梳棉機蓋板粗磨專機設(shè)計(全套含CAD圖紙)
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摘 要
為滿足零件加工工藝要求,解決零件上平面的位置精度。根據(jù)零件的用途、作用及外形、工藝要求,對該零件的加工工藝進行了詳細的分析。
針對現(xiàn)有加工工藝存在的缺陷,提出專機磨床的設(shè)計思路。利用碗型砂輪端面粗磨削蓋板的底面,降低生產(chǎn)成本,極大的提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞: 梳棉機 ;固定蓋板;專用磨床;工藝
Abstract
In order to meet the machining technological requirement , ensure the position accuracy of the four heel surfaces, according to part’s purpose, function, overall profile, and technological requirement, fully analyzed its machining technology.
Processing technology for the existing defects ,plane grinding machine design ideas put forward. Use of coarse grinding bowl-type grinding wheel cover the bottom end ,Lower production costs , Greatly improve production efficiency .
Keywords :Carding Machine ;Stationary Flat;Special Grinding Machine ;Technology
目錄
1、 引言····················································3
2、 本課題要解決的主要關(guān)鍵問題······························4
3、 本課題在機械工程中的實際價值和理論意義··················4
4、 蓋板零件的用途、作用及外形······························5
5、 蓋板零件的結(jié)構(gòu)特點······································5
6、 蓋板零件的結(jié)構(gòu)分析······································6
7、 蓋板零件專用夾具的設(shè)計··································7
8、 確定總體方案············································8
9、 經(jīng)濟性分析··············································15
10、 結(jié)論···················································16
11、 致謝···················································16
12、 參考文獻···············································18
畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書
題目:梳棉機蓋板粗磨機設(shè)計
系 名 機械工程系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué) 號 6014201158
學(xué)生姓名 艾彥浩
指導(dǎo)教師 張迎春
2018年 3月 28日
摘 要
為滿足零件加工工藝要求,解決零件上平面的位置精度。根據(jù)零件的用途、作用及外形、工藝要求,對該零件的加工工藝進行了詳細的分析。
針對現(xiàn)有加工工藝存在的缺陷,提出專機磨床的設(shè)計思路。利用碗型砂輪端面粗磨削蓋板的底面,降低生產(chǎn)成本,極大的提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:梳棉機 ;固定蓋板;專用磨床;工藝
Abstract
In order to meet the machining technological requirement ensure the position accuracy of the four heel surfaces, according to part’s purpose, function, overall profile, and technological requirement, fully analyzed its machining technology.
Processing technology for the existing defects plane grinding machine design ideas put forward. Use of coarse grinding bowl-type grinding wheel cover the bottom end ,Lower production costs , Greatly improve production efficiency .
Keywords :Carding Machine ;Stationary Flat;Special Grinding Machine ;Technology
第一章 課題來源及意義和國內(nèi)外發(fā)展狀況
1.1 課題來源及意義
本課題為梳棉機蓋板粗磨專機設(shè)計。梳棉機屬于紡織機械,按照紡紗工藝流程,梳棉是一道重要的工序。梳棉機的前道工序是開清棉聯(lián)合機,后道工序是并條機。
梳棉機用于加工棉纖維和化學(xué)纖維。
梳棉機的工作原理是將前道工序送來的棉(纖維)卷或由棉箱供給的油棉(化纖)層進行開松分梳和除雜,是所有呈卷曲快狀的棉圈成為基本伸直的單纖維狀能,并在此過程中,除掉清花工序遺留下來的破籽、雜質(zhì)和短絨,然后集成一定規(guī)格棉條、儲存于棉筒內(nèi)供并條工序使用。
梳棉機蓋板不僅有梳理作用,還有除雜、混和與均勻作用;它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,還與產(chǎn)量、用棉量等直接相關(guān);因其分梳、轉(zhuǎn)移充塞原理極復(fù)雜,故多年來對蓋板部分的改進最少。
本設(shè)計主要針對梳棉機蓋板底面進行粗磨削,提高粗磨削的精度。為了達到這樣的目的,對其磨削采用專用機床。此專用機床的設(shè)計主要涉及對蓋板夾具進行了設(shè)計,并對起磨削方式進行改進。
應(yīng)用組合機床加工大批量零件,快捷高效,生產(chǎn)效率高是機械加工的發(fā)展方向,專用機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點,在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,并可用以組成自動生產(chǎn)線,因此,專用機床的設(shè)計需要考慮機床運行的高效性和經(jīng)濟性。
1.2 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
磨床是車、銑、鉆、鏗、磨各類機床中實行精加工的機床。任何機器的各種零件最終加工的精度、質(zhì)量, 往往取決于磨床的加工水平。因此, 在整個機器制造業(yè)中, 磨床的總體技術(shù)水平與擁有數(shù)量, 十分重要。在微觀上反映出零件的最終加工水平, 在宏觀上反映出加工工藝的先進與落后。如果加工關(guān)鍵零件的磨床精度差, 則零件的質(zhì)量難以確保。如果毛坯質(zhì)量差, 工藝落后, 則粗加工車床數(shù)量就多, 磨床數(shù)量相對較少。國外技術(shù)在新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)、新元件方面具有鮮明特色, 為我國數(shù)控磨床技術(shù)水平所不及。
在磨床功能方面,各國家磨床廠都把主要精力放在數(shù)控平面磨床和成形磨床的開發(fā)上,有的還致力于高檔磨加工中心的開發(fā)研究。磨削加工現(xiàn)在己進入成熟期。緩進給磨削近年來雖面臨新磨削技術(shù)如高速短行程磨削、高效切深磨削的挑戰(zhàn),但總的說來,這項技術(shù)仍處于上升發(fā)展之中。因此,國內(nèi)外有關(guān)磨削專家認為緩進給磨削己在磨削的技術(shù)上處于主導(dǎo)地位。
在磨床結(jié)構(gòu)上,為了提高機床剛性,機床的結(jié)構(gòu)布局,出現(xiàn)了小規(guī)格龍門式結(jié)構(gòu)和縱向與橫向都是立柱式運動、工作臺位于床身前僅作回轉(zhuǎn)運動形式。這種結(jié)構(gòu)是磨加工中心的典型結(jié)構(gòu)。磨加工中心發(fā)展歷史還不長,1980年德國ELB公司率先實現(xiàn)了自動更換砂輪。近年來,隨著計算機技術(shù)和機電一體化技術(shù)進一步發(fā)展,磨加工中心技術(shù)又有新的發(fā)展,同時應(yīng)用范圍也逐步擴大,制造廠也增加很快,從德國擴展到日本、瑞士、美國。目前,磨加工中心已在無人生產(chǎn)線上正常使用。
