【正文】 軋輥堆焊機(jī)床設(shè)計(jì)（床身及夾具設(shè)計(jì)）摘要：鋼軋輥的堆焊技術(shù)已有30多年的歷史，它逐步從對(duì)裂紋的修復(fù)和對(duì)磨損部分的修復(fù)發(fā)展到復(fù)合軋輥的生產(chǎn)。目前，軋輥堆焊技術(shù)已是軋鋼廠降低輥耗、提高軋機(jī)作業(yè)率、增加產(chǎn)品產(chǎn)量、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的一項(xiàng)行之有效的措施。其中軋輥堆焊機(jī)修復(fù)廢舊軋輥，運(yùn)用堆焊的方法，不僅使軋輥使用壽命比原來(lái)有所提高，而且還實(shí)現(xiàn)廢輥再生，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。床身是堆焊機(jī)的主要支承件，它支承著堆焊機(jī)的床頭箱，尾座等部件；承受著重力，摩擦力等靜態(tài)力和動(dòng)態(tài)力的作用。其結(jié)構(gòu)的合理性和性能的好壞直接影響著堆焊機(jī)的制造成本；影響著堆焊機(jī)各部件制件的相對(duì)位置精度和堆焊機(jī)在工作中各運(yùn)動(dòng)部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確性，從而影響著工件的加工質(zhì)量；還影響著堆焊機(jī)的工作效率和壽命等。本次設(shè)計(jì)的目的是把普通機(jī)床床身改造為軋輥堆焊機(jī)床床身。夾具的主要作用為縮短輔助時(shí)間、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保證加工精度穩(wěn)定、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍 ，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。通過(guò)對(duì)夾具的作用的了解，結(jié)合軋輥堆焊機(jī)夾具的用途，本文另一設(shè)計(jì)主題是目設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)約經(jīng)濟(jì)的對(duì)軋輥的夾緊裝置。關(guān)鍵詞：軋輥堆焊機(jī) 、床身 、三爪卡盤、頂尖尾座 Design of Roll welding machine（The major Design of Bed and fixtures） Abstract: Steel Roll welding technology for more than 30 years of history, it gradually from the crack repair and restoration of the worn part of the development of the posite roll of the production. At present, roll welding technology is reducing rolling mill roll wear and improve mill operations, increase product yield, improve product quality, reduce production costs of a wellestablished measures. One roll of roll welding machine repair waste, the use of welding methods, not only than the original roll life has increased, but also to achieve regeneration of waste roll of great economic significance. Bed is the main supporting pieces of welding machine, welding machine that supports the headstock, tailstock and other ponents。 sustains force, friction and other static force and dynamic force. The rationality of its structure and performance of a direct impact on manufacturing costs of welding machines。 affected parts parts welding machine accuracy and the relative position of each welding machine moving parts in the work of the relative accuracy of the trajectory , Which affects the processing quality of the purpose of this design is to transform the ordinary machine bed roll welding machine bed. The main role is to reduce fixture auxiliary time, improve labor productivity。 