【文章內(nèi)容簡介】 ............... 33 結(jié)論 ..................................................................................................................................... 33 展望 ..................................................................................................................................... 33 致 謝 ............................................................................................................................................. 34 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 35 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔專機(jī)設(shè)計(jì) 1 1 緒論 本課題的研究內(nèi)容 和 意義 人們把梳棉機(jī)看成紡紗廠的“心臟”。就梳棉機(jī)來講 :它是利用包在刺輥、錫林 、道夫、蓋板上的針布對纖維進(jìn)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(diǎn)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(chǔ)。本文結(jié)合前有文章，以梳棉機(jī)箱體結(jié)合件為例進(jìn)行了工藝技術(shù)及加工設(shè)備、裝夾設(shè)備的簡單設(shè)計(jì)。 本文結(jié)合組合機(jī)床在梳棉機(jī)制造過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，用梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工為例，介紹了工藝、工裝、組合機(jī)床的設(shè)計(jì)過程及其與經(jīng)濟(jì)效益之間的關(guān)系。 [1] 國內(nèi)外的發(fā)展概況 由于國內(nèi)梳棉機(jī)的科研力量 比較薄弱，所以我國梳棉機(jī)的研制主要是在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，國外梳棉機(jī)出條速度叫高，國外各公司先后推出了梳棉機(jī) C50, C51, DK760, DK788, DK803, DK903, CX400, MK5等超高產(chǎn)梳棉機(jī)，這些梳棉機(jī)普遍具有國際先進(jìn)水平，國外又于 2020年推出了 TC03, C60, MK6等超高產(chǎn)梳棉機(jī)，可達(dá)到約 400m/min。在消化吸收并結(jié)合我國研究高產(chǎn)梳棉機(jī)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，中國紡機(jī)集團(tuán)清梳機(jī)械事業(yè)部于 2020年推出了 JFW1201, 202型高產(chǎn)梳棉機(jī)，可以被認(rèn)為是我國的第四代梳 棉機(jī)，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(jī)，制造成功國產(chǎn)第一代梳棉機(jī)，結(jié)束了我們梳棉機(jī)制造上的空白，進(jìn)入我國紡織行業(yè)利用國產(chǎn)梳棉機(jī)的新時(shí)代。 于 1965年設(shè)計(jì)制造并批量生產(chǎn)的 A186型梳棉機(jī)，是取代 A181型彈性針布梳棉機(jī)，一種典型金屬針布高產(chǎn)梳棉機(jī)。 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(xué)會(huì)著作的《高產(chǎn)梳棉機(jī)研制工作組三十周年紀(jì)念?？分胤窒砹瞬糠纸M 員的一些研究方面的體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)方面的總結(jié) 。 以上都是針對早期梳棉機(jī)的一些情況進(jìn)行編寫的，而且主要介紹的是高產(chǎn)梳棉機(jī)試驗(yàn)工作組的研究情況，內(nèi)容也主要局限于梳棉機(jī)的工藝技術(shù)理論方面，而對梳棉機(jī)加工設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀沒有系統(tǒng)的總結(jié)。青島紡機(jī)廠 2020年編寫的《梳棉技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新文獻(xiàn)匯編》整理了有關(guān)近 30篇有關(guān)梳理技術(shù)方面較有價(jià)值的文章。 [2] 本課題應(yīng) 達(dá)到的要求 本文從五個(gè)方面即 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的加工工藝、組合鉆孔工序的夾具設(shè)計(jì)、液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和液壓元器件的選擇、組合機(jī)床設(shè)計(jì) 對梳棉機(jī)箱體結(jié)合件的制造做了詳細(xì)的 闡述，簡要說明了現(xiàn)代制造工藝和制造設(shè)備與梳棉機(jī)的關(guān)系。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 2 工藝方案的擬定 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件的工藝技術(shù)分析 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件零件如圖 ： 圖 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件圖 主要技術(shù)參數(shù)如下： 面 (1) 上下兩平面的光潔度 (2) 兩側(cè)面、兩端面及結(jié)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(shù)要求 (1) 時(shí)效處理 (2) 涂防銹漆 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔專機(jī)設(shè)計(jì) 3 通過對圖上眾多標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(shí)就以保證這些部位的技術(shù)要求為前提。 定位分析、基準(zhǔn)選取及制定工藝路線 根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)，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(jìn)行毛坯生產(chǎn)。該零件的各個(gè)表面均為毛坯面，為加工需要，先加工一基準(zhǔn)面為后備工序做準(zhǔn)備。該箱體結(jié)合件分為箱體和箱蓋兩部分，箱體外形面有側(cè)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(zhǔn)面。 有以上分析： 粗基準(zhǔn)的選擇 如圖 所示 圖 定位加緊圖 以 F 面為粗基準(zhǔn)，定位裝夾簡單可靠。 選擇精基準(zhǔn) 從各個(gè)表面的精度位置進(jìn)行分析，如圖 所示： 圖 定位加緊圖 以 B 面作為精基準(zhǔn)。