梳棉機蓋板在紡織機械起分疏,除雜作用,要求較高。此類零件數(shù)量要求較大,因此是大批量生產(chǎn)。零件的磨削大都采用專門化機床,因此提高蓋板磨削的自動化程度很有必要?,F(xiàn)在,蓋板專用磨床技術(shù)還不是很成熟,還有很多可以提高的地方,查閱資料,國內(nèi)專用機床不容樂觀,為提高生產(chǎn)效率,降低成本,設(shè)計一種專門針對梳棉機蓋板的專用磨床很有必要。
第二章 本課題需要解決的問題和本課題的實際價值、理論意義
2.1 本課題需要解決的問題
本設(shè)計主要從梳棉機底面磨削專用機床的總體設(shè)計,滑座的設(shè)計,夾具的設(shè)計,進給運動的設(shè)計等幾大方面進行。
2.2本課題在機械工程中的實際價值和理論意義
加工工藝的改進,沒有從根本上解決蓋板底面的平面度問題,產(chǎn)品中仍舊會發(fā)現(xiàn)百分之十至二十的扭曲度較棱。為了徹底解決這一質(zhì)量難題,從根本上解決蓋板底面平面度問題,決定設(shè)計一臺蓋板底面專用磨床。
設(shè)計思路的提出基于以下幾個方面:
1 加工精度高,效率高。
2 蓋板底面加工精度已經(jīng)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、形成了產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。
3 提高生產(chǎn)效率。
4 具備熟悉設(shè)備、工藝、制造的工程技術(shù)人員。
5 具備加工磨床和安裝磨床的設(shè)備和人員能力。
6 AutoCAD軟件的普及增強了設(shè)計機床結(jié)構(gòu)的設(shè)計手段。
第三章 蓋板零件的用途、作用與外形特點
梳棉機上蓋板的作用最全面,作用原理最復(fù)雜。它不僅有梳理作用還有除雜、混和與均勻作用;它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,還與產(chǎn)量、用棉量等直接相關(guān);因其分梳、轉(zhuǎn)移充塞原理極復(fù)雜,故多年來對蓋板部分的改進最少。
3.1 分梳作用
由于固定蓋板固定不動,所以,不允許纖維更多地進入針間形成纖維層,只能在針上有暫短的停留,隨即被錫林帶走。因此,由錫林帶人工作區(qū)的纖維只能被"一次梳理"后即出工作區(qū)(固定蓋板工作區(qū))。不能象回轉(zhuǎn)蓋板那樣要經(jīng)過錫林10多次乃至100余次梳理才送出工作區(qū),所以,固定蓋板在反復(fù)地充分梳理方面作用是不足的。
3.2 混和作用
由于固定蓋板針間纖維層很少,先期進人工作區(qū)的纖維沒有(或很少)存留空間,從而無法和后期進人工作區(qū)的纖維相遇而混和。梳棉機蓋板區(qū)纖維混和的原理是:不同時間進入的纖維被同時輸出,或同時輸出的纖維不是同時喂人的,才能實現(xiàn)混和。固定蓋板針間沒有較大的混和牢間,因此,其混和作用是十分有限的。
3.3 均勻作用
由于固定蓋板針間暫時存儲纖維的空間很小,因此,沒有較多調(diào)節(jié)針面纖維的余地。當(dāng)針布表面棉層較厚時,多余的纖維不能最大限度地進入針間。而當(dāng)針面纖維層較薄時,固定蓋板針間也無更多纖維可以送出補充,因此固定蓋板的均勻作用也是有限的。
3.4 蓋板零件的外形特點
蓋板零件外形如下圖3-1:
圖3-1 梳棉機蓋板
第四章 蓋板零件的工藝分析及相關(guān)設(shè)計
4.1 蓋板面的加工工藝及存在缺陷:
1、國際上通常采用專用踵趾面銑床對踵趾面進行加工。一次加工一端。靠模板調(diào)頭后再加工另一端。
2、有些公司采用組合機床通過靠模對兩端同時進行銑削加工的方法。
3、以上加工工藝存在如下缺陷:
蓋板踵趾面在空間位置扭曲精度要求(0.02mm),可以形容為4個3.5×27.8mm曲面在1081長度上的空間平面度。抽象一點就是四個點在空間的平面度。根據(jù)空間三點決定一個平面的定理,四個點其中有一個點不在這一平面內(nèi)。其誤差允許在0.02mm內(nèi)。實際上在1081長度上保證4個3.5×27.8mm的曲面,在空間處于同一平面內(nèi),在任何銑床上加工都是困難的。除了對機床本身精度要求較嚴外對刀具的選擇,靠模的定位要求都很高,特別是對靠模的要求就更高。因靠模調(diào)整不當(dāng)而引起的四個3.5×27.8mm曲面的不平面度,經(jīng)常發(fā)生。顯而易見,踵趾面的平面度,影響蓋板安裝的穩(wěn)定性。會造成蓋板針布與針布輪針布之間間隙產(chǎn)生變化,而直接危及到棉絮梳理的均勻程度,最終導(dǎo)致棉卷質(zhì)量下降。
4、采取的措施
為了解決上面的問題,我在進行粗加工時對加工方法進行改進,采用專機磨床進行粗磨加工,為下道工序加工提高位置精度和加工精度。
4.2專機幾何精度對工件平面度影響因素
1、 X 方向上只影響左右移動的距離,對工件平面度無影響,如圖二十一。
2、 Y方向上的誤差因砂輪的傾斜因素,會產(chǎn)生對工件平面度產(chǎn)生一定的影響。但由于靠模板兩端可以調(diào)整。通過調(diào)整總可以把砂輪兩軸線調(diào)整到與靠模X方向軸線一致的位置??梢韵蚱湔`差而產(chǎn)生的對工件平面度的影響,如圖二十二。
3、 砂輪軸線為依據(jù)的Z在X方向上傾斜是為磨削R654.5mm而采取的措施,它只影響R654.5的準確性,而對其平面度無任何影響,如圖二十三所示。
4、 Z在Y方向上的平行度誤差,將直接影響到工件兩端4個27.8×3.5mm曲面的平面度,如圖二十四。其影響程度決定兩砂輪導(dǎo)軌的長度和其之間平行度。
七、蓋板零件專用夾具的設(shè)計
1、專用夾具的設(shè)計方法和步驟
2、定位基準的選擇
1)、 粗基準的選擇
(1)若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻,則應(yīng)選該表面為粗基準;
(2)如果在設(shè)計上要求保證加工表面與某不加工表面之間的相互位置精度,則應(yīng)選此不加工面作粗基準;
(3)選作粗基準的表面,應(yīng)盡可能平整和光潔,不能有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷,以便定位準確,夾緊可靠;
(4)粗基準一般只在第一工序中使用一次,應(yīng)盡量避免重復(fù)使用。
2)、 精基準的選擇
(1)應(yīng)盡量選擇零件上的設(shè)計基準作為精基準,即“基準重合”原則。這樣可以避免因基準不重合而引起的定位誤差;
(2)當(dāng)工件以某一基準定位,可以較方便地加工其他各表面時,應(yīng)使盡可能多的表面的加工都用該精基準定位,即“基準統(tǒng)一”原則;
(3)某些精加工工序,要求加工余量小而均勻,這時常選加工面本身作為精基準;
(4)所選的基準應(yīng)能保證工件的裝夾穩(wěn)定可靠,夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
八、確定總體方案
1.工作原理
磨床的工作過程是工件不動,電機一主軸橫向進給,砂輪沿縱向和上下方向進給,滿足零件精度和使用要求。
2. 主要結(jié)構(gòu)及作用: 2.1 床身——及固定電機。
2.2 床身——安裝滑座,安裝定位擋塊的T型槽。 2.3 滑座——安裝電機和砂輪架,
3. 主要技術(shù)參數(shù)
3.1外形尺寸 2400×862×1160mm
3.2磨頭功率 2.2KW
3.3磨頭轉(zhuǎn)速 2840轉(zhuǎn)/分
導(dǎo)軌350mm長,相距1000mm左右的兩個平面,在Z方向的平行度能保證0.05mm誤差范圍內(nèi)時在33.4mm的砂輪平面上,其高度差為0.0039m,經(jīng)過鏟刮使其兩道軌平行度保證在0.02mm范圍內(nèi)時,反映在砂輪33.4平面上只有0.0016mm高度差。這樣就可以保證工件四個曲面平面度保證在0.0016mm的誤差之間。工件四平面的平面度,保證在0.005mm范圍內(nèi)就可達到平扭曲的使用要求,而0.0016mm的誤差值,完全可以達到這一精度要求。
根據(jù)以上分析:磨頭兩導(dǎo)軌、Z軸Y方向誤差在加工中如果能達到0.05mm的要求,該機床就達到零件加工的工藝要求。如果僅靠機床加工,無法保證該幾何精度要求,但通過鏟刮相距1000mm,兩350mm長導(dǎo)軌相互平行度達到0.05mm的要求,完全可以做到。
以上理論上的分析證明,設(shè)計制造達到該工件要求的專用踵趾面磨床是可以實現(xiàn)的,是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。這些理論是成功設(shè)計的基礎(chǔ)。是設(shè)計人員的決心信心的出發(fā)點。
圖二、專機主視圖
圖三、主視圖
(一)、滑坐整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
