【文章內(nèi)容簡介】 ............... 33 結論 ..................................................................................................................................... 33 展望 ..................................................................................................................................... 33 致 謝 ............................................................................................................................................. 34 參考文獻 ....................................................................................................................................... 35 梳棉機箱體結合件鉆孔專機設計 1 1 緒論 本課題的研究內(nèi)容 和 意義 人們把梳棉機看成紡紗廠的“心臟”。就梳棉機來講 :它是利用包在刺輥、錫林 、道夫、蓋板上的針布對纖維進行梳理加工的。在梳理過程中 ,完成將纖維束分梳成單纖維 ,將各纖維均勻、混合 ,并清除塵雜疵點和短絨。上述分梳、除雜、均勻、混合作用效果的好壞 ,將直接影響成紗質(zhì)量 ,而分梳成單纖維又是除雜、均勻、混合的基礎。本文結合前有文章，以梳棉機箱體結合件為例進行了工藝技術及加工設備、裝夾設備的簡單設計。 本文結合組合機床在梳棉機制造過程中的應用現(xiàn)狀，用梳棉機箱體結合件的加工為例，介紹了工藝、工裝、組合機床的設計過程及其與經(jīng)濟效益之間的關系。 [1] 國內(nèi)外的發(fā)展概況 由于國內(nèi)梳棉機的科研力量 比較薄弱，所以我國梳棉機的研制主要是在吸收國外先進技術的基礎上進行，國外梳棉機出條速度叫高，國外各公司先后推出了梳棉機 C50, C51, DK760, DK788, DK803, DK903, CX400, MK5等超高產(chǎn)梳棉機，這些梳棉機普遍具有國際先進水平，國外又于 2020年推出了 TC03, C60, MK6等超高產(chǎn)梳棉機，可達到約 400m/min。在消化吸收并結合我國研究高產(chǎn)梳棉機的經(jīng)驗基礎上，中國紡機集團清梳機械事業(yè)部于 2020年推出了 JFW1201, 202型高產(chǎn)梳棉機，可以被認為是我國的第四代梳 棉機，主要滿足國產(chǎn)清梳聯(lián)的要求。 [3]在我國已有以下研發(fā)經(jīng)歷和記載 : 50年代初期，利用測繪傳統(tǒng)彈性針布梳棉機，制造成功國產(chǎn)第一代梳棉機，結束了我們梳棉機制造上的空白，進入我國紡織行業(yè)利用國產(chǎn)梳棉機的新時代。 于 1965年設計制造并批量生產(chǎn)的 A186型梳棉機，是取代 A181型彈性針布梳棉機，一種典型金屬針布高產(chǎn)梳棉機。 80年代 : FA201裝有分梳板和前后固定蓋板 。 90年代 : FA203， FA231 , FA232 。 1984年由山東紡織工程學會著作的《高產(chǎn)梳棉機研制工作組三十周年紀念?？分胤窒砹瞬糠纸M 員的一些研究方面的體會和經(jīng)驗方面的總結 。 以上都是針對早期梳棉機的一些情況進行編寫的，而且主要介紹的是高產(chǎn)梳棉機試驗工作組的研究情況，內(nèi)容也主要局限于梳棉機的工藝技術理論方面，而對梳棉機加工設備的發(fā)展現(xiàn)狀沒有系統(tǒng)的總結。青島紡機廠 2020年編寫的《梳棉技術發(fā)展與創(chuàng)新文獻匯編》整理了有關近 30篇有關梳理技術方面較有價值的文章。 [2] 本課題應 達到的要求 本文從五個方面即 梳棉機箱體結合件的加工工藝、組合鉆孔工序的夾具設計、液壓控制系統(tǒng)設計和液壓元器件的選擇、組合機床設計 對梳棉機箱體結合件的制造做了詳細的 闡述，簡要說明了現(xiàn)代制造工藝和制造設備與梳棉機的關系。 無錫太湖學院學士學位論文 2 2 工藝方案的擬定 梳棉機箱體結合件零件的工藝技術分析 梳棉機箱體結合件零件如圖 ： 圖 梳棉機箱體結合件圖 主要技術參數(shù)如下： 面 (1) 上下兩平面的光潔度 (2) 兩側面、兩端面及結合面的光潔度 孔 (1) 光潔度：軸向中心孔、橫向孔及其余 (2) 平行度： (3) 同軸度 (4) 垂直度 螺紋孔 6M66H M106H M126H 位置度 一般公差為 ? 即可。 技術要求 (1) 時效處理 (2) 涂防銹漆 梳棉機箱體結合件鉆孔專機設計 3 通過對圖上眾多標準及要求分析，可找出此工件上重要的加工表面和孔：底面 B、結合面 F、端面 M、軸向孔φ 5橫向孔φ 4φ 6φ 90，這樣在分析選取時就以保證這些部位的技術要求為前提。 定位分析、基準選取及制定工藝路線 根據(jù)生產(chǎn)綱領，該零件屬于 大批大量生產(chǎn)，因此采用砂型鑄造的方法來進行毛坯生產(chǎn)。該零件的各個表面均為毛坯面，為加工需要，先加工一基準面為后備工序做準備。該箱體結合件分為箱體和箱蓋兩部分，箱體外形面有側面 A、端面 M、底面 B，依據(jù)便于裝夾的原則及利于后續(xù)加工的原則，確定箱體底面 B 作為多道工序加工的基準面。 有以上分析： 粗基準的選擇 如圖 所示 圖 定位加緊圖 以 F 面為粗基準，定位裝夾簡單可靠。 選擇精基準 從各個表面的精度位置進行分析，如圖 所示： 圖 定位加緊圖 以 B 面作為精基準。 無錫太湖學院學士學位論文 4 這樣在后續(xù)加工過中，裝夾方便可靠，又能滿足加工要求。其它各面的加工精度雖然比基準面要高，但與基準面無特殊的形位公差，因此只需一次粗加工即可。 重要工序分析 (1) 箱體結合面 F 的粗糙度為 ，以 B 面和 A 面及端面為定位基準，進行加工。 (2) 主軸孔φ 52 的定位：該孔有同軸度和平行度要求，因此，定位時以基準面 B 為主定位面，側面 A 為副定位面，為防止軸向竄動在端部加一定位銷。 (3) 孔φ 4φ 6φ 90 的定位：此三孔中，φ 6φ 90 有嚴格的位置要 求，這兩孔的加工應以 B 面為主定位面，端面為輔助定位面，采用臥式組合鏜床進行加工。φ 47 加工方法類似。 (4) 工序前后分配的注意事項：在大批大量生產(chǎn)過程中，粗精加工應分開進行，這樣工件能得到較好的冷卻，減少熱應變及內(nèi)應力變形的影響，有利于保證加工精度。同時可以避免粗加工產(chǎn)生振動等不利因素，也有利于精加工機床精度的保持。 工藝路線 基于以上分析，工藝路線制定如下： 0 鑄造 5 時效處理 10 漆底漆 15 劃線 20 粗銑箱體底面 25 粗、精銑箱體結合面 30 粗、精銑箱蓋結合面 35 鉆φ 光孔，鉸制兩銷孔 40 鉆φ 光孔，攻制 6 螺釘 M6X30 螺紋孔 45 粗、精銑兩側面 50 粗、精銑兩端面 55 粗、半精、精鏜φ 52 孔，刮環(huán)槽φ 55 60 粗、半精、精鏜φ 6φ 90 孔 65 粗、半精、精鏜φ 47 孔，刮環(huán)槽φ 70 鉆兩端面 6Xφ 孔，攻制 6M66H 螺紋孔 75 鉆、攻制箱體底面螺紋孔 80 鉆、鉸φ 6H12 通孔 85 锪φ 20 孔，鉆、攻制 M10 螺紋孔 90 锪φ 25 孔，鉆、攻 制 M12 螺紋孔 95 鉆、攻制側面 M12 螺紋孔 100 清洗去毛刺 105 檢驗 110 涂防銹漆 梳棉機箱體結合件鉆孔專機設計 5 注： (1) 工藝路線中， 4 50兩工序采用雙面復合式多工位銑刀，一次加工完成。 (2) 鉆孔和攻制螺紋孔的工序建議采用組合機床，可以大大提高加工效率。 (3) 鏜孔工序采用多工位鏜刀，一次完成加工。 無錫太湖學院學士學位論文 6 3 鉆夾具設計 梳棉機箱體結合件鉆孔專機夾具分析 根據(jù)工件不 同的生產(chǎn)條件，可以有各種不同的安裝方法 (1)找正安裝法； (2)夾具安裝法。 基本定位原理分析 這里所說的 6點定位中， 6個自由度的消除，便于制定出較相對較合適的定位夾緊方案．一個物體可以在空間有 6個獨立的運動，即沿 X、 Y、 Z軸的平移運動，分別記為 。 