基于液压驱动的数控插齿机主运动方案设计
数控车床主传动机构设计方案(doc 22页)
数控车床主传动机构设计方案(doc 22页)0 引言这次毕业设计中,我所从事设计的课题是经济型数控车床主传动机构设计。
此类数控车床属于经济型中档精度机床，这类机床的传动要求采用手动与电控双操纵方式，在一定范围内实现电控变速。
总体的设计方案就是对传动方案进行比较，绘出转速图，对箱体及内部结构进行设计，包括轴和齿轮的设计、校核等。
为什么要设计此类数控车床呢？因为随着我国国民经济的不断发展，我国制造业领域涌现出了许多私营企业，这些企业的规模普遍不大，没有太多的资本。
一些全功能数控系统，其功能虽然丰富，但成本高，对于这些中小型企业来说购置困难，但是中小型企业为了发展生产，希望对原有机床进行改造，进行数控化、自动化，以提高生产效率。
我国机床工业的发展现状是机床拥有量大、工业生产规模小，突出的任务就是用较少的资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能提高自动化程度，保证加工质量，减轻劳动强度，提高经济效益。
我国是拥有300多万台机床的国家，而这些机床又大量是多年累积生产的通用机床，自动化程度低，要想在近几年内用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是我国机床厂的能力都是办不到的。
因此，普通机床的数控改造，大有可为。
它适合我国的经济水平、教育水平和生产水平，已成为我国设备技术改造主要方法之一。
目前，我国经济型数控系统发展迅速，研制了几十种简易数控系统，有力地促进了我国数控事业的发展。
经济型数控机床系统就是结合现实的生产实际，我国的国情，在满足系统基本功能的前提下，尽可能地降低价格。
经济型数控车床有许多优点。
1）其降格便宜，且性能价格比适中，与进口标准数控车床相比，前者只需一万元左右，后者则需十万甚至几十万元。
因此，它特别适合于改造在设备中占有较大比重的普通车床，适合在生产第一线大面积推广。
从提高资本效率出发，改造闲置设备，能发挥机床的原有功能和改造后的新增功能，提高机床的使用价值。
2）适用于多品种、中小批量产品的适应性强。
数控机床主轴卡盘液压装置设计
摘要在现代的工业生产过程中，数控车床得到了大量的运用，而我国也在这个领域得到了长足的发展。
数控车床主要包括电气系统、液压系统以及机械部分。
本课题则是主要介绍了典型的液压系统主要方向以及办法，应此本课题的研究具有重要的现实意义。
关键词：数控机床；液压系统；AbstractIn the modern industrial production process, the numerical control lathe obtained the massive utilization, but our country also obtained the considerable development in this domain. The numerical control lathe mainly includes the electrical system, the hydraulic system as well as the machine part.This topic introduces the typical direction as well as the way of the hydraulic system, should the study of this topic has important practical significance.Key words: Numerical control engine bed；Hydraulic system；绪论...................................... ................................................................................. .. (4)第一章主轴卡盘工作原理的设计、优势及意义................................... ........... (5)1.1 