錫林右軸承座組件工藝及夾具設(shè)計,錫林,軸承,組件,工藝,夾具,設(shè)計 畢 業(yè) 設(shè) 計 任 務(wù) 書 200 8年2月19日 畢業(yè)設(shè)計題目 錫林右軸承座組件工藝及夾具設(shè)計 指導(dǎo)教師 曾文萱 職稱 講師 專業(yè)名稱 機電一體化技術(shù) 班級 機電50532 學生姓名 凌光 學號 5020053209 設(shè)計要求 1.完成資料翻譯一份（3000字以上） 2.完成畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告一份； 3.完成錫林右軸承座組件工藝及夾具的設(shè)計 4.完成相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計； 5.完成畢業(yè)設(shè)計說明書一份； 6.完成相關(guān)圖紙。 完成畢業(yè)課題的計劃安排 序號 內(nèi)容 時間安排 1 外文資料翻譯 2008.2.20至 2008.2.29 2 搜集相關(guān)資料并調(diào)研，完成調(diào)研報告 2008.3.1至 2008.3.5 3 進行錫林右軸承座組件工藝及夾具的基本參數(shù)和主要尺寸的選擇。編寫說明書，繪制相關(guān)圖紙。 2008.3.6至 2008.4.8 4 整理畢業(yè)設(shè)計說明書并定稿，準備答辯 2008.4.9 至 2008.4.10 5 答辯 2008.4.11 答辯提交資料 外文資料翻譯，畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告， 畢業(yè)設(shè)計說明書，相關(guān)圖紙。 計劃答辯時間 2008.4.11 無錫職業(yè)技術(shù)學院機電技術(shù)學院 2008 年 2 月19日 分類號 密級 無錫職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設(shè)計說明書 題 目 錫林右軸承座組件工藝及夾具設(shè)計 英文并列題目 xilin right bearing block discreteness crafts and grip design 學生姓名: 凌 光 專 業(yè): 機電一體化技術(shù) 指導(dǎo)教師: 曾文萱 職 稱: 講 師 畢業(yè)設(shè)計說明書提交日期 2008.4.11 地址：無錫職業(yè)技術(shù)學院 蘇州市職業(yè)大學 畢業(yè)設(shè)計開題報告 系部 專業(yè)班級 姓 名 學 號 題 目 題目類型 一、選題背景及依據(jù)（簡述國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、生產(chǎn)需求狀況，說明選題目的、意義，列出主要參考文獻） 錫林軸承結(jié)合件是A186D型梳棉機上的錫林支承件，雖然由于錫林軸承件伴隨錫林旋轉(zhuǎn)工作，又是錫林筒的支承件，因此它對于錫林與錫林墻板的同軸度、軸向壓力、機件的磨損 、及錫林周圍機件安裝的準確性和錫林的回轉(zhuǎn)平穩(wěn)度都有不可忽視的影響，這也就影響到梳棉機的生產(chǎn)效率以及影響企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，所以本人的理論設(shè)計對梳棉機的改進具有一定的參照意義，更加展望從錫林部件方面著手研究對梳棉機的生產(chǎn)有新的突破，從而使中國紡織經(jīng)濟達到更強。 在錫林速度這方面的技術(shù)改進上，20世紀末梳棉機錫林速度加快作為提高梳理效果的主要手段，錫林加速后梳棉機有如下特點： (1)林表面速度及離心力提高，排雜能力加強，據(jù)測，錫林速度由300r/min提高到600r/min時，生條結(jié)雜減少50%左右。 (2)錫林上的分梳負荷因錫林速度的提高而降低，對提高分梳質(zhì)量有利。 (3)單產(chǎn)水平與錫林速度及針布對纖維梳理能力之間不成比例，當單產(chǎn)水平增加10倍（由10gk增回到100gk），錫林速度僅提高3倍。對纖維的分離能力也只增加3倍。 (4)錫林速度與梳理力之間也不成比例，據(jù)測：錫林速度由300r/min提高到600r/min，梳理力只增加10%—20%。 (5)錫林速度的增加既有對纖維梳理開松及除雜功能的有利因素，但也有使纖維應(yīng)力增加的不利因素，因此要兼顧平衡兩者之間的關(guān)系。 (6)錫林速度提高時要認真考慮刺輥速度的設(shè)計，因為當棉層喂入刺輥的纖維受握持分流作用、增加除雜的同時纖維受到損傷使短絨增加，因此在錫林速度提高后要適當考慮與刺輥的速比，也就是說刺輥速度應(yīng)該受到一定程度工藝性的制約。 (7)錫林與蓋板間是主分梳區(qū)，由于不是握持梳理，因此在錫林加速后與蓋板間速比可保持不變。即蓋板速度相應(yīng)提高有利充分排除疵點。 (8)隨著梳棉機各項配套技術(shù)的發(fā)展和精度的進一步提高，估計梳棉機錫林速度還會進一步提高，以滿足更高產(chǎn)量的要求。 20世紀末高科技水平的高產(chǎn)梳棉機具有產(chǎn)量高，生產(chǎn)質(zhì)量好的優(yōu)點，在高精度高耐磨度分梳元件、優(yōu)化梳理速度、高水平制造加工手段、電子計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、變頻技術(shù)在清梳聯(lián)系統(tǒng)中很好地與開清棉技術(shù)一起完成對原料的開松、除雜、梳理的任務(wù)，生產(chǎn)出雜結(jié)少、條干均勻的生條供應(yīng)后續(xù)工序。 綜上所述，在綜合全部課程（機械類）、理論聯(lián)系實際的基礎(chǔ)上進行這次畢業(yè)設(shè)計。我所設(shè)計的是對梳棉機上的錫林軸承蓋、錫林軸承座及其錫林軸承結(jié)合件工藝及夾具設(shè)計。通過查閱大量的資料及其查閱相似類型零件加工方法，認真地進行了這次設(shè)計。本說明書包括零件圖分析，工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計三大部分。在認真消化了零件圖的基礎(chǔ)上，對零件的構(gòu)形、材料、技術(shù)要求及加工表面進行了綜合分析，制定了零件的工藝路線，編制了詳細的工藝規(guī)程，并對重點工序進行了重點分析研究，根據(jù)對定位，夾緊方案的選擇及設(shè)計，定位誤差的計算，設(shè)計了一套夾具。 參考文獻 [1] 王立英，《機械制造技術(shù)》，中國計量出版社，2003 [2] 《畫法幾何及工程制圖》，第四版，上海科學技術(shù)出版社，2001 [3] 梁炳文,《機械加工工藝與竅門精選》，第一集，機械工業(yè)出版社，2004 [4] 吳宗澤 羅圣國，《機械設(shè)計課程設(shè)計手冊》，第二版，高等教育出版社，2003 [5] 戴曙，《金屬切削機床》，第一版，機械工業(yè)出版社，2003 [6] 陸劍中 孫家寧，《金屬切削原理與刀具》，第三版，機械工業(yè)出版社，2003 [7] 王振龍 狄士春，《機械制造工藝學》，第五版，哈爾濱工業(yè)出版社，2002 [8] 李碩根 楊興駿，《互換性與技術(shù)測量》，第四版，中國計量出版社，2002 [9] 何世禹，《機械工程材料》，第一版，哈爾濱工業(yè)大學出版社，2001 [10]肖繼德，《機床夾具設(shè)計》第2版，江南學院、南京金陵職業(yè)大學，1998。 二、主要研究（設(shè)計）內(nèi)容、研究（設(shè)計）思想及工作方法或工作流程 錫林結(jié)合體是梳棉機上的一個關(guān)鍵零部件，它的加工質(zhì)量直接影響到梳棉機的工作穩(wěn)定性，使用壽命等性能。因此其加工精度要求較高，尤其是軸承蓋與軸承座的結(jié)合面及軸承孔的精度有很高的要求，這些精度的保證是本工藝規(guī)程的難點，同時也是重點。