1X 、1Y 、 1Z ；繞 X、 Y、 Z軸的轉動，記為 x 、 y 、 z ，習慣上，把上述 6個獨立運動稱作 6個自由度．用一個支承點限制工件的一個自由度，用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度，使工件在機床或夾具中取得一個正確的加工位置，即為工件的六點定位原理。如果工件的六個自由度用六個支承點與工件接觸使其完全消除，則該工件在空間的位置就完全確定了。 [4]例如討論長方體工件時，可以在底面布置 3個不共線的約束點，在側面布置 2個約束點，在端面布置一個約束點，則底面約束點可以限制 2X 、 2Y 、 2Z 3個自由度，側面約束點限制 1X 、 1Z 2個自由度，端面約束點限制 y。這個自由度，就完全限制了長方體工件6個自由度． [7] 夾緊力“三要素”，方向，作用點，大小 夾緊力方向夾緊力的方向應使需要最小的夾緊力，不應 破壞工件定位并指向主要定位表面．應在不破壞定位的前提下確定夾緊力作用點的位置．應在支撐范圍內(nèi)確定夾緊力作用點的位置；夾緊力的作用點應落在工件剛性較好的部位。確保在加工工件的過程中不會產(chǎn)生轉動或震動．在不影響加工精度前提下控制加緊變形程度．夾緊力作用點數(shù)目應均勻的分布在工件的接觸面上，接觸變形?。?( 3 )夾緊力的作用點應靠近工件的加工部位夾緊力闊別加工部位，因此鉆床應在加工部位加上輔助夾緊機構，以防止加工時發(fā)生振動，影響加工質(zhì)量和安全。夾緊力大小的估算加工過程中，工件受到切削力、離心力、慣性力及重力等的作用 ，理論上夾緊力的作用應與上述力 (力矩 )的作用相平衡。但是切削力的大小和方向在加工過程中是變化的，因此夾緊力的大小只能進行粗略的估算。估算的方法： ( 1 ) 找出對夾緊最不利的瞬時狀態(tài)，估算此狀態(tài)下所需的夾緊力。 ( 2 ) 為了簡便，只考慮主要因素在力系中的影響，略去次要因素在力系中的影響。 ( 3 ) 根據(jù)工件狀態(tài)，列出力搖臂鉆床 (力矩 )的平衡方程式，解出夾緊力的大小，還應適當考慮安全系數(shù)。 [5] 定位夾緊方案的確定 如圖 11所示，此元件屬于箱體類元件。一般的定位方法有：一面兩銷定位法和兩面一銷定位 法。通過比較分析決定采用兩面一銷定位法。在鉆孔加工時，底面和側面采用定位板進行定位，端面采用定位釘來限制工件自由度。通過分析發(fā)現(xiàn)，該工件被完全定位。 梳棉機箱體結合件鉆孔專機設計 7 刀具選擇及切削用量的選取 技術分析 孔的類型：螺紋孔 M6 精度等級： 6H 材料：灰鑄鐵 硬度： HB190 左端面為通孔 加工深度 L=10mm 右端面為盲孔 加工深度 L=15mm[6] 刀具選擇 一般的鉆頭類型決定于加工性質(zhì)，被加工孔的位置，工件材 料，生產(chǎn)批量及經(jīng)濟性等。此工序中的螺紋孔無特別加工要求，屬于直徑小、深度淺、生產(chǎn)批量大、材料為常用鑄鐵。參考《組合機床設計》 P500所述，推薦使用標準高速錐柄麻花鉆。但采用這種鉆頭，由于其倒錐度大，鉆頭與鉆套間隙也較大，股組合機床上的位置精度較低，大約 。若想提高精度，可采用以下幾項措施： (1) 適當選取導向套到工件表面距離及導套長度。 (2) 減少導向套和鉆頭間隙。 (3) 減少鉆頭的制造公差和倒錐度。 此外，還可采用硬質(zhì)合金錐柄锪直柄麻花鉆，這可提高鉆頭的耐用度，但其切 削速要提高，走刀量也比高速鋼鉆頭低。 切削用量的選取 由于組合機床有大量刀具同時工作，為了使機床正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達到較高的生產(chǎn)率。所選擇的切削用量比一般通用機床的切削用量要低一些。總體上說：在采用多軸加工的組合機床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機床單刀加工的切削用量約 30%左右。 查閱《組合機床設計》 P47表 27 加工直徑： d= 切削速度： v=12m/min n=732r/min 進給量： f= 鉆頭的實際參數(shù)，查閱《金屬機械加工工藝人員手冊》 P838表 1022續(xù)： [7] 工作行程的確定和鉆模板的設計 (1)鉆模板設計： 鉆模是