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)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(zhǔn)面要高，但與基準(zhǔn)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(jié)合面 F 的粗糙度為 ，以 B 面和 A 面及端面為定位基準(zhǔn)，進(jìn)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(shí)以基準(zhǔn)面 B 為主定位面，側(cè)面 A 為副定位面，為防止軸向竄動(dòng)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(yán)格的位置要 求，這兩孔的加工應(yīng)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(jìn)行加工。φ 47 加工方法類似。 (4) 工序前后分配的注意事項(xiàng)：在大批大量生產(chǎn)過程中，粗精加工應(yīng)分開進(jìn)行，這樣工件能得到較好的冷卻，減少熱應(yīng)變及內(nèi)應(yīng)力變形的影響，有利于保證加工精度。同時(shí)可以避免粗加工產(chǎn)生振動(dòng)等不利因素，也有利于精加工機(jī)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(shí)效處理 10 漆底漆 15 劃線 20 粗銑箱體底面 25 粗、精銑箱體結(jié)合面 30 粗、精銑箱蓋結(jié)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(cè)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(cè)面 M12 螺紋孔 100 清洗去毛刺 105 檢驗(yàn) 110 涂防銹漆 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔專機(jī)設(shè)計(jì) 5 注： (1) 工藝路線中， 4 50兩工序采用雙面復(fù)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(jī)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(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 3 鉆夾具設(shè)計(jì) 梳棉機(jī)箱體結(jié)合件鉆孔專機(jī)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(diǎn)定位中， 6個(gè)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(gè)物體可以在空間有 6個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，即沿 X、 Y、 Z軸的平移運(yùn)動(dòng)，分別記為 。 1X 、1Y 、 1Z ；繞 X、 Y、 Z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，記為 x 、 y 、 z ，習(xí)慣上，把上述 6個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)稱作 6個(gè)自由度．用一個(gè)支承點(diǎn)限制工件的一個(gè)自由度，用六個(gè)合理分布的支承點(diǎn)限制工件的六個(gè)自由度，使工件在機(jī)床或夾具中取得一個(gè)正確的加工位置，即為工件的六點(diǎn)定位原理。如果工件的六個(gè)自由度用六個(gè)支承點(diǎn)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(shí)，可以在底面布置 3個(gè)不共線的約束點(diǎn)，在側(cè)面布置 2個(gè)約束點(diǎn)，在端面布置一個(gè)約束點(diǎn)，則底面約束點(diǎn)可以限制 2X 、 2Y 、 2Z 3個(gè)自由度，側(cè)面約束點(diǎn)限制 1X 、 1Z 2個(gè)自由度，端面約束點(diǎn)限制 y。這個(gè)自由度，就完全限制了長方體工件6個(gè)自由度． [7] 夾緊力“三要素”，方向，作用點(diǎn)，大小 夾緊力方向夾緊力的方向應(yīng)使需要最小的夾緊力，不應(yīng) 破壞工件定位并指向主要定位表面．應(yīng)在不破壞定位的前提下確定夾緊力作用點(diǎn)的位置．應(yīng)在支撐范圍內(nèi)確定夾緊力作用點(diǎn)的位置；夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在工件剛性較好的部位。確保在加工工件的過程中不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)或震動(dòng)．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(diǎn)數(shù)目應(yīng)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(diǎn)應(yīng)靠近工件的加工部位夾緊力闊別加工部位，因此鉆床應(yīng)在加工部位加上輔助夾緊機(jī)構(gòu)，以防止加工時(shí)發(fā)生振動(dòng)，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(yīng)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(jìn)行粗略的估算。估算的方法： ( 1 ) 找出對夾緊最不利的瞬時(shí)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(yīng)適當(dāng)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(shí)，底面和側(cè)面采用定位板進(jìn)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(jī)箱體結(jié)合件鉆孔專機(jī)設(shè)計(jì) 7 刀具選擇及切削用量的選取 技術(shù)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(jì)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(jī)床設(shè)計(jì)》 P500所述，推薦使用標(biāo)準(zhǔn)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(jī)床上的位置精度較低，大約 。若想提高精度，可采用以下幾項(xiàng)措施： (1) 適當(dāng)選取導(dǎo)向套到工件表面距離及導(dǎo)套長度。 (2) 減少導(dǎo)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(jī)床有大量刀具同時(shí)工作，為了使機(jī)床正常工作，不經(jīng)常停車換刀，而達(dá)到較高的生產(chǎn)率。所選擇的切削用量比一般通用機(jī)床的切削用量要低一些?？傮w上說：在采用多軸加工的組合機(jī)床的切削用量和切削速度要低一些。根據(jù)現(xiàn)有組合機(jī)床使用情況，多軸加工的切削用量比通用機(jī)床單刀加工的切削用量約 30%左右。 查閱《組合機(jī)床設(shè)計(jì)》 P47表 27 加工直徑： d= 切削速度： v=12m/min n=732r/min 進(jìn)給量： f= 鉆頭的實(shí)際參數(shù)，查閱《金屬機(jī)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(shè)計(jì) (1)鉆模板設(shè)計(jì)： 鉆模是