本次設(shè)計針對錫林結(jié)合體的自身特點及生產(chǎn)廠家現(xiàn)有的設(shè)備來編制工藝規(guī)程及相關(guān)專用夾具的設(shè)計。內(nèi) 容主要包括：毛坯的確定、定位基準的選擇、工序余量確定等。 三、畢業(yè)設(shè)計工作進度安排 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽字___________ 年 月 日 系 部 畢 業(yè) 設(shè) 計 領(lǐng) 導(dǎo) 小 組 審 核 意 見 系（公章）___________ 年 月 日 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 錫林右軸承座組件工藝及夾具設(shè)計 摘要：錫林結(jié)合體是梳棉機上的一個關(guān)鍵零部件，它的加工質(zhì)量直接影響到梳棉機的工作穩(wěn)定性，使用壽命等性能。因此其加工精度要求較高，尤其是軸承蓋與軸承座的結(jié)合面及軸承孔的精度有很高的要求，這些精度的保證是本工藝規(guī)程的難點，同時也是重點。本次設(shè)計針對錫林結(jié)合體的自身特點及生產(chǎn)廠家現(xiàn)有的設(shè)備來編制工藝規(guī)程及相關(guān)專用夾具的設(shè)計。內(nèi) 容主要包括：毛坯的確定、定位基準的選擇、工序余量確定等。 關(guān)鍵詞：軸承結(jié)合體 工藝規(guī)程 專用夾具 xilin right bearing block discreteness crafts and grip design Abstract： The Xilin bearing combine is an important part of the card . Its machining quantity affects the working stability and the service life of the card. So it machining accuracy have higher request. Particularly the combine face of the bearings cover and the bearing body andthe bearings bore have the very high request. The assurance of these accuracies is the keytechnique and difference of this process rules. To preferring the characteristics of he connecting rod of the United States races car and the condition of the machining etc, this craft rules are well designed. The contents mainly includes: the semi-finished product really settles, the choice of the fixed position basis, the part preface remaining measure assurance etc.. Key words: bearing combine machining rules clamp 目 錄 第一章 引言 ……………………………………………………………………………1 1.1高產(chǎn)梳棉機在線自動監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展 …………………………………1 1.2梳棉機除塵技術(shù)的發(fā)展 ………………………………………………………2 1.3梳棉機上電子剎車技術(shù)的發(fā)展 ………………………………………………3 1.4 21世紀高產(chǎn)梳棉機的新發(fā)展…………………………………………………4 