工作原理.................................................... .............. .. (5)1.2 设计优势.............................................. .......... .......... .......... .......... .......... . (6)1.3 设计意义........................................... .......... .......... .......... .......... .......... . (7)第二章．CK6152数控机床液压系统设计的立题依据及方案论证 (7)2.1液压系统设计的立题依据及课题来源 (7)2.2液压系统方案的制定与论证................................. ............................ ..... (8)第三章．CK6152数控机床液压系统工况分析............ .............. .............. ............... . (10)3.1液压系统的运动分析 (10)3.2液压系统的负载分析 (11)第四章．CK6152数控机床液压系统设计计算 (11)4.1 CK6152数控机床液压系统的设计要求.................... ............................... . (11)4.2CK6152机床液压系统选型 (12)4.3确定液压缸参数计算与结构设计...................... (13)4.4液压元件和装置的选择...................... ........... .............. . (19)第五章．液压控制装置集成块的设计.......................... .. (20)5.1液压控制装置的总体设计............................. ........... .. (20)5.2通道体设计的技术要求 (20)5.3 通道体设计...................................................................... .. (20)5.4叠加阀的选择............................ ................ (21)第六章．液压站的设计 (21)6.1液压油箱的设计............................. ........... ......................... ....... .. (21)6.2泵-电动机装置的选择..................... ............. (23)6.3液压站的结构设计........................................................... .. (25)第七章．液压系统的验算 (26)结论 (26)致谢 (27)参考文献 (27)液压技术广泛用于国民经济各部门，液压技术是实现现代化传动与控制的关键技术之一。
插床运动系统设计方案设计和运动分析设计方案
插床运动系统方案设计及其运动分析设计方案第一章绪论一，设计的题目：插床运动系统方案设计及其运动分析。
二，此设计是工科专业在学习《机械原理》后进行的一次较全面的综合设计训练，其目的：1.巩固理论知识，并应用于解决实际工程问题；2.建立机械传动系统方案设计、机构设计与分析概念；3.进行计算、绘图、正确应用设计资料、手册、标准和规范以及使用经验数据的能力训练。
三，主要内容：1.确定插床主要尺寸，然后按1：1的比例画出图形。
对插刀进行运动分析，选取适当比例尺画出不同点速度，加速度矢量图得到不同点的速度，加速度，并对两处位移，作出位移，速度，加速度同转角的图像2.在内容1运动分析的基础上作出运动循环图，在运动循环图的指导下，根据设计要求确定工作台进给运动机构传动方案设计（包括上下滑板1和2进给运动的机构传动方案设计；回转台3分度运动的机构传动方案设计；刀具与工作台在运动中的协调性分析；）3.整理和编写说明书一份，对图纸进行详细说明时间安排（1） .第一天明确任务，准备作图工具，并打扫教室。
