机对导轨副的基本要求
• 2.4.2 数控滚齿机对导轨副的基本要求
• 2.4.3 滚动直线导轨额定动载荷的计算与选型
• 2.4.4 本节小结
• 2.5 YS3140CNC6数控高效滚齿机主要部件结构设计特点
• 2.5.1 YS3140CNC6数控滚齿机的刀架结构（052组）设计特点及作用
• 2.5.2 YS3140CNC6数控高效滚齿机工作台部件（061组）的结构设计特点
• 2.5.3 YS3140CNC6数控滚齿机大立柱（031组）和床身（011组）的结构特点
• 2.5.4 YS3140CNC6数控滚齿机小立柱部件（071组）的结构设计特点
• 2.5.5 本节小结
• 2.7 本章小结
• 3 YS3140CNC6数控高效滚齿机的应用
• 3.1 对试切工件的参数及精度的要求
• 3.2 YS3140CNC6数控高效滚齿机试件加工检查记录数据及精度分析
• 3.3 本章小结
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录:A.作者在攻读工程硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况