中、小模数多功能数控滚齿机的设计

国外进口的数控滚齿机通常的价格多为40万美元左右。国内中、小企业一般无法接受。在激烈的市场竞争中，从事小齿轮加工的企业迫切需要成本低、效率高、加工精度高、质量稳定的新型设备来武装自己。因此，研究开发一种中、小模数经济型多功能数控滚齿机，具有重要意义。

1、数控系统精度的确定及电机的选择常用的滚切方法有径向一轴向滚齿法和对角滚齿法。

对角滚齿法加工出的齿轮，齿形精度好，表面粗糙度好，刀具磨损均匀，耐用度高，但至少需要四轴联动的数控系统。从经济角度出发，我们设计四轴三联动的数控系统，实现径向一轴向滚切法加工。

2、数控滚齿机是通过滚刀与齿坯的展成运动和滚刀的进刀运动加工工件的。

滚刀转过一转，齿坯必须转过n/z转。斜齿轮有一定的导程(T)当齿坯转一转时，滚刀与齿坯间的附加转动为fx/T转。因此，滚刀与齿轮的螺旋线方向相同时，当滚刀转z/n转时，齿坯应转过1+fx/T转。滚刀与齿轮的螺旋线方向相反时，当滚刀转z/n转时，齿坯应转过1一fx/T转。当齿轮的旋向与滚刀的旋向相同时，滚刀的安装角小，滚刀切入时间和刀齿负荷小，刀具寿命长，机床振动小。

3、滚齿的切削用量主要指切削速度、轴向进给量及切削深度。

当齿轮的模数小于3mm时，一般一刀走完。为了满足用户对特殊齿轮材料和特殊齿轮精度的加工要求，我们也编制了两次走刀程序。这时第一次走刀深度等于0.65倍的全部加工余量，第二次走刀深度等于0.35倍的全部加工余量(Liebherr数控滚齿机操作说明书)。切削速度与轴向进给量直接关系到齿轮的精度、粗糙度及加工效率，也影响着滚刀的使用寿命与机床、工件、刀具系统的刚度，工件的模数、齿数、材料及精度要求有关，情况比较复杂。

4、数控系统的软件功能数控系统的软件功能，主要分为管理和控制两大类。

从用户的角度说，软件的编辑功能允许输入、删除、修改和查找数据;输入机床及刀具参数;设定坐标系;控制功能实现速度控制、方向控制、位移控制;机床的手动、自动、回零及复位等调节;终端功能处理机床的急停、限位、光栅零位和伺服报警等信号。

5、滚刀是一个整体如果切削刃上某点的运动轨迹符合要求，滚刀的运动便符合要求。

滚齿加工是按照齿轮和齿条啮合原理进行的。通过分析知道，滚刀切削刃上各点最有效的切削轨迹是沿滚刀轴线直线运动的。所以在工件齿廓的法平面内，我们巧妙地选用了滚刀上与基圆相切的主切削刃上一点的运动轨迹，来验证整个滚刀的运动，并把滚刀的旋转运动转化为直线运动，从而简化仿真过程。