8.1.1加工工藝要求磨頭除了要傾斜一定角度外,還要具有升降功能。所以在安裝磨頭的工作臺上,要設(shè)計2層導(dǎo)軌,園工作臺導(dǎo)軌使其旋轉(zhuǎn)傾斜角度。直線砂輪座導(dǎo)軌使其可以升降。
8.1.2為了使電機在磨頭升降時不隨其動作,磨頭與電機皮帶輪之間設(shè)計為滑鍵聯(lián)結(jié)。
8.1.3為了支撐工作臺和安裝電機,設(shè)計有機床底座。
8.1.4可調(diào)節(jié)升降的靠模機構(gòu),安裝在工作臺上面。
8.1.5為了使打砂輪機構(gòu)能與磨頭徑向方向垂直,在圓工作臺上設(shè)計固定的打砂輪平臺,使其在圓工作臺加工過程中其平面與磨頭軸線始終保持垂直。
8.1.6為了保證兩砂輪軸旋轉(zhuǎn)傾斜角度一致,設(shè)計有尺寸規(guī)格一致的兩套元寶鋼鐵和檢驗棒。
8.1.7定位擋鐵機構(gòu),保證了磨削極限位置。
8.1.8整體結(jié)構(gòu)主要采用變形小的HT200鑄鐵結(jié)構(gòu)。粗加工后再進行定性處理。整體結(jié)構(gòu)如圖三十所示。
8.2 磨頭機構(gòu)設(shè)計如圖二十五所示。
8.2.1 Φ400圓凸和4—M16×110T型槽螺栓是磨頭與工作臺旋轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)機構(gòu)。直線升降導(dǎo)軌采用,一邊固定,一邊可調(diào)節(jié)的方型壓板機構(gòu),其升降動力采用M20×1.5吊桿螺栓手工升,靠其自重降的方式驅(qū)動,剎緊松開機構(gòu)采用偏心桿機構(gòu)完成。
8.2.2為了保證其導(dǎo)軌強度,減少或消除剎緊變形,導(dǎo)軌及壓板厚度設(shè)計為40mm
8.2.3磨頭座設(shè)計為上下兩半開式軸承座形式。
8.2.4 磨頭軸承座固定在磨頭下方,坐下方設(shè)計有一固定皮帶輪,通過可移動滑鍵與磨頭連接。
圖四
圖五
圖六、滑座圖
8.3 導(dǎo)軌剎緊機構(gòu)設(shè)計:如圖二十七所示。
8.3.1用螺栓壓緊剎緊壓板時,最少得用6個以上的螺栓固定。經(jīng)常
升降時,松開剎緊時間過長,影響工作效率,故設(shè)計為偏心剎緊機
構(gòu)。松開剎緊兩導(dǎo)軌只用兩個剎緊把,在很短時間內(nèi)就可以完成。
其剎緊效果雖稍低于螺栓固定,但其剎緊時間和均勻程度要比螺栓
結(jié)構(gòu)好。
8.3.2 偏心距與剎緊角度有關(guān)。經(jīng)過計算:Φ20圓桿偏心1mm時,在50049’5”即可壓住剎緊壓板,在87027’41”時,可壓緊壓板,壓緊把設(shè)計450角度方向。正負450位置,在磨頭空間位置可以實現(xiàn)。
8.3.3 四個40mm長定位槽控制兩段60mm的偏心剎緊圓柱是可靠的。
兩段剎緊圓柱相距120mm,使其剎緊部位處于剎緊板的85—180—85,分布比較合理。避免了中間緊兩端擾的不利狀況。
8.4 打砂輪機構(gòu):如圖二十八所示。
8.4.1原打砂輪機構(gòu)雖然簡單,可以保證其兩砂輪在同一高度,但因其無法修正砂輪外經(jīng),會造成砂輪經(jīng)跳。砂輪經(jīng)向跳動產(chǎn)生的振動會造成工件光潔度下降,且影響精度,造成工件超差。最主要的是手工移動的不均勻性也嚴重影響了砂輪端面的不平度。而造成砂輪刃部不均勻,同樣影響加工零件精度。為此設(shè)計了一套絲杠副機構(gòu)的打砂輪機構(gòu)。可以克服以上缺陷。
8.4.2金鋼筆固定在通過導(dǎo)軌控制的絲杠副上的絲母上,絲桿軸向固定,手搖絲杠、絲母即金鋼筆可以均勻地修整砂輪,橫向安裝的底板,可以修正砂輪的外圓。
8.4.3機構(gòu)雖小為了保證平穩(wěn)機構(gòu)中設(shè)計兩套平面軸承和一個深溝球軸承。
8.4.4該結(jié)構(gòu)分為左右兩個,安裝在原打砂輪的平面上。長圓孔為了保證整體結(jié)構(gòu)的可調(diào)整性。
圖七
8.5 磨頭進給升降機構(gòu):(如圖二十九所示)
8.5.1原磨頭升降機構(gòu)簡單能用,但由于距砂輪太近,調(diào)整很不方便。
為了解決這一問題,我們重新設(shè)計了一套升降機構(gòu),安裝在磨頭與軸承座之間的空間位置中。
8.5.2修改后的升降機構(gòu),采用蝸輪蝸桿機構(gòu)。蝸輪中心設(shè)計成絲桿絲母結(jié)構(gòu)。形成了一個蝸輪副、絲桿副相結(jié)合的小型傳動機構(gòu)。
8.5.3手搖蝸桿使蝸輪旋轉(zhuǎn),蝸輪軸向固定,蝸輪中心為絲母。絲杠固定在磨頭體上,原理為蝸桿轉(zhuǎn)、蝸輪轉(zhuǎn)、絲母轉(zhuǎn)、絲桿軸向移動帶動磨頭上下運動。
8.5.4蝸輪上設(shè)計有兩套平面軸承,主要承受磨頭上升和下降的受力。蝸桿上設(shè)計有兩套平面軸承和兩套深溝球軸承,即能承受軸向力,也可承受經(jīng)向力。結(jié)構(gòu)小巧。
8.5.5為了保證搖把距離中間設(shè)計一加強座支撐,其配合采用套結(jié)構(gòu)?!?
九、經(jīng)濟性分析
任何一個較為復(fù)雜的機械零件,都有不同的加工工藝方案,特別是一個新產(chǎn)品,從開發(fā)設(shè)計,試制,小批量投產(chǎn)到產(chǎn)品發(fā)展和成熟時期的大批量生產(chǎn),都要經(jīng)歷不同的生產(chǎn)批量過程。作為組成這一產(chǎn)品的機械零件必須根據(jù)生產(chǎn)批量來確定其工藝方案,現(xiàn)以梳棉機箱體結(jié)合件為例,說明在不同生產(chǎn)批量情況下,如何合理選擇定位基準,采用適宜的生產(chǎn)設(shè)備和工藝手段,以保證加工質(zhì)量可靠,滿足市場的需求。達到生產(chǎn)批量的能力,同時投資小,見效快,成本低,從而獲得企業(yè)的最大經(jīng)濟效益。
一切生產(chǎn)工作都要考慮經(jīng)濟效益,機械加工也不例外,各種加工方法能達到的精度是不相同的。即使是同一種方法加工,隨著加工條件的改變,能達到的精度也不一致。在選擇加工方法時,應(yīng)針對零件的要求和加工條件等特點分析。所選方法能達到的加工精度如高于零件的要求太多,雖然質(zhì)量上得到可靠保證,但生產(chǎn)率降低,成本增加,經(jīng)濟性方面不合理,這種加工方案也不宜采用。這里所指的成本是工藝成本,工藝成本是生產(chǎn)成本與工藝過程有關(guān)的那一部分,即包括材料或毛坯、機床設(shè)備折舊、刀具、夾具、動力、維修等費用及機床操作工人工資。
按照統(tǒng)計,各種加工方法的加工誤差(代表精度)和成本之間呈負指數(shù)函數(shù)關(guān)系。以上所分析的加工精度是對某一種加工方案而言,為達到某加工表面的精度要求,往往有幾種方案可供選擇,應(yīng)選擇其中最經(jīng)濟的一種。
對于墻板類零件的傳統(tǒng)加工工藝而言,雖然采用普通機床加工成本不高,但加工精度很難保證,且加工過程多次裝夾生產(chǎn)率很低,對于大批量生產(chǎn)而言,傳統(tǒng)工藝的經(jīng)濟性并不好。根據(jù)統(tǒng)計資料證明,對于大批、大量生產(chǎn)類型的零件,應(yīng)采用數(shù)控機床或自動生產(chǎn)線等進行機械加工,可提高生產(chǎn)率。因此本文采用數(shù)控機床進行墻板類零件的加工。
對于一種加工方法能夠達到的精度而言,只有一定范圍內(nèi)的精度才是經(jīng)濟的。本課題工藝中所選的精度都是對應(yīng)加工方法的經(jīng)濟精度,因此數(shù)控加工的工藝經(jīng)濟性很好。
十、結(jié)論
通過本次梳棉機蓋板粗磨專用機床的設(shè)計,完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù),同時也是自己在老師的指導(dǎo)下,單獨完成一項課題的練習(xí)。在本次設(shè)計中,我運用專門化設(shè)計的思路,通過參考一些既有的方法和技術(shù),采取多種方式,完成了本次的課題。
通過對設(shè)計過程的學(xué)習(xí)和理解,大致了解了進行機械設(shè)計的思路,為以后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。通過本次設(shè)計,我學(xué)習(xí)到了運用各種專業(yè)的工具進行設(shè)計,一切要符合實際生產(chǎn)的需要,進行機械設(shè)計的方法。
轉(zhuǎn)眼間,半年的畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲,也預(yù)示著我的大學(xué)生活也即將結(jié)束,從此要真正的踏入社會。在社會上我們要利用四年大學(xué)中學(xué)到的知識,再通過自己的努力奮斗,爭取早點實現(xiàn)自己的夢想?;仡欉@半年的畢業(yè)設(shè)計過程,從開學(xué)來的生產(chǎn)調(diào)研和畢業(yè)實習(xí),到總體方案和沖壓工藝方案設(shè)計,到?jīng)_壓加工工藝草案和復(fù)合沖壓模具草案的設(shè)計,再到主要零件的設(shè)計及最后裝配圖的確定和繪制,繼而是畢業(yè)設(shè)計說明書的整理。其中遇見很多困難和挑戰(zhàn),面對困難和挑戰(zhàn),我不退縮,從挑戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)樂趣,享受樂趣,做到學(xué)習(xí)和興趣愛好的完美結(jié)合。