（2）. 第二、三天在老师的指导下确定构建尺寸，作出机构简图，并进行运动分析，并作出一个周期的位移、速度、加速度随转角变化的图像（3）. 第四、五天在老师的指导下，完成工作台的机构传动方案设计，并画出传动示意图。
（4）. 第六、七、八天自己总结，整理并编写说明书一份一、设计题目插床传动系统方案设计及其运动分析二、主要内容1）对指定的机械进行传动系统方案设计；2）对执行机构进行运动简图设计（含必要的机构创意实验）；3）飞轮设计；4）编写设计说明书。
三、具体要求插床是用于加工各种内外平面、成形表面，特别是键槽和带有棱角的内孔等的机床（如另：l BC/l BO2=1,工作台每次进给量0.5mm，刀具受力情况参考图2。
机床外形尺寸及各部份联系尺寸如图1所示（其中：l1 =1600，l2 =1200, l3 =740, l4 =640, l5 =580, l6 =560, l7 =200, l=320, l9 =150, l10 =360, l11 =1200,单位均为mm，其余尺寸自定。
数控折弯机液压驱动系统方案设计
行评估 ， 无法判基
于性能评估基准 ， 利用系统运行在最优状况时的数据建立 ｒ 和 Ｑ统计限 ， ｒ ２ 利用当前系统 与最优状况的偏差确定 系统是否运行在最优状况 。 同时 由于 ＭＶ考虑的是较低 的性 能基准范围 ， 该基准经常会导致 大的
Ｒ ｅ ． ０ ０，９，２ ８ ２ １ ｓ２ １ ４ ２ ２ －２ ４ ．
传统的 ＭＰ Ａ的监控方法大多数是首先根据系统正常运行数据建立多 Ｃ 变量统计图 ， 于该统计 图对 目前系统 的运行状况进行检测 ， 基 监控当前运行 的状况是否正常。但是他们没有对 目前 的控制系统是否运行在最优状态进
输 入 并 且 缺乏 鲁 棒 性 ，而 且 它 一 般 是 给 出 当 前 系 统 是 否 接 近 ＭＶ 基 准 ， 而
【１ Ｈ． ｅ ， ｄｃ． Ｋ． ｎ ，ｅｆｒ ａ ｃ ｓ ｓ ｎ ｒ ｔ ａ ｖ ｅｒ ～ ２ ． Ｃｈ ｎａ 一 Ｋｏ ｇＰ ｒ ｍ ｎ ｅＡ ｓ ｓ ｔ ｏ ｅ ｔ ｅＬ ａ Ｊ ｎ ｏ ｅ ｍｅ ｆ Ｉ ｒ ｉ ｎ ｉｇ Ｃ ｎｒ ｌ ｆ ａｃ ｉ ， ． ｒｃ ｓ Ｃ ｎ ． ０ ９ １ ，０ ３ ｎ ｏ ｔ Ｂ ｔｈＵｎ ｔ Ｊ ｏ ｅｓ ｏ ｔ ， ０ ， ９ １ ４ ． ｏｏ ｓ Ｐ ｒ２ 【Ｕ Ｈ． ｅ ，ｎ ． Ｙ ａ ｇＰ ｒ ｒ ａ ｃ ｎｔｒ ｇ ｏ Ｃ ｂ ｓｄ ３ ． Ｃｈ ｎａ ｄ Ｗ 一 Ｗ ｎ ，ｅ ｏ ｎ ｅ ｍｏ ｉ ｉ ｆＭＰ Ａ～ ａｅ ｆｍ ｏｎ ｃ ｎｒ ｌ ｒｍｕｔ ａ ａ ｌ ｂ ｔｈｃ ｎｒ ｌ ｒ ｃ ｓ ｓＪ ｕ ａ ｏ ｅＴ ｉ ｎ Ｉｓ ｔｔ ｏ ｔ ｌｖ ｒ ｂｅ ａｃ ｏ ｔ ｏ ｅｓ ， ｏ ｒ ｌ ｆｈ ａ ｏｆ ｏ ｉ ｉ ｏｐ ｅ ｎ ｔ ｗａ ｔｕ ｅ ｎｉ
简易数控铣齿机设计说明书本科学位论文
2016届毕业设计（论文）简易数控铣齿机设计2016年5月湖南工业大学科技学院毕业设计（论文）简易数控铣齿机设计教学部：机电信息工程专业：机械设计制造及其自动化学号：1212110127学生姓名：罗源指导教师：明兴祖教授2016年5月湖南工业大学科技学院毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《简易数控铣齿机设计》是本人在指导教师的指导下，进行研究工作所取得的成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文章以明确方式注明。
除此之外，本论文（设计）不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
本人完全意识到本声明应承担的责任。
作者签名：日期：2016 年5 月20日摘要汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