第二章 錫林右軸承座組件工藝 ………………………………………………………10 2.1零件（即錫林結(jié)合體）分析… ………………………………………………10 2.1.1功用及工作狀態(tài) ………………………………………………………10 2.1.2零件結(jié)構(gòu)特點 ………………………………………………………10 2.1.3零件材料的材料分析 ………………………………………………10 2.1.4零件主要表面要求 …………………………………………………12 2.1.5工藝分析 ……………………………………………………………12 2.2零件工藝路制定 ……………………………………………………………13 2.2.1毛坯種類的選擇 ……………………………………………………13 2.2.2定位基準的選擇 ……………………………………………………14 2.2.3加工方法的選擇 ……………………………………………………15 2.2.4加工工序的確定方案 ………………………………………………16 2.2.5工藝路線方案比較 …………………………………………………18 2.2.6工序的安排及作用 …………………………………………………20 2.2.7重點工序分析 ………………………………………………………21 2.2.8加工余量的確定 ……………………………………………………22 2.2.9確定切削用量 …………………………………………………………24 第三章 對應(yīng)的夾具設(shè)計 ………………………………………………………………28 3.1夾具的選用 ……………………………………………………………………28 3．1．1鉆床夾具的主要類型 ………………………………………………28 3．1．2鉆模 …………………………………………………………………28 3．1．3鏜夾具 ………………………………………………………………29 3.2夾具設(shè)計要求 ………………………………………………………………30 3.3確定方案 ……………………………………………………………………31 3．3．1定位方案的確定 ……………………………………………………31 3．3．2夾緊方案的確定 ……………………………………………………32 3．3．3夾具的裝配總圖 ……………………………………………………34 3．3．4夾具的驗證 …………………………………………………………34 3．3．5夾具的制造的注意事項 ……………………………………………36 3．3．6夾具的經(jīng)濟分析 ……………………………………………………37 3.4鉆孔安裝使用說明 ………………………………………………………39 致謝 ……………………………………………………………………………………40 參考文獻 ……………………………………………………………………………41 III 畢業(yè)設(shè)計調(diào)研報告 調(diào)研報告 高產(chǎn)梳棉機是20世紀后期發(fā)展起來的，不論梳理技術(shù)、自動監(jiān)控技術(shù)、在線檢測技術(shù)、負壓吸塵技術(shù)以及安全生產(chǎn)技術(shù)都有了很大的發(fā)展，車速日益增高，產(chǎn)量一再增，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯的進步，生條結(jié)雜少，重量不勻率低，為紡好紗織也布奠定了堅實的基礎(chǔ)。從1999年法國巴黎國際紡織機械展覽會及2000年10月美國格林威爾國際紡織機械展覽會上可以看出新型高產(chǎn)梳棉機具有以下特征： （1）車速高，錫林速度在600r/min左右，克魯斯羅爾MK5直徑為40公分小錫林則高達770r/min。 （2）在新型針布應(yīng)用的基礎(chǔ)上又增加了在線蓋板、錫林隔距調(diào)整及在線磨針技術(shù)，如：DK903、瑞士C51高產(chǎn)梳棉機。 （3）在線檢測技術(shù)及自動監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，如自調(diào)勻整、在線監(jiān)測棉結(jié)、檢測各部運轉(zhuǎn)速、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)并及時進行熒屏顯示等。 （4）喂入部分三刺輥技術(shù)的應(yīng)用改進了開松、除雜、減輕主梳理、除雜負擔，為錫林增速創(chuàng)造了條件。 （5）負壓吸塵體系的形成，使高速回轉(zhuǎn)的梳棉機凈化水平提高，也是梳棉機高速高產(chǎn)的保證。 （6）應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，使一些主要回轉(zhuǎn)部件能單獨傳動，并以電子技術(shù)控制相互的速比。 （7）安全防護措施的改善，如高速回轉(zhuǎn)的錫林重量為1.5噸，可在60s內(nèi)剎車停止運行等。機上安全門罩都裝有電子鎖，只有機器停穩(wěn)后才能開啟。最新型高速高產(chǎn)梳棉機將傳動與調(diào)節(jié)分別設(shè)在機器左右兩側(cè), ,有些技術(shù)參數(shù)可在線調(diào)節(jié),使安全生產(chǎn)得到保障.而且減少了停臺. 1、關(guān)于新型針布的開發(fā)與應(yīng)用 1.1 20世紀后30年國內(nèi)外新型針布的開發(fā)與應(yīng)用取得很大發(fā)展，如瑞士Graf公司的錫林、蓋板、道夫針布、刺輥鋸條都成套生產(chǎn)。英國ECC、德國Holl、日本金井、瑞典ABK、美國HW等公司的針布也占有一定市場。一搬認為Graf針布較好。國內(nèi)青島紡機廠、上海金屬針布廠引進Graf生產(chǎn)線生產(chǎn)的針布性能較好，無錫、天津、常州、南通等均有生產(chǎn)新型針布的工廠。在梳理技術(shù)中應(yīng)用新型針布、增加固定蓋板、提高錫林位置、蓋板踵趾差由0.90mm減為0.56mm和蓋板反向回轉(zhuǎn)等措施對增加梳理度、減少生條結(jié)雜作用明顯。其中新型針布的應(yīng)用及配套是重要因素。 假如其他條件不變，只配套使用新型針布，降低結(jié)雜效果也是顯著的。 　　梳棉是降低生條棉結(jié)含量最有效的工序，生條棉結(jié)可降到80粒/克，為喂入棉絮中棉結(jié)量的20%，正常情況下若用新型針布，梳棉機械設(shè)備安裝維護精細，各部工藝，隔距及速比符合工藝要求，成紗棉結(jié)還可減少30%-40%。 1.2 除搞好梳棉機針布配套外，針布保養(yǎng)維護十分重要。國外一些先進的高產(chǎn)梳棉機臺DK903、C51、MK5C等對機械設(shè)備精度要求很高，有的錫林是鋼板卷制后進行精加工、動平衡、消除內(nèi)應(yīng)力，徑向跳動要求達到0.03mm以下。在DK903、C51上還配備了精調(diào)蓋板錫林隔距及在線自動磨針體系（自動磨錫林、蓋板），蓋板隔距調(diào)整精度很高。自動磨蓋板即磨針尖又磨側(cè)面，使其保持原有針的鋒銳外形。 一般錫林蓋板針布生產(chǎn)加工200—1000噸原料后要更換，實行在線磨針后即保持產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，還可延長針布使用壽命10%—20%。 1.3 新型針布的設(shè)計及選用針對性強，金屬針布廠根據(jù)纖維種類、長度、細度、含雜、單強、梳棉機的產(chǎn)量、錫林速度、生條定量、紡紗號數(shù)、純棉、化纖混紡及一些特種紗線，設(shè)計了許多種類的針布：如高產(chǎn)梳棉機針布、高支紗針布、低級原棉針布、普通棉型針布、棉型化纖針布、中長化纖針布及細旦、超細旦針布等不同系列的新型針布，為了進行合理配套使針布發(fā)揮更好作用，不僅有錫林蓋板各系列的新型針布，而且道夫針布、刺輥齒條也有相應(yīng)的規(guī)格型號。 