在生產(chǎn)調(diào)研過程中,我們在老師的帶領(lǐng)下分別參觀了鄭州紡織機械股份有限、河南新飛電器公司、新鄉(xiāng)白鷺化纖公司、新飛專用汽車集團等公司,期間我針對自己的畢業(yè)設(shè)計課題《冷沖壓技術(shù)分析及沖落料模具設(shè)計》進行有選擇的參觀和筆記記錄,做到調(diào)研不盲目不浪費時間和精力。前兩周的生產(chǎn)實習(xí)結(jié)束后,回到學(xué)校對所參觀的公司和車間,結(jié)合自己的設(shè)計課題,進行整理,最大化提取和設(shè)計相關(guān)信息,隨后又寫了畢業(yè)實習(xí)報告。
生產(chǎn)實習(xí)后結(jié)合所記錄的筆記,并且通過進一步的搜集資料,比如去圖書館,電子閱覽室網(wǎng)上搜集、進其他公司搜集和冷沖壓模具相關(guān)的資料,之后進行統(tǒng)一的系統(tǒng)的整理,對沖壓件進行工藝分析,從而確定工藝草案,在確立草案過程中遇見了很多困難。比如對沖壓件是一次沖壓還是多次沖壓不能確定,最后通過老師的知道和查閱相關(guān)設(shè)計手冊,對已列出的幾個沖壓草案通過嚴肅的分析和比較,最終采取一次沖壓完成。
對沖壓件工藝分析和沖壓草案確定后,就要對沖壓模具進行設(shè)計,在設(shè)計之前要了解最近國際國內(nèi)模具發(fā)展的現(xiàn)狀,以便使模具設(shè)計更合理更經(jīng)濟。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進程中,模具的地位及其重要性日益被人們所認識。模具工業(yè)作為進入富裕社會的原動力之一,正推動著整個工業(yè)技術(shù)向前邁進!模具就是“高效益”,模具就是“現(xiàn)代化”之深刻含意,也正在為人們所理解和掌握。推動模具技術(shù)的進步應(yīng)刻不容緩!冷沖壓模具設(shè)計技術(shù)與制造水平,常被做為一個國家工業(yè)化發(fā)展的程度的標志。由此可見,沖壓模具設(shè)計,對于產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的重要性是不言而喻的。通過翻閱冷沖壓工藝圖集及老師循序漸進的指導(dǎo),沖壓復(fù)合模具也漸漸地完成啦,在設(shè)計的過程中,問題一個接一個,不過最終都被一一解決啦!再次要謝謝老師的諄諄教誨。
此次畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)了我綜合運用多學(xué)科理論、知識和技能,以解決較復(fù)雜的工程實際問題的能力,主要包括設(shè)計、實驗研究方案的分析論證,原理綜述,方案方法的擬定以及依據(jù)材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設(shè)計思想,勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神,掌握現(xiàn)代設(shè)計方法,適應(yīng)社會對人才培養(yǎng)的需要。
畢業(yè)設(shè)計這一教學(xué)的最后環(huán)節(jié)讓我有了一次獨立承擔(dān)實際任務(wù)的全面訓(xùn)練,通過獨立完成此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的全過程,培養(yǎng)了我的實踐工作能力。另外,本次畢業(yè)設(shè)計還必須具備一定的計算機應(yīng)用的能力,在畢業(yè)設(shè)計過程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題利用計算機編制相應(yīng)的工程計算、分析和優(yōu)化的程序,如利用Pro/ENGINEER 2001軟件進行塑件的3D造型、塑件的分模等,同時還具備必要的計算機繪圖能力,如利用AutoCAD 2004軟件進行二維圖的繪制。
此次畢業(yè)設(shè)計除了讓我對知識和能力培養(yǎng)的收獲感受外,還得到思想道德方面的鍛煉。通過這次畢業(yè)設(shè)計,讓我感受到了作為一名高級工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的基本精神,需要強化的工程實踐意識,以及對設(shè)計工作的質(zhì)量要負責(zé),具有高度的責(zé)任感,樹立實事求是的科學(xué)作風(fēng),并嚴格遵守規(guī)章制度。這對今后的工作和學(xué)習(xí)都是有利無害的,它將時刻影響著我,讓我早點實現(xiàn)自己的夢想,比便將來更好的服務(wù)社會,報答母校多年的培養(yǎng)。
十一、致謝
由于本人在專業(yè)知識實踐方面的欠缺,難免出現(xiàn)各種錯誤,希望大家批評指正。在這次畢業(yè)設(shè)計的制作過程中,要特別感謝肖慶和老師的指點、糾正,他幫助我解決了設(shè)計過程中遇到的很多專業(yè)方面的困難,對于我能夠順利完成本次設(shè)計任務(wù)具有極大的幫助。
參考資料
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畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書
題目:
系 名
專 業(yè)
學(xué) 號
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
年 月 日
摘□□要
(“摘要”之間空兩格,采用三號字、黑體、居中,與內(nèi)容空一行)
□□×××××××××(空兩格,內(nèi)容采用小四號宋體)
關(guān)鍵詞:×××××;×××××;×××××;×××××;
×××××
采用小四號、宋體、接排
小四號、黑體、頂格
ABSTRACT
(采用三號字、Times New Roman字體、加粗、居中、與內(nèi)容空一行)
□□×××××××××(空兩格,內(nèi)容采用小四號Times New Roman字體)
Key words:×××××;×××××;×××××;×××××;×××××;
×××××
采用小四號、Times New Roman字體、接排
小四號、Times New Roman、加粗、頂格
目□□錄
(三號、黑體、居中、目錄兩字空兩格、與正文空一行)
□□第一章□□(空兩格)☆☆☆(四號、宋體)………………×
□□□1.1□☆☆☆☆(空一格、小四號宋體)………………………………×
□□□1.2□☆☆☆☆……………………………………………………………×
□□□1.3.1□☆☆☆☆……………………………………………………………×
………………
□□第四章□□(空兩格)☆☆☆(四號、宋體)………………×
□□□4.1□☆☆☆☆……………………………………………………………×
□□□4.2□☆☆☆☆……………………………………………………………×
………………
□□注釋(四號、宋體)……………………………………………×
□□參考文獻(四號、宋體)………………………………………×
□□附錄(四號、宋體)……………………………………………×
□□外文資料(四號、宋體)
□□中文譯文(四號、宋體)
□□致謝(四號、宋體)
目錄單獨排頁碼, 阿拉伯?dāng)?shù)字(宋體小五號)連續(xù)編排,居中書寫。
1
天津大學(xué)仁愛學(xué)院****屆本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)
正文開始標注頁眉,宋體五號居中
第一章□□☆☆☆☆☆(居中、小三號、黑體)
1.1□☆☆☆(四號、黑體、頂格)
1.1.1□☆☆☆(四號、黑體、頂格)
□□☆☆☆☆☆☆☆☆☆正文(小四號、宋體) 宋體五號,居中,位于表上
表1-3□□☆☆☆
×××
×××
×××
××× (五號,垂直居中)
×××
×××
×××
×××
(表與正文空一行)
□□☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
(下一章另起一頁)
第二章□□☆☆☆☆☆(居中、小三號、黑體)
2.1□☆☆☆(四號、黑體、頂格)
2.1.1□☆☆☆(四號、黑體、頂格)
□□☆☆☆☆☆☆☆☆☆正文(小四號、宋體、空兩格)
總經(jīng)理
經(jīng)營科
后勤中心
銷售科
質(zhì)量檢測科
設(shè)備科
副總經(jīng)理
秘書室
辦公室
圖2-5□□×××組織結(jié)構(gòu)圖
宋體五號居中,位于圖下
圖名與下文空一行
正文開始標注頁碼:
位置:頁面底端(頁腳);
對齊方式:居中
正文單獨排頁碼, 阿拉伯?dāng)?shù)字(宋體小五號)連續(xù)編排,居中書寫。
參考文獻(四號、黑體、頂格)
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注意每條參考文獻最后一定要有“.”