铣齿是一种常用的机械加工方法，普通铣齿不仅生产效率低、加工质量不稳定，而且齿尺寸变化的适应性差，加工成本较高。
为了解决这些问题，使加工过程自动化，试设计一种专用的数控机床——数控铣齿机，用于铣削锁的钥匙片齿，以满足锁厂的生产需要。
本文介绍了数控铣齿机的基本结构，工作原理，铣齿机各运动的实现及其控制，铣齿机有关部件的计算及单片机控制程序框图，电气控制原理。
该数控铣齿机具有生产效率高，加工质量稳定和结构简单等特点。
关键词：铣齿机，数控，设计ABSTRACTWith the continuous development of numerical control technology and application field expands, he to the national economy and people's livelihood some important industry (IT, automobile, light industry, medical, etc.) is playing a more and more important role in the development, because the digital equipment needed for the industry has been the trend of modern development.The milled tooth is one commonly used machine-finishing method, the ordinary milled tooth production efficiency is not only low, the processing quality is unstable, moreover the tooth size change's compatibility is bad, the processing cost is high. In order to solve these problems, causes the processing process automation, tries to design one special-purpose numerically-controlled machine tool - - numerical control gear cutter, uses in key piece tooth which the milling locks, locks the factory satisfiedly the production need.This article introduced the numerical control gear cutter's basic structure, the principle of work, gear cutter various movements' realization and controls, gear cutter related part's computation and monolithic integrated circuit control procedure diagram, electric control principle.This numerical control gear cutter has the production efficiency to be high, the processing quality is stable and structure simple and so on characteristics.Keywords: Gear mill, NC, Design目录第1章绪论 (1)1.1 数控机床简介 (1)1.1.1 数控机床的产生和发展 (1)1.1.2 数控机床的特点 (2)1.2 数控机床的工作原理和组成 (3)1.2.1数控机床的工作原理 (3)1.2.2数控机床的组成 (3)1.3 数控机床的分类 (4)第2章铣齿机的总体及各部件的工作原理 (6)2.1 产品概述 (6)2.2 数控铣齿机总体的工作原理 (7)2.3 铣齿机各运动的实现 (8)2.4 铣齿机各部件的工作原理 (9)第3章铣齿机机械部分的结构设计 (11)3.1 机座 (11)3.2 走刀组件及动力 (11)3.3 圆盘凸轮的设计 (12)3.4 回位弹簧的设计 (16)3.5 走刀电动机的功率计算 (19)3.6 切削组件及动力 (23)3.7 分距夹持组件 (27)3.8 进刀组件 (27)第4章电气控制部分 (29)4.1 铣削动力电机 (29)4.2 走刀动力电机 (29)4.3 步进电机 (29)4.4 数控板 (29)4.5 8098单片机的工作方式 (31)4.6 8255可编程并行I/O芯片的工作方式 (31)4.7 键盘 (31)4.8 显示器 (32)4.9 控制程序图 (33)结论 (42)参考文献 (43)致谢 (44)附录设计图纸第1章绪论1.1数控机床简介1.1.1 数控机床的产生和发展科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。
立式液压驱动数控滚弯机机械系统设计
立式液压驱动数控滚弯机机械系统设计目录目录 (1)第一章绪论 (2)1.1 弯管机在工业中的地位和各种弯管机的性价比 (2)1.2 弯管机的基本原理与选择 (3)第二章弯管机的设计 (4)2.1 工件的工艺分析 (5)2.2 计算弯曲力矩 (5)2.3 电机的选取 (6)2.4 传动比的计算与各传动装置的运动参数 (8)2.5 皮带与皮带轮的计算与选取 (9)2.6 蜗轮蜗杆减速箱的计算与选取 (9)2.7 联轴器的计算与选取 (10)2.8 轴承的选取 (10)2.9 轴的初步计算与设计及校核 (14)2.10 齿轮的计算与设计 (17)2.11 大小齿轴前后端盖及轴承座的结构设计 (18)2.12 轴套的结构设计 (19)2.13 盖板的结构设计与计算 (20)2.14 机身的结构设计与计算 (21)2.15 弯管机的主要参数 (22)第三章挡料架的结构设计 (23)3.1 挡料架的结构设计 (23)第四章液压系统设计 (24)4.1 动力设计计算 (25)4.1.1 压紧缸载荷分析并选定压紧缸缸径 (25)4.1.2计算切头缸载荷并选定切头缸缸径。
(26)4.1.3计算抓紧缸载荷并选定抓紧缸缸径 (27)4.1.4分析摆动缸载荷并选定摆动缸缸径 (29)4.1.4计算转动缸载荷并选定转动缸缸径 (29)4.1.6 分析移位缸载荷并选定移动缸缸径 (30)4.2 运动设计计算 (30)4.2.1 确定切头刀具工作角度： (31)4.2.2 确定齿轮齿条模数及齿轮齿数 (31)4.2.3计算抓紧机构转位角度 (31)4.2.4计算转位缸行程并选定标准行程 (32)4.2.4计算切头缸工作行程并选定标准行程 (32)4.2.6分析压紧缸工作行程并选定压紧缸标准行程 (33)4.2.7选定抓紧缸标准行程 (33)4.2.8选定切头机构移动缸标准行程 (33)4.2.9计算切头机构摆动缸并选定标准行程 (33)4.2.10选定抽芯缸标准行程 (34)4.2.11选定定位缸标准行程 (34)设计总结 (34)参考文献 (35)第1章绪论1.1 弯管机在自工工业中的地位和各种弯管机的性价比：现今工业发达，无论是哪一种机器设备、健身器材、家具等几乎都有结构钢管，有导管，用以输油、输气、输液等，而在飞机、汽车及其发动机，健身器材，家具等等占有相当重要的地位。
液压设计方案书报告书(参考)
液压传动课程设计一、设计任务书设计一台卧式单面多轴钻扩孔组合机床动力滑台的液压系统，如图。
动力滑台为有纵横两向进给系统，机床有主轴8根，钻4个φ12mm的通孔，孔长80mm，并把该4个孔进行扩孔，扩孔尺寸为φ20mm，深50 mm。
工作循环是：上滑台快速接近工件，然后以工作速度1钻孔，加工完毕后上滑台快速退回，下滑台快速左移，到扩孔位置停，上滑台快速接近工件，然后以工作速度2扩孔，死挡铁定位，加工完毕后上滑台快速退回，然后下滑台快速右移到原始位置，最后自动停止。