1.4 新型針布在國內(nèi)應(yīng)用以來使生條質(zhì)量、成紗質(zhì)量大大提高，棉條結(jié)雜降低，但也帶來一些困難，尤其在商品經(jīng)濟時代，市場的需要使紡織企業(yè)品種翻改頻率很高，企業(yè)在許多情況下不能正確對號使用針布，造成針布使用的混亂，不能很好發(fā)揮新型針布的作用。國內(nèi)大連工學院與重慶紡織器材廠聯(lián)合開發(fā)了“通用型金屬針布”。其中針布工作角的設(shè)計兼顧化纖與棉花的要求，適應(yīng)性比較靈活，在一定程度上可適當滿足翻改品種的需要。 2、錫林速度的技術(shù)改進 　　20世紀末梳棉機錫林速度加快作為提高梳理效果的主要手段，錫林加速后梳棉機有如下特點： 2．1林表面速度及離心力提高，排雜能力加強，據(jù)測，錫林速度由300r/min提高到600r/min時，生條結(jié)雜減少50%左右。 2．2錫林上的分梳負荷因錫林速度的提高而降低，對提高分梳質(zhì)量有利。 2．3單產(chǎn)水平與錫林速度及針布對纖維梳理能力之間不成比例，當單產(chǎn)水平增加10倍（由10gk增回到100gk），錫林速度僅提高3倍。對纖維的分離能力也只增加3倍。 2．4錫林速度與梳理力之間也不成比例，據(jù)測：錫林速度由300r/min提高到600r/min，梳理力只增加10%—20%。 2．5錫林速度的增加既有對纖維梳理開松及除雜功能的有利因素，但也有使纖維應(yīng)力增加的不利因素，因此要兼顧平衡兩者之間的關(guān)系。 2．6錫林速度提高時要認真考慮刺輥速度的設(shè)計，因為當棉層喂入刺輥的纖維受握持分流作用、增加除雜的同時纖維受到損傷使短絨增加，因此在錫林速度提高后要適當考慮與刺輥的速比，也就是說刺輥速度應(yīng)該受到一定程度工藝性的制約。 2．7錫林與蓋板間是主分梳區(qū)，由于不是握持梳理，因此在錫林加速后與蓋板間速比可保持不變。即蓋板速度相應(yīng)提高有利充分排除疵點。 2．8隨著梳棉機各項配套技術(shù)的發(fā)展和精度的進一步提高，估計梳棉機錫林速度還會進一步提高，以滿足更高產(chǎn)量的要求。 3、蓋板速度對改善梳理、降低棉結(jié)的作用： 近20年來梳棉機的夕林速度已高達600轉(zhuǎn)/分，有的甚至更高，相對應(yīng)的蓋板速度在采取了許多措施后，相應(yīng)提高了蓋板速度，調(diào)整了夕林與蓋板之間的速比，像DK903高產(chǎn)梳棉機的蓋板骨，由鋁合金材料制成，即輕又牢，兩邊由兩組齒形帶連接傳動，蓋板骨沿著塑料軌道滑動，MK5型梳棉機每根蓋板兩側(cè)是由球面軸承支持在曲軌上運行，運轉(zhuǎn)速度可大大提高。普通梳棉機蓋板速度一般都在100-400毫米/分。經(jīng)過新型蓋板及傳動的改進，使蓋板速度提高到1200毫米/分，蓋板的梳理作用大大提高。在高產(chǎn)梳棉機上，夕林速度600車/分，蓋板速度1200毫米/分時，對提高梳理度、增加轉(zhuǎn)移、減少結(jié)雜有明顯作用。為適應(yīng)夕林速度提高，相應(yīng)提高蓋板速度，保持相互間的速比，有利減少棉結(jié)、排除雜質(zhì)。 4、三刺輥開松除雜系統(tǒng)的討論 　　為了提高梳棉機的產(chǎn)質(zhì)量，德國成功地推出了擁有三刺輥系統(tǒng)的DK803、DK903高產(chǎn)梳棉機。這種三刺輥系統(tǒng)具有獨特的內(nèi)涵。 三刺輥直徑小，均為172.5mm，一般單刺輥直徑為250mm、傳統(tǒng)多刺輥直徑為248—350mm。刺輥直徑愈小，迥轉(zhuǎn)速度愈快，其分離和梳理纖維的效果愈好。這樣可使分梳線速度下降（尤其第一刺輥），從而減少對纖維的打擊力，保持纖維不受損傷。同時由于離心力加大，有利于雜質(zhì)的去除。錫林與刺輥間線速度進一步提高。 第一刺輥有梳針加工纖維時其作用使纖維在最小損傷狀態(tài)下被開松、分梳。 DK系列三刺輥系統(tǒng)針齒間的配置與精細開棉機CVT3一樣，均為剝?nèi)∨渲谩｝X密逐只加大，如紡超細旦纖維時其三刺輥之間的密度配置分別為32、161、205齒（25.4mm2）。