(以上,如果需要兩行的,第二行文字要位于序號的后邊,與第一行文字對齊。中文的用五號宋體,外文的用五號Times New Roman字體。)
2
外文資料
中文譯文
中文譯文單獨排頁碼, 阿拉伯?dāng)?shù)字(宋體小五號)連續(xù)編排,居中書寫。
3
致 謝
畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書
題目:梳棉機蓋板粗磨機設(shè)計
系 名 機械工程系
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
學(xué) 號 6014201158
學(xué)生姓名 艾彥浩
指導(dǎo)教師 張迎春
2018年 3月 28日
摘 要
為滿足零件加工工藝要求,解決零件上平面的位置精度。根據(jù)零件的用途、作用及外形、工藝要求,對該零件的加工工藝進行了詳細的分析。
針對現(xiàn)有加工工藝存在的缺陷,提出專機磨床的設(shè)計思路。利用碗型砂輪端面粗磨削蓋板的底面,降低生產(chǎn)成本,極大的提高生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵詞:梳棉機 ;固定蓋板;專用磨床;工藝
Abstract
In order to meet the machining technological requirement ensure the position accuracy of the four heel surfaces, according to part’s purpose, function, overall profile, and technological requirement, fully analyzed its machining technology.
Processing technology for the existing defects plane grinding machine design ideas put forward. Use of coarse grinding bowl-type grinding wheel cover the bottom end ,Lower production costs , Greatly improve production efficiency .
Keywords :Carding Machine ;Stationary Flat;Special Grinding Machine ;Technology
第一章 課題來源及意義和國內(nèi)外發(fā)展狀況
1.1 課題來源及意義
本課題為梳棉機蓋板粗磨專機設(shè)計。梳棉機屬于紡織機械,按照紡紗工藝流程,梳棉是一道重要的工序。梳棉機的前道工序是開清棉聯(lián)合機,后道工序是并條機。
梳棉機用于加工棉纖維和化學(xué)纖維。
梳棉機的工作原理是將前道工序送來的棉(纖維)卷或由棉箱供給的油棉(化纖)層進行開松分梳和除雜,是所有呈卷曲快狀的棉圈成為基本伸直的單纖維狀能,并在此過程中,除掉清花工序遺留下來的破籽、雜質(zhì)和短絨,然后集成一定規(guī)格棉條、儲存于棉筒內(nèi)供并條工序使用。
梳棉機蓋板不僅有梳理作用,還有除雜、混和與均勻作用;它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,還與產(chǎn)量、用棉量等直接相關(guān);因其分梳、轉(zhuǎn)移充塞原理極復(fù)雜,故多年來對蓋板部分的改進最少。
本設(shè)計主要針對梳棉機蓋板底面進行粗磨削,提高粗磨削的精度。為了達到這樣的目的,對其磨削采用專用機床。此專用機床的設(shè)計主要涉及對蓋板夾具進行了設(shè)計,并對起磨削方式進行改進。
應(yīng)用組合機床加工大批量零件,快捷高效,生產(chǎn)效率高是機械加工的發(fā)展方向,專用機床兼有低成本和高效率的優(yōu)點,在大批、大量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,并可用以組成自動生產(chǎn)線,因此,專用機床的設(shè)計需要考慮機床運行的高效性和經(jīng)濟性。
1.2 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
磨床是車、銑、鉆、鏗、磨各類機床中實行精加工的機床。任何機器的各種零件最終加工的精度、質(zhì)量, 往往取決于磨床的加工水平。因此, 在整個機器制造業(yè)中, 磨床的總體技術(shù)水平與擁有數(shù)量, 十分重要。在微觀上反映出零件的最終加工水平, 在宏觀上反映出加工工藝的先進與落后。如果加工關(guān)鍵零件的磨床精度差, 則零件的質(zhì)量難以確保。如果毛坯質(zhì)量差, 工藝落后, 則粗加工車床數(shù)量就多, 磨床數(shù)量相對較少。國外技術(shù)在新工藝、新材料、新結(jié)構(gòu)、新元件方面具有鮮明特色, 為我國數(shù)控磨床技術(shù)水平所不及。
在磨床功能方面,各國家磨床廠都把主要精力放在數(shù)控平面磨床和成形磨床的開發(fā)上,有的還致力于高檔磨加工中心的開發(fā)研究。磨削加工現(xiàn)在己進入成熟期。緩進給磨削近年來雖面臨新磨削技術(shù)如高速短行程磨削、高效切深磨削的挑戰(zhàn),但總的說來,這項技術(shù)仍處于上升發(fā)展之中。因此,國內(nèi)外有關(guān)磨削專家認為緩進給磨削己在磨削的技術(shù)上處于主導(dǎo)地位。
在磨床結(jié)構(gòu)上,為了提高機床剛性,機床的結(jié)構(gòu)布局,出現(xiàn)了小規(guī)格龍門式結(jié)構(gòu)和縱向與橫向都是立柱式運動、工作臺位于床身前僅作回轉(zhuǎn)運動形式。這種結(jié)構(gòu)是磨加工中心的典型結(jié)構(gòu)。磨加工中心發(fā)展歷史還不長,1980年德國ELB公司率先實現(xiàn)了自動更換砂輪。近年來,隨著計算機技術(shù)和機電一體化技術(shù)進一步發(fā)展,磨加工中心技術(shù)又有新的發(fā)展,同時應(yīng)用范圍也逐步擴大,制造廠也增加很快,從德國擴展到日本、瑞士、美國。目前,磨加工中心已在無人生產(chǎn)線上正常使用。