工件材料：铸铁，硬度HB为240；假设运动部件重G1＝9800N；上滑台部件重G2＝4900N；快进快退速度v1＝0.1m/s；动力滑台采用平导轨，静、动摩擦因数μs=0.2，μd=0.1；往复运动的加速、减速时间为0.2s；A=100mm；B=150mm；刀具在距离工件3 mm时应由快进转工进，钻削时刀具应伸出工件5 mm。
试设计计算其液压系统。
A B二、课程设计工作要求1、明确设计要求，进行工况分析。
（包括运动分析、动力分析）2、确定执行元件主要参数。
3、确定液压系统方案和拟定液压系统原理图。
4、液压元件的选择。
5、液压系统性能的验算。
6、绘制正式工作图和编写技术文。
液压系统设计计算步骤及过程一、运动分析1、选择和确定各运动量选择切削用量：钻φ12mm孔时，主轴转速n1＝420r/min，每转进给量S1=0.15mm/r；扩φ20mm孔时，主轴转速n2＝300r/min，每转进给量S2=0.1mm/r。
2、计算工进速度钻孔：v1= n1s1 = 420*0.15 = 63 mm/min = 1.05 mm/s扩孔：v2= n2s2 = 300*0.1 = 30 mm/min = 0.5 mm/s3、计算快进、工进时间和快退时间（实际工作计算要考虑钻削进刀时和加工后要各留一定的工作进给量。
）由条件要求可解：快退速度：v1＝0.1m/s加速减速时间：t1=0.2s则有：a*t1=v1 a=0.5m/s2则加速和减速的位移：L=1/2*a*t*t=10mm则钻孔循环的时间分配：快进：tj=(100-3-10)/(0.1*1000)+0.2=0.92s工进：tg=(80+3+5)/1.05=55.24s快退：tt=(100+85-20)/(0.1*1000)+0.4=1.45s则扩孔循环的时间分配：快进：tj=(150-3-10)/(0.1*1000)+0.2=1.42s工进：tg=(50+3+5)/1.05=46s快退：tt=(150+50-20)/(0.1*1000)+0.4=1.6s4、画位移循环图(L—t)，速度循环图(v—t)，或速度与位移循环图(v—L)表示，并对运动规律进行分析。
YK5150数控插齿机
YK5150数控插齿机
主要技术参数
●刀轴的往复运动 90-700min
●立柱移动行程 300mm
●最大加工模数 M=10
●往复最大行程 130mm
●工作台面直径Φ500mm
●外齿加工最大直径Φ500mm
●主电机功率 15KW
YK5150数控插齿机是我公司自行设计制造生产加工各种圆柱齿轮、齿轴及内齿圈等圆柱直齿加工机床。
结构特点
●YK5150数控插齿机采用三轴数控联动方式，机床传动精度高，便
于维护保养，对满足市场开发加工各种齿轮、齿圈的开发性强。
●机床采用纵向布局结构，立柱进给运动完成径向进给，实现插齿
要求，工作台作用在床身上只做回转运动，根据客户要求可增设翻转机构，完成锥齿轮加工。
●刀轴往复运动选用驱柄盘驱动刀具主轴，实现刀具的往复运动，
刀架体支撑在立柱中完成刀具的往复运动和刀架体让刀运动。
●让刀运动我们设计双凸轮滚子让刀机构，进行往复摆动无间隙滚
动让刀，使让刀刚性更好，让刀灵敏、噪音低、寿命长。
●立柱与中床身作用于床身基础上保证足够的切削刚性和稳定的支
撑精度，中床身高度可以按用户的特殊要求进行增高设计，满足高位置齿部加工的要求。
●机床选配斜向让刀机构，当机床加工内齿或其它齿轮，让刀位置
可进行水平位移，防止让刀发生干涉现象。
●根据特殊订货要求，可增加上停机构和工作台翻转机构，可插倒
锥齿轮。
数控机床液压传动系统
液压传动系统三级项目——机床液压传动系统学院：班级：成员：指导教师：日期：2012年6月22日一、液压传动系统概述液压传动是用液体作为工作介质来传递能量和进行控制的传动方式。
液压传动技术广泛应用于现代机床生产中，我们以数控车床为例，介绍液压传动系统在机床中的应用。
现代数控机床在实现整机的全自动化控制中，除数控系统外，还需要配备液压传动装置来辅助实现整机的自动运行功能。
液压传动装置由于使用工作压力高的油性介质，因此机构输出力大，机械机构紧凑，动作平稳可靠，易于调节，噪声较小。
液压传动系统在数控机床中具有如下辅助功能：（1）自动换刀所需的动作。
如机械手的伸、缩、回转和摆动及刀具的松开和夹紧动作。
（2）机床运动部件的运动、制动和离合器的控制、齿轮拨叉挂档等。