工作角逐漸變小，速度逐漸變快，實現(xiàn)了漸增性開松與除雜。 在三刺輥系統(tǒng)中每個刺輥配有一塊分梳板、除塵刀和負壓吸口以幫助進一步除雜，這種新型三刺輥系統(tǒng)清除棉結(jié)功能比以前有所提高，在一定程度減輕了錫林蓋板工作分梳區(qū)負擔。配置除雜吸口是三刺輥系統(tǒng)取得成功的組成部分，可緩解高速刺輥迥轉(zhuǎn)時所帶動的氣流在刺輥周圍產(chǎn)生高壓，從而造成氣流運動紊亂，影響纖維分梳和除雜。 DK系列三刺輥系統(tǒng)的最大優(yōu)點在于：它喂給錫林一蓋板工作區(qū)的是一個均勻、精細、開松良好的纖維網(wǎng)。在這個纖維網(wǎng)中，纖維基本上是以分離狀態(tài)存在的。將DK903與DK760（傳統(tǒng)單刺輥）相比較，紗疵總數(shù)可減少50%，梳棉機產(chǎn)量可增加50%—90%。 三刺輥開松、梳理及除雜體系是開清棉任務(wù)在梳棉機的延伸，并擔負著梳棉機的預(yù)梳理任務(wù) 以上是現(xiàn)代梳棉機梳理技術(shù)的餓發(fā)展，不過從我國紡織經(jīng)濟的發(fā)展來看梳棉機將趨向“三高”： 清梳聯(lián)技術(shù)的迅速發(fā)展對梳棉機提出了更高的要求，清梳聯(lián)的發(fā)展推動了梳棉機的技術(shù)進步，梳棉機的技術(shù)進步又促進了清梳聯(lián)的推廣與普及。清梳聯(lián)生產(chǎn)線配套的梳棉機應(yīng)具有“三高”功能，即高速、高產(chǎn)、高質(zhì)量。目前國際上最高產(chǎn)量可達到140公斤/臺/小時。 國產(chǎn)梳棉機通過消化吸收國外先進技術(shù)，其設(shè)計水平大大提高，基本上達到國際水平，但其制造精度與國外先進水平相比仍然存在著差距。另外，使用廠家對國產(chǎn)梳棉機的認可度不如國際著名公司高，主要體現(xiàn)在實際產(chǎn)量與設(shè)計產(chǎn)量的差距仍然較大。盡管如此，國產(chǎn)梳棉機的技術(shù)進步仍然得到行業(yè)內(nèi)外的肯定。國內(nèi)外高產(chǎn)梳棉機具有以下共同特點： 　　梳棉提高產(chǎn)量。Truetzschler公司的DK903型梳棉機最高產(chǎn)量140公斤/臺/小時，Rieter公司的C51型、Marzoli公司的C501型梳棉機產(chǎn)量均為120公斤/臺/小時，國內(nèi)的FA225型、FA232型等機型均達100公斤/臺/小時。 　　錫林軸承結(jié)合件是A186D型梳棉機上的錫林支承件，雖然由于錫林軸承件伴隨錫林旋轉(zhuǎn)工作，又是錫林筒的支承件，因此它對于錫林與錫林墻板的同軸度、軸向壓力、機件的磨損 、及錫林周圍機件安裝的準確性和錫林的回轉(zhuǎn)平穩(wěn)度都有不可忽視的影響，這也就影響到梳棉機的生產(chǎn)效率以及影響企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展，所以本人的理論設(shè)計對梳棉機的改進具有一定的參照意義，更加展望從錫林部件方面著手研究對梳棉機的生產(chǎn)有新的突破，從而使中國紡織經(jīng)濟達到更強。 - 4 - 無錫職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計說明書 第一章 引言 高產(chǎn)梳棉機是20世紀后期發(fā)展起來的，不論梳理技術(shù)、自動監(jiān)控技術(shù)、在線檢測技術(shù)、負壓吸塵技術(shù)以及安全生產(chǎn)技術(shù)都有了很大的發(fā)展，車速日益增高，產(chǎn)量一再增，尤其是產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯的進步，生條結(jié)雜少，重量不勻率低，為紡好紗織也布奠定了堅實的基礎(chǔ)。從1999年法國巴黎國際紡織機械展覽會及2000年10月美國格林威爾國際紡織機械展覽會上可以看出新型高產(chǎn)梳棉機具有以下