梳棉機蓋板在紡織機械起分疏,除雜作用,要求較高。此類零件數(shù)量要求較大,因此是大批量生產(chǎn)。零件的磨削大都采用專門化機床,因此提高蓋板磨削的自動化程度很有必要?,F(xiàn)在,蓋板專用磨床技術(shù)還不是很成熟,還有很多可以提高的地方,查閱資料,國內(nèi)專用機床不容樂觀,為提高生產(chǎn)效率,降低成本,設(shè)計一種專門針對梳棉機蓋板的專用磨床很有必要。
第二章 本課題需要解決的問題和本課題的實際價值、理論意義
2.1 本課題需要解決的問題
本設(shè)計主要從梳棉機底面磨削專用機床的總體設(shè)計,滑座的設(shè)計,夾具的設(shè)計,進給運動的設(shè)計等幾大方面進行。
2.2本課題在機械工程中的實際價值和理論意義
加工工藝的改進,沒有從根本上解決蓋板底面的平面度問題,產(chǎn)品中仍舊會發(fā)現(xiàn)百分之十至二十的扭曲度較棱。為了徹底解決這一質(zhì)量難題,從根本上解決蓋板底面平面度問題,決定設(shè)計一臺蓋板底面專用磨床。
設(shè)計思路的提出基于以下幾個方面:
1 加工精度高,效率高。
2 蓋板底面加工精度已經(jīng)影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、形成了產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。
3 提高生產(chǎn)效率。
4 具備熟悉設(shè)備、工藝、制造的工程技術(shù)人員。
5 具備加工磨床和安裝磨床的設(shè)備和人員能力。
6 AutoCAD軟件的普及增強了設(shè)計機床結(jié)構(gòu)的設(shè)計手段。
第三章 蓋板零件的用途、作用與外形特點
梳棉機上蓋板的作用最全面,作用原理最復(fù)雜。它不僅有梳理作用還有除雜、混和與均勻作用;它不僅關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量,還與產(chǎn)量、用棉量等直接相關(guān);因其分梳、轉(zhuǎn)移充塞原理極復(fù)雜,故多年來對蓋板部分的改進最少。
3.1、分梳作用
由于固定蓋板固定不動,所以,不允許纖維更多地進入針間形成纖維層,只能在針上有暫短的停留,隨即被錫林帶走。因此,由錫林帶人工作區(qū)的纖維只能被"一次梳理"后即出工作區(qū)(固定蓋板工作區(qū))。不能象回轉(zhuǎn)蓋板那樣要經(jīng)過錫林10多次乃至100余次梳理才送出工作區(qū),所以,固定蓋板在反復(fù)地充分梳理方面作用是不足的。
3.2、混和作用
由于固定蓋板針間纖維層很少,先期進人工作區(qū)的纖維沒有(或很少)存留空間,從而無法和后期進人工作區(qū)的纖維相遇而混和。梳棉機蓋板區(qū)纖維混和的原理是:不同時間進入的纖維被同時輸出,或同時輸出的纖維不是同時喂人的,才能實現(xiàn)混和。固定蓋板針間沒有較大的混和牢間,因此,其混和作用是十分有限的。
3.3、均勻作用
由于固定蓋板針間暫時存儲纖維的空間很小,因此,沒有較多調(diào)節(jié)針面纖維的余地。當(dāng)針布表面棉層較厚時,多余的纖維不能最大限度地進入針間。而當(dāng)針面纖維層較薄時,固定蓋板針間也無更多纖維可以送出補充,因此固定蓋板的均勻作用也是有限的。
3.4、蓋板零件的外形特點
蓋板零件外形如下圖3-1:
圖3-1 梳棉機蓋板
第四章 蓋板零件的工藝分析及相關(guān)設(shè)計
4.1、蓋板面的加工工藝及存在缺陷:
1、國際上通常采用專用踵趾面銑床對踵趾面進行加工。一次加工一端。靠模板調(diào)頭后再加工另一端。
2、有些公司采用組合機床通過靠模對兩端同時進行銑削加工的方法。
3、以上加工工藝存在如下缺陷:
蓋板踵趾面在空間位置扭曲精度要求(0.02mm),可以形容為4個3.5×27.8mm曲面在1081長度上的空間平面度。抽象一點就是四個點在空間的平面度。根據(jù)空間三點決定一個平面的定理,四個點其中有一個點不在這一平面內(nèi)。其誤差允許在0.02mm內(nèi)。實際上在1081長度上保證4個3.5×27.8mm的曲面,在空間處于同一平面內(nèi),在任何銑床上加工都是困難的。除了對機床本身精度要求較嚴外對刀具的選擇,靠模的定位要求都很高,特別是對靠模的要求就更高。因靠模調(diào)整不當(dāng)而引起的四個3.5×27.8mm曲面的不平面度,經(jīng)常發(fā)生。顯而易見,踵趾面的平面度,影響蓋板安裝的穩(wěn)定性。會造成蓋板針布與針布輪針布之間間隙產(chǎn)生變化,而直接危及到棉絮梳理的均勻程度,最終導(dǎo)致棉卷質(zhì)量下降。
4、采取的措施
為了解決上面的問題,我在進行粗加工時對加工方法進行改進,采用專機磨床進行粗磨加工,為下道工序加工提高位置精度和加工精度。
4.2、專機幾何精度對工件平面度影響因素
1、 X 方向上只影響左右移動的距離,對工件平面度無影響,如圖二十一。
2、 Y方向上的誤差因砂輪的傾斜因素,會產(chǎn)生對工件平面度產(chǎn)生一定的影響。但由于靠模板兩端可以調(diào)整。通過調(diào)整總可以把砂輪兩軸線調(diào)整到與靠模X方向軸線一致的位置。可以消除因其誤差而產(chǎn)生的對工件平面度的影響,如圖二十二。
3、 砂輪軸線為依據(jù)的Z在X方向上傾斜是為磨削R654.5mm而采取的措施,它只影響R654.5的準確性,而對其平面度無任何影響,如圖二十三所示。
4、 Z在Y方向上的平行度誤差,將直接影響到工件兩端4個27.8×3.5mm曲面的平面度,如圖二十四。其影響程度決定兩砂輪導(dǎo)軌的長度和其之間平行度。
4.3、工作蓋板根數(shù)與蓋板速度的關(guān)系
工作蓋板根數(shù)與蓋板速度密切相關(guān),可用蓋板參與梳理時間Tw來說明:
式(1)中蓋板寬度為常數(shù),約為35 mm,故工作蓋板根數(shù)與蓋板速度呈線性相關(guān),即:
從式(2)中可以看出:工作蓋板根數(shù)多則需要速度快方可保證蓋板針布參與梳理的時間Tw不致過長,從而使蓋板針間纖維充塞的程度不至過于嚴重而影響分梳;相反,蓋板根數(shù)少時,則速度可低些,以保持兩者Tw近似。例如:在43根工作蓋板時,速度應(yīng)為172 mm/min方可與30根蓋板速度為120 mm/min時的Tw近似,即%值皆為9 rain。不考慮速度,單獨評議蓋板根數(shù)多少是不恰當(dāng)?shù)?