二、设计机床液压传动系统的依据（1）机床的总体布局和工艺要求，包括采用液压传动所完成的机床运动种类、机械设计时提出可能用的液压执行元件的种类和型号、执行元件的位置及其空间的尺寸范围、要求的自动化程度等。
（2）机床的工作循环、执行机构的运动方式（移动、转动或摆动），以及完成的工作范围。
（3）液压执行元件的运动速度、调速范围、工作行程、载荷性质和变化范围。
（4）机床各部件的动作顺序和互锁要求，以及各部件的工作环境与占地面积等。
（5）液压系统的工作性能，如工作平稳性、可靠性、换向精度、停留时间和冲出量等方面的要求。
（6）其它要求，如污染、腐蚀性、易燃性以及液压装置的质量、外形尺寸和经济性等。
三、设计液压传动系统的步骤1、明确对液压传动系统的工作要求，是设计液压传动系统的依据，由使用部门以技术任务书的形式提出。
2、拟定液压传动系统图。
（1）根据工作部件的运动形式，合理地选择液压执行元件；（2）根据工作部件的性能要求和动作顺序，列出可能实现的各种基本回路。
此时应注意选择合适的调速方案、速度换接方案，确定安全措施和卸荷措施，保证自动工作循环的完成和顺序动作和可靠。
液压传动课程设计-液压系统设计举例
液压系统设计计算举例液压系统设计计算是液压传动课程设计的主要内容，包括明确设计要求进行工况分析、确定液压系统主要参数、拟定液压系统原理图、计算和选择液压件以及验算液压系统性能等。
现以一台卧式单面多轴钻孔组合机床动力滑台液压系统为例，介绍液压系统的设计计算方法。
1 设计要求及工况分析1.1设计要求要求设计的动力滑台实现的工作循环是：快进 → 工进 → 快退 → 停止。
主要性能参数与性能要求如下：切削阻力F L =30468N ；运动部件所受重力G =9800N ；快进、快退速度υ1= υ3=0.1m/s ，工进速度υ2=0.88×10-3m/s ；快进行程L 1=100mm ，工进行程L 2=50mm ；往复运动的加速时间Δt =0.2s ；动力滑台采用平导轨，静摩擦系数μs =0.2，动摩擦系数μd =0.1。
液压系统执行元件选为液压缸。
1.2负载与运动分析(1) 工作负载 工作负载即为切削阻力F L =30468N 。
(2) 摩擦负载 摩擦负载即为导轨的摩擦阻力： 静摩擦阻力 N 196098002.0s fs =⨯==G F μ 动摩擦阻力 N 98098001.0d fd =⨯==G F μ (3) 惯性负载N 500N 2.01.08.99800i =⨯=∆∆=t g G F υ(4) 运动时间快进 s1s 1.0101003111=⨯==-υL t工进 s 8.56s 1088.0105033222=⨯⨯==--υL t快退s5.1s 1.010)50100(33213=⨯+=+=-υL L t设液压缸的机械效率ηcm =0.9，得出液压缸在各工作阶段的负载和推力，如表1所列。
表1液压缸各阶段的负载和推力根据液压缸在上述各阶段内的负载和运动时间，即可绘制出负载循环图F -t 和速度循环图υ-t ，如图1所示。
2 确定液压系统主要参数2.1初选液压缸工作压力所设计的动力滑台在工进时负载最大，在其它工况负载都不太高，参考表2和表3，初选液压缸的工作压力p 1=4MPa 。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于液压驱动的数控插齿机主运动方案设计
摘 要：通过使用液压系统对数控插齿机主运动进行驱动，该系
统可以有效改进传统曲柄连杆系统所产生的急回特性。由于液压驱
动其本身运转特性，可实现无级调速功能。由于其输出扭矩大，大
大提升了插齿机刀具变速范围，可以实现刀具的缓慢进给。由于其
工作过程中起输出扭矩恒定，不会因为刀具中途停止而导致扭矩失
衡所产生的机械事故。通过三维仿真对其方案进行验证，模拟插齿
机运行过程中刀具行走状况，确定其是否满足插齿机使用要求。
关键词：液压驱动；数控插齿机；设计
1 引言
随着机械加工业的蓬勃发展，机械零件的精度要求逐步提高。高
精度加工设备成为当前工业生产主要需求对象，利用高精度数控技
术，实现机械加工机械化、自动化，大大降低了人为因素所引入各