ensure accuracy and stability。 to expand the use of machine tools。 reduce labor intensity and lower level understanding of the role of the fixture, with roll welding machine of a fixture designed for another theme of this design project to design a simple economy on the roll of the clamping device.Key words： Roll welding machine Machine Bed Jaw chuck Top Tailstock目 錄1 緒 論 1 本課題研究的目的與意義 1 軋輥堆焊機(jī)的現(xiàn)狀 22 機(jī)床床身結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì) 4 床身性能及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 床身截面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 床身結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計(jì) 6 床身材料的選擇和熱處理 6 機(jī)床床身工藝設(shè)計(jì) 6 6 6 7 7 7 7 7 8 8 、毛坯尺寸 8 床身導(dǎo)軌的要求： 9 安裝、調(diào)試及維護(hù) 9 9 螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝 9 調(diào)試 93 軋輥堆焊機(jī)夾具設(shè)計(jì) 11 卡盤發(fā)展趨勢(shì) 11 卡盤組成、原理及作用 12 三爪卡盤的原理 12 三爪卡盤的作用 13 卡盤設(shè)計(jì)的要求 13 軋輥堆焊機(jī)的床頭箱輸出轉(zhuǎn)矩計(jì)算 14 電動(dòng)機(jī)的選擇 14 初選傳動(dòng)比 14 擺線針輪齒數(shù)確定 14 針輪齒數(shù)的確定 14 傳動(dòng)比的確定 14 輸出轉(zhuǎn)矩T的確定 14 三爪卡盤錐齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 16 22 頂尖尾座的設(shè)計(jì) 22 頂尖尾座的工作原理 22 24 頂尖尾座的作用 24 25 25 26 27 28 29 30 31 3手柄設(shè)計(jì) 324 結(jié) 論 34 參考文獻(xiàn) 35 致 謝 36致 謝 39371 緒 論 本課題研究的目的與意義 鋼軋輥的堆焊技術(shù)已有30多年的歷史，它逐步從對(duì)裂紋的修和對(duì)磨損部分的修復(fù)發(fā)展到復(fù)合軋輥的生產(chǎn)。目前，軋輥堆焊技術(shù)已是軋鋼廠降低輥耗、提高軋機(jī)作業(yè)率、增加產(chǎn)品產(chǎn)量、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本的一項(xiàng)行之有效的措施。其中軋輥堆焊機(jī)修復(fù)廢舊軋輥，運(yùn)用堆焊的方法，不僅使軋輥使用壽命比原來(lái)有所提高，而且還實(shí)現(xiàn)廢輥再生，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國(guó)是鋼鐵工業(yè)大國(guó)，對(duì)軋輥的需求量非常大。軋輥是軋鋼的主要部件，是關(guān)系到鋼材質(zhì)量和數(shù)量的關(guān)鍵所在，也是軋機(jī)的主要消耗部件。軋輥的過(guò)量消耗給軋鋼廠增加了生產(chǎn)成本，引起了業(yè)內(nèi)人士的高度重視。一般從兩個(gè)方面解決這個(gè)問(wèn)題：(1)通過(guò)合金化等手段提高新軋輥材質(zhì)的硬度與耐磨性，延長(zhǎng)新輥的使用壽命；(2)對(duì)舊輥實(shí)施修復(fù)處理，提高軋輥的利用率，降低成本。修復(fù)軋輥的方法很多，堆焊修復(fù)的成本低、效果好，是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的軋輥修復(fù)技術(shù)。堆焊機(jī)是將焊條平敷在金屬的表面,來(lái)提高焊口的高度,、機(jī)頭、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)、控制設(shè)備構(gòu)成，所述控制設(shè)備通過(guò)機(jī)頭控制卡與機(jī)頭相連接，同時(shí)通過(guò)控制電路板、驅(qū)動(dòng)器與翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)相連接，以實(shí)現(xiàn)行走機(jī)構(gòu)和翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的協(xié)同精確轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，機(jī)頭為兩個(gè)，一個(gè)是絲極機(jī)頭，一個(gè)是帶極機(jī)頭，分別安裝在行走機(jī)構(gòu)的兩條導(dǎo)軌上進(jìn)行焊接。