五、蓋板零件專用夾具的設(shè)計
5.1、專用夾具的設(shè)計方法和步驟
5.2、定位基準的選擇
1)、 粗基準的選擇
(1)若工件必須首先保證某重要表面的加工余量均勻,則應(yīng)選該表面為粗基準;
(2)如果在設(shè)計上要求保證加工表面與某不加工表面之間的相互位置精度,則應(yīng)選此不加工面作粗基準;
(3)選作粗基準的表面,應(yīng)盡可能平整和光潔,不能有飛邊、澆口、冒口或其他缺陷,以便定位準確,夾緊可靠;
(4)粗基準一般只在第一工序中使用一次,應(yīng)盡量避免重復(fù)使用。
2)、精基準的選擇
(1)應(yīng)盡量選擇零件上的設(shè)計基準作為精基準,即“基準重合”原則。這樣可以避免因基準不重合而引起的定位誤差;
(2)當(dāng)工件以某一基準定位,可以較方便地加工其他各表面時,應(yīng)使盡可能多的表面的加工都用該精基準定位,即“基準統(tǒng)一”原則;
(3)某些精加工工序,要求加工余量小而均勻,這時常選加工面本身作為精基準;
(4)所選的基準應(yīng)能保證工件的裝夾穩(wěn)定可靠,夾具結(jié)構(gòu)簡單,操作方便。
六、確定總體方案
6.1、工作原理
磨床的工作過程是工件不動,電機一主軸橫向進給,砂輪沿縱向和上下方向進給,滿足零件精度和使用要求。
6.2、主要結(jié)構(gòu)及作用: 2.1 床身——及固定電機。
2.2 床身——安裝滑座,安裝定位擋塊的T型槽。 2.3 滑座——安裝電機和砂輪架,
6.3、主要技術(shù)參數(shù)
3.1外形尺寸 2400×862×1160mm
3.2磨頭功率 2.2KW
3.3磨頭轉(zhuǎn)速 2840轉(zhuǎn)/分
導(dǎo)軌350mm長,相距1000mm左右的兩個平面,在Z方向的平行度能保證0.05mm誤差范圍內(nèi)時在33.4mm的砂輪平面上,其高度差為0.0039m,經(jīng)過鏟刮使其兩道軌平行度保證在0.02mm范圍內(nèi)時,反映在砂輪33.4平面上只有0.0016mm高度差。這樣就可以保證工件四個曲面平面度保證在0.0016mm的誤差之間。工件四平面的平面度,保證在0.005mm范圍內(nèi)就可達到平扭曲的使用要求,而0.0016mm的誤差值,完全可以達到這一精度要求。
根據(jù)以上分析:磨頭兩導(dǎo)軌、Z軸Y方向誤差在加工中如果能達到0.05mm的要求,該機床就達到零件加工的工藝要求。如果僅靠機床加工,無法保證該幾何精度要求,但通過鏟刮相距1000mm,兩350mm長導(dǎo)軌相互平行度達到0.05mm的要求,完全可以做到。
以上理論上的分析證明,設(shè)計制造達到該工件要求的專用踵趾面磨床是可以實現(xiàn)的,是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。這些理論是成功設(shè)計的基礎(chǔ)。是設(shè)計人員的決心信心的出發(fā)點。
圖一、專機主視圖
圖二、主視圖
6.4、滑坐整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
加工工藝要求磨頭除了要傾斜一定角度外,還要具有升降功能。所以在安裝磨頭的工作臺上,要設(shè)計2層導(dǎo)軌,園工作臺導(dǎo)軌使其旋轉(zhuǎn)傾斜角度。直線砂輪座導(dǎo)軌使其可以升降。
(1)為了使電機在磨頭升降時不隨其動作,磨頭與電機皮帶輪之間設(shè)計為滑鍵聯(lián)結(jié)。
(2)為了支撐工作臺和安裝電機,設(shè)計有機床底座。
(3)可調(diào)節(jié)升降的靠模機構(gòu),安裝在工作臺上面。
(4)為了使打砂輪機構(gòu)能與磨頭徑向方向垂直,在圓工作臺上設(shè)計固定的打砂輪平臺,使其在圓工作臺加工過程中其平面與磨頭軸線始終保持垂直。
(5)為了保證兩砂輪軸旋轉(zhuǎn)傾斜角度一致,設(shè)計有尺寸規(guī)格一致的兩套元寶鋼鐵和檢驗棒。定位擋鐵機構(gòu),保證了磨削極限位置。整體結(jié)構(gòu)主要采用變形小的HT200鑄鐵結(jié)構(gòu)。粗加工后再進行定性處理。整體結(jié)構(gòu)如圖所示。
6.5、磨頭機構(gòu)設(shè)計
Φ400圓凸和4—M16×110T型槽螺栓是磨頭與工作臺旋轉(zhuǎn)聯(lián)結(jié)機構(gòu)。直線升降導(dǎo)軌采用,一邊固定,一邊可調(diào)節(jié)的方型壓板機構(gòu),其升降動力采用M20×1.5吊桿螺栓手工升,靠其自重降的方式驅(qū)動,剎緊松開機構(gòu)采用偏心桿機構(gòu)完成。
為了保證其導(dǎo)軌強度,減少或消除剎緊變形,導(dǎo)軌及壓板厚度設(shè)計為40mm磨頭座設(shè)計為上下兩半開式軸承座形式。磨頭軸承座固定在磨頭下方,坐下方設(shè)計有一固定皮帶輪,通過可移動滑鍵與磨頭連接。
圖三、別緊機構(gòu)
圖四、打砂輪機構(gòu)
圖五、滑座圖
6.6、導(dǎo)軌剎緊機構(gòu)設(shè)計
用螺栓壓緊剎緊壓板時,最少得用6個以上的螺栓固定。經(jīng)常升降時,松開剎緊時間過長,影響工作效率,故設(shè)計為偏心剎緊機構(gòu)。松開剎緊兩導(dǎo)軌只用兩個剎緊把,在很短時間內(nèi)就可以完成。
其剎緊效果雖稍低于螺栓固定,但其剎緊時間和均勻程度要比螺栓結(jié)構(gòu)好。
偏心距與剎緊角度有關(guān)。經(jīng)過計算:Φ20圓桿偏心1mm時,在50049’5”即可壓住剎緊壓板,在87027’41”時,可壓緊壓板,壓緊把設(shè)計450角度方向。正負450位置,在磨頭空間位置可以實現(xiàn)。四個40mm長定位槽控制兩段60mm的偏心剎緊圓柱是可靠的。
兩段剎緊圓柱相距120mm,使其剎緊部位處于剎緊板的85—180—85,分布比較合理。避免了中間緊兩端擾的不利狀況。
6.7、打砂輪機構(gòu)設(shè)計
原打砂輪機構(gòu)雖然簡單,可以保證其兩砂輪在同一高度,但因其無法修正砂輪外經(jīng),會造成砂輪經(jīng)跳。砂輪經(jīng)向跳動產(chǎn)生的振動會造成工件光潔度下降,且影響精度,造成工件超差。最主要的是手工移動的不均勻性也嚴重影響了砂輪端面的不平度。而造成砂輪刃部不均勻,同樣影響加工零件精度。為此設(shè)計了一套絲杠副機構(gòu)的打砂輪機構(gòu)??梢钥朔陨先毕荨?
金鋼筆固定在通過導(dǎo)軌控制的絲杠副上的絲母上,絲桿軸向固定,手搖絲杠、絲母即金鋼筆可以均勻地修整砂輪,橫向安裝的底板,可以修正砂輪的外圓。
機構(gòu)雖小為了保證平穩(wěn)機構(gòu)中設(shè)計兩套平面軸承和一個深溝球軸承。
該結(jié)構(gòu)分為左右兩個,安裝在原打砂輪的平面上。長圓孔為了保證整體結(jié)構(gòu)的可調(diào)整性。
6.8、磨頭進給升降結(jié)構(gòu)
圖六、磨頭進給升降結(jié)構(gòu)
6.8.1、工作原理:
原磨頭升降機構(gòu)簡單能用,但由于距砂輪太近,調(diào)整很不方便。為了解決這一問題,我們重新設(shè)計了一套升降機構(gòu),安裝在磨頭與軸承座之間的空間位置中。修改后的升降機構(gòu),采用蝸輪蝸桿機構(gòu)。蝸輪中心設(shè)計成絲桿絲母結(jié)構(gòu)。形成了一個蝸輪副、絲桿副相結(jié)合的小型傳動機構(gòu)。手搖蝸桿使蝸輪旋轉(zhuǎn),蝸輪軸向固定,蝸輪中心為絲母。絲杠固定在磨頭體上,原理為蝸桿轉(zhuǎn)、蝸輪轉(zhuǎn)、絲母轉(zhuǎn)、絲桿軸向移動帶動磨頭上下運動。蝸輪上設(shè)計有兩套平面軸承,主要承受磨頭上升和下降的受力。蝸桿上設(shè)計有兩套平面軸承和兩套深溝球軸承,即能承受軸向力,也可承受經(jīng)向力。結(jié)構(gòu)小巧。為了保證搖把距離中間設(shè)計一加強座支撐,其配合采用套結(jié)構(gòu)。
七、經(jīng)濟性分析
任何一個較為復(fù)雜的機械零件,都有不同的加工工藝方案,特別是一個新產(chǎn)品,從開發(fā)設(shè)計,試制,小批量投產(chǎn)到產(chǎn)品發(fā)展和成熟時期的大批量生產(chǎn),都要經(jīng)歷不同的生產(chǎn)批量過程。作為組成這一產(chǎn)品的機械零件必須根據(jù)生產(chǎn)批量來確定其工藝方案,現(xiàn)以梳棉機箱體結(jié)合件為例,說明在不同生產(chǎn)批量情況下,如何合理選擇定位基準,采用適宜的生產(chǎn)設(shè)備和工藝手段,以保證加工質(zhì)量可靠,滿足市場的需求。達到生產(chǎn)批量的能力,同時投資小,見效快,成本低,從而獲得企業(yè)的最大經(jīng)濟效益。