项加工误差。传统机械加工设备逐步被数控机械加工设备取代，插
齿机作为当前齿轮主要生产设备，其机械结构与控制原理决定了其
所具有的加工精度。针对当前插齿机工作特性，本系统从其主轴机
械结构设计出发设计一种新型数控插齿机主运动系统，提高了原有
设备精度及加工效率。
利用三维建模软件绘制数控插齿机主运动设计方案图，通过对数
控插齿机运动原理进行分析，确定了插齿机各项运动参数与特性。
在此基础上对机械主轴系统进行设计，利用三维建模与运动仿真验
证了方案可行性。通过对其运动情况分析，验证其是否满足数控插
齿机使用要求。
2 数控插齿机运动原理
插齿机的成型原理采用展成法来实现，使用专用插齿刀进行齿轮
加工，该类刀具与齿轮具有相同外形，利用刀具上齿牙部分形成刀
口对工件进行切割。切割过程中，刀具沿工件轴线方向做直线往复
运动以此实现刀具对工件的切削作用。同过刀具与工件的多次“无
间隙啮合运动”，工件表面逐步形成齿轮外轮廓线。
数控插齿机其切削运动特性与普通插齿机类似，其组成部分分为
主运动、展成运动、切入运动三部分组成。图1位插齿机运动简图，
其中cf1、cf2表示插齿机进给运动，并相互组合形成插齿机展成
运动。zp、ya为插齿机切入运动。
插齿机运动功能各项参数关系表达式如下：
w/cf2、ya、zp、cf1/t
式中：w-齿坯；cf2-齿坯的旋转运动；ya-齿坯相对于刀具的径
向切入运动；zp-齿坯相对于刀具的轴向运动；cf1-刀具的旋转运
动；t-插齿刀。
3 数控插齿机主运动设计方案
数控插齿机主运动采用液压驱动方案，利用液压缸的收缩运动代
替传统曲柄连杆驱动刀具进行上下往复运动。由于去除了伺服电
机，避免了由于电动机所产生的机械故障，相比于传统曲柄连杆结
构，更加稳定可靠。并由于液压缸控制相较于电动机控制更加容易
实现无级变速功能，并可以停止于任意位置。图2为数控插齿机液
压驱动方案图。
4 数控插齿机主运动系统三维建模
利用pro.e三维建模软件对该数控插齿机主运动系统进行三维建
模，验证其是否可以满足使用要求。首先对插齿机主运动系统各个
部件进行零件图绘制，最终采用装配图将其装配完成。将建立完整
的三维模型导入adams2005中，通过添加各个零件组合之间的约束
条件，利用该软件的仿真功能对本设计主运动状况进行各项分析
（如图3）。
4.1 数控插齿机主轴运动仿真
设定各个模块参数对数控插齿机进行模拟运行仿真，对插齿刀运
行状况进行实时监测。观察其运行轨迹是否满足设计要求。图4为
插齿刀运行时间与位置关系，由图可知插齿机运行周期为4秒。当
其达到最高位置时，测试时间为t=2s左右，并不对称。但由于齿
轮在加工过程中，后续还需对齿端进行修复，由此可见该误差不会
对齿轮加工造成过多的影响。
图3主轴机械系统运动模型 图4插齿刀运行时间与位置关系
5 结束语
本文所设计数控插齿机主运动系统采用了液压直驱技术，该方案
有效消除了曲柄连杆机构所产生的急回特性。增强了插齿机在插齿
过程中稳定性，并通过pro/e三维建模软件与adams分析软件对设
计方案进行了验证确定了该方案的可行性，证明该方案可以满足数
控插齿机主动系统驱动要求。
参考文献
[1]王君明.hyk51850数控齿条插齿机硬件系统的研究[j].机械
与电子，2006（9）：21～23
[2]李炽岚.斜齿轮全数字化插齿加工运动控制方法的研究[j].
机械传动，2007（5）：30～33
[3]柴宝莲.yk5120数控插齿机的设计与研究[d].天津：天津大学
硕士学位论文，2004
[4]杨世成.mq6820插齿刀刃磨机床的设计[j].机床与液压，2010
（4）：38
[5]易传云等.具有急回特性的插齿主运动机构优化[j].中国机
械工程，2008（5）：1184～1185
[6]文怀兴.夏田.数控机床系统设计[m].北京：化学工业出版社，
2005
[7]张忠林.pro/engineer wildfire5.0机械设计行业应用实践
[m].北京：机械工业出版社，2010
作者简介：贾苏书（1974.4-），男，安徽萧县人，工程师，1996
年毕业于安徽理工大学机械专业，本科学历，现工作在安徽淮海实
业发展集团有限公司淮北供销分公司，主要从事大型机电设备技术
工作，已发表论文1篇。