堆焊的應(yīng)用廣泛，它遍及各種機(jī)械使用和制造部門。堆焊作為材料表面改性的一種經(jīng)濟(jì)而快速的工藝方法，越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)工業(yè)部門零件的制造修復(fù)中。為了最有效地發(fā)揮堆焊層的作用，希望采用的堆焊方法有較小的母材稀釋、較高的熔敷速度和優(yōu)良的堆焊層性能，即優(yōu)質(zhì)、高效、低稀釋率的堆焊技術(shù)。用它制造某些零件時(shí)，不僅發(fā)揮零件的綜合技術(shù)性能和材料的工作潛力，還能節(jié)約大量的貴重合金。例如，一般的熱鍛模用5CrMnMo或5CrNiMo等合金鋼整體模制造，而我國(guó)有的工廠已成功的應(yīng)用45Mn2鑄鋼基體電渣堆焊合金材料來(lái)制造，從而大量節(jié)約了貴重的Ni、Mo等合金元素。用堆焊修復(fù)舊件費(fèi)用低、省工、省時(shí)、省材料，還可以縮短制造周期。因此，合理地采用并用并推廣堆焊技術(shù)具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是對(duì)軋輥堆焊機(jī)機(jī)床床身的改裝。軋輥堆焊機(jī)床身功和機(jī)床床身功能相似。故可仿照機(jī)床床身。將機(jī)床床身改造為軋輥堆焊機(jī)床是本次設(shè)計(jì)的意義之一。夾具可分為通用夾具、專用夾具、可調(diào)夾具和組合夾具。夾具的主要作用為縮短輔助時(shí)間，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率；保證加工精度穩(wěn)定；擴(kuò)大機(jī)床使用范圍 ；減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，降低工人等級(jí)。通過(guò)對(duì)夾具的作用的了解，結(jié)合軋輥堆焊機(jī)夾具的用途而設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)約經(jīng)濟(jì)的軋輥堆焊機(jī)夾具。 軋輥堆焊機(jī)的現(xiàn)狀 從軋輥堆焊的設(shè)備、材料和工藝三個(gè)方面看我國(guó)軋輥堆焊的現(xiàn)狀，我國(guó)現(xiàn)有的堆焊設(shè)備中改裝設(shè)備多專用設(shè)備少，自動(dòng)化程度較低，有待進(jìn)一步提高設(shè)備的自動(dòng)化和智能化水平；堆焊用焊接材料存在系列化程度低、品種少、嚴(yán)重依賴進(jìn)口等問(wèn)題，開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的焊材是發(fā)展方向；堆焊工藝方面，應(yīng)發(fā)展堆焊工藝專家系統(tǒng)，以提高堆焊工藝水平，縮短工藝試驗(yàn)時(shí)間。目前，國(guó)內(nèi)堆焊復(fù)合材質(zhì)軋輥研究正在興起，而且越來(lái)越受到重視。但對(duì)于服役工況更為苛刻，性能要求更高的冶金軋輥堆焊復(fù)合制造，仍然是冶金行業(yè)亟待解決的重大攻關(guān)難題。隨著軋制新技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)軋輥的各項(xiàng)性能都提出了更高的要求。具有方法簡(jiǎn)單、綜合性能優(yōu)異、技術(shù)優(yōu)勢(shì)及經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)的堆焊制造方法越來(lái)越受到各軋鋼廠的青睞。因此研究開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔的先進(jìn)堆焊技術(shù)，是我國(guó)軋輥堆焊的必然趨勢(shì)。 目前我國(guó)的堆焊機(jī)主要有改裝和專用兩種形式。改裝的堆焊設(shè)備由軋輥裝夾、回轉(zhuǎn)系統(tǒng)和焊機(jī)系統(tǒng)組成。軋輥裝夾和回轉(zhuǎn)系統(tǒng)由堆焊廠家自己設(shè)計(jì)制造，焊機(jī)采用埋弧自動(dòng)焊機(jī)，將普通埋弧機(jī)頭改裝成堆焊機(jī)頭，電源采用直流弧焊電源。另一種是專用堆焊設(shè)備，可分為軋輥夾持系統(tǒng)、焊接系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)四個(gè)部分。軋輥夾持系統(tǒng)包括軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)及支承機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)頭軸向移動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)頭垂直升降系統(tǒng)和導(dǎo)前距離調(diào)整機(jī)構(gòu)等；焊接系統(tǒng)包括焊接電源、焊接機(jī)頭、機(jī)頭焊接控制箱、單絲(雙絲)焊槍等；控制系統(tǒng)包括主控制臺(tái)、主軸驅(qū)動(dòng)調(diào)速控制、機(jī)頭升降驅(qū)動(dòng)控制、焊劑送給與回收電控系統(tǒng)等；輔助系統(tǒng)包括軋輥加熱與保溫裝置、除塵系統(tǒng)等。 綜上所述，目