一切生產(chǎn)工作都要考慮經(jīng)濟效益,機械加工也不例外,各種加工方法能達到的精度是不相同的。即使是同一種方法加工,隨著加工條件的改變,能達到的精度也不一致。在選擇加工方法時,應(yīng)針對零件的要求和加工條件等特點分析。所選方法能達到的加工精度如高于零件的要求太多,雖然質(zhì)量上得到可靠保證,但生產(chǎn)率降低,成本增加,經(jīng)濟性方面不合理,這種加工方案也不宜采用。這里所指的成本是工藝成本,工藝成本是生產(chǎn)成本與工藝過程有關(guān)的那一部分,即包括材料或毛坯、機床設(shè)備折舊、刀具、夾具、動力、維修等費用及機床操作工人工資。
按照統(tǒng)計,各種加工方法的加工誤差(代表精度)和成本之間呈負指數(shù)函數(shù)關(guān)系。以上所分析的加工精度是對某一種加工方案而言,為達到某加工表面的精度要求,往往有幾種方案可供選擇,應(yīng)選擇其中最經(jīng)濟的一種。
對于墻板類零件的傳統(tǒng)加工工藝而言,雖然采用普通機床加工成本不高,但加工精度很難保證,且加工過程多次裝夾生產(chǎn)率很低,對于大批量生產(chǎn)而言,傳統(tǒng)工藝的經(jīng)濟性并不好。根據(jù)統(tǒng)計資料證明,對于大批、大量生產(chǎn)類型的零件,應(yīng)采用數(shù)控機床或自動生產(chǎn)線等進行機械加工,可提高生產(chǎn)率。因此本文采用數(shù)控機床進行墻板類零件的加工。
對于一種加工方法能夠達到的精度而言,只有一定范圍內(nèi)的精度才是經(jīng)濟的。本課題工藝中所選的精度都是對應(yīng)加工方法的經(jīng)濟精度,因此數(shù)控加工的工藝經(jīng)濟性很好。
八、總結(jié)
通過本次梳棉機蓋板粗磨專用機床的設(shè)計,完成了畢業(yè)設(shè)計的任務(wù),同時也是自己在老師的指導(dǎo)下,單獨完成一項課題的練習(xí)。在本次設(shè)計中,我運用專門化設(shè)計的思路,通過參考一些既有的方法和技術(shù),采取多種方式,完成了本次的課題。
通過對設(shè)計過程的學(xué)習(xí)和理解,大致了解了進行機械設(shè)計的思路,為以后走上工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。通過本次設(shè)計,我學(xué)習(xí)到了運用各種專業(yè)的工具進行設(shè)計,一切要符合實際生產(chǎn)的需要,進行機械設(shè)計的方法。
轉(zhuǎn)眼間,半年的畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲,也預(yù)示著我的大學(xué)生活也即將結(jié)束,從此要真正的踏入社會。在社會上我們要利用四年大學(xué)中學(xué)到的知識,再通過自己的努力奮斗,爭取早點實現(xiàn)自己的夢想?;仡欉@半年的畢業(yè)設(shè)計過程,從開學(xué)來的生產(chǎn)調(diào)研和畢業(yè)實習(xí),到總體方案和沖壓工藝方案設(shè)計,到?jīng)_壓加工工藝草案和復(fù)合沖壓模具草案的設(shè)計,再到主要零件的設(shè)計及最后裝配圖的確定和繪制,繼而是畢業(yè)設(shè)計說明書的整理。其中遇見很多困難和挑戰(zhàn),面對困難和挑戰(zhàn),我不退縮,從挑戰(zhàn)中發(fā)現(xiàn)樂趣,享受樂趣,做到學(xué)習(xí)和興趣愛好的完美結(jié)合。
在生產(chǎn)調(diào)研過程中,我們在老師的帶領(lǐng)下分別參觀了鄭州紡織機械股份有限、河南新飛電器公司、新鄉(xiāng)白鷺化纖公司、新飛專用汽車集團等公司,期間我針對自己的畢業(yè)設(shè)計課題《冷沖壓技術(shù)分析及沖落料模具設(shè)計》進行有選擇的參觀和筆記記錄,做到調(diào)研不盲目不浪費時間和精力。前兩周的生產(chǎn)實習(xí)結(jié)束后,回到學(xué)校對所參觀的公司和車間,結(jié)合自己的設(shè)計課題,進行整理,最大化提取和設(shè)計相關(guān)信息,隨后又寫了畢業(yè)實習(xí)報告。
生產(chǎn)實習(xí)后結(jié)合所記錄的筆記,并且通過進一步的搜集資料,比如去圖書館,電子閱覽室網(wǎng)上搜集、進其他公司搜集和冷沖壓模具相關(guān)的資料,之后進行統(tǒng)一的系統(tǒng)的整理,對沖壓件進行工藝分析,從而確定工藝草案,在確立草案過程中遇見了很多困難。比如對沖壓件是一次沖壓還是多次沖壓不能確定,最后通過老師的知道和查閱相關(guān)設(shè)計手冊,對已列出的幾個沖壓草案通過嚴肅的分析和比較,最終采取一次沖壓完成。
對沖壓件工藝分析和沖壓草案確定后,就要對沖壓模具進行設(shè)計,在設(shè)計之前要了解最近國際國內(nèi)模具發(fā)展的現(xiàn)狀,以便使模具設(shè)計更合理更經(jīng)濟。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進程中,模具的地位及其重要性日益被人們所認識。模具工業(yè)作為進入富裕社會的原動力之一,正推動著整個工業(yè)技術(shù)向前邁進!模具就是“高效益”,模具就是“現(xiàn)代化”之深刻含意,也正在為人們所理解和掌握。推動模具技術(shù)的進步應(yīng)刻不容緩!冷沖壓模具設(shè)計技術(shù)與制造水平,常被做為一個國家工業(yè)化發(fā)展的程度的標志。由此可見,沖壓模具設(shè)計,對于產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量的重要性是不言而喻的。通過翻閱冷沖壓工藝圖集及老師循序漸進的指導(dǎo),沖壓復(fù)合模具也漸漸地完成啦,在設(shè)計的過程中,問題一個接一個,不過最終都被一一解決啦!再次要謝謝老師的諄諄教誨。
此次畢業(yè)設(shè)計,培養(yǎng)了我綜合運用多學(xué)科理論、知識和技能,以解決較復(fù)雜的工程實際問題的能力,主要包括設(shè)計、實驗研究方案的分析論證,原理綜述,方案方法的擬定以及依據(jù)材料的確定等。它培養(yǎng)了我樹立正確的設(shè)計思想,勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神,掌握現(xiàn)代設(shè)計方法,適應(yīng)社會對人才培養(yǎng)的需要。
畢業(yè)設(shè)計這一教學(xué)的最后環(huán)節(jié)讓我有了一次獨立承擔(dān)實際任務(wù)的全面訓(xùn)練,通過獨立完成此次畢業(yè)設(shè)計任務(wù)的全過程,培養(yǎng)了我的實踐工作能力。另外,本次畢業(yè)設(shè)計還必須具備一定的計算機應(yīng)用的能力,在畢業(yè)設(shè)計過程中都應(yīng)結(jié)合畢業(yè)設(shè)計課題利用計算機編制相應(yīng)的工程計算、分析和優(yōu)化的程序,如利用Pro/ENGINEER 2001軟件進行塑件的3D造型、塑件的分模等,同時還具備必要的計算機繪圖能力,如利用AutoCAD 2004軟件進行二維圖的繪制。
此次畢業(yè)設(shè)計除了讓我對知識和能力培養(yǎng)的收獲感受外,還得到思想道德方面的鍛煉。通過這次畢業(yè)設(shè)計,讓我感受到了作為一名高級工程技術(shù)人員應(yīng)該具備的基本精神,需要強化的工程實踐意識,以及對設(shè)計工作的質(zhì)量要負責(zé),具有高度的責(zé)任感,樹立實事求是的科學(xué)作風(fēng),并嚴格遵守規(guī)章制度。這對今后的工作和學(xué)習(xí)都是有利無害的,它將時刻影響著我,讓我早點實現(xiàn)自己的夢想,比便將來更好的服務(wù)社會,報答母校多年的培養(yǎng)。
九、致謝
由于本人在專業(yè)知識實踐方面的欠缺,難免出現(xiàn)各種錯誤,希望大家批評指正。在這次畢業(yè)設(shè)計的制作過程中,要特別感謝肖慶和老師的指點、糾正,他幫助我解決了設(shè)計過程中遇到的很多專業(yè)方面的困難,對于我能夠順利完成本次設(shè)計任務(wù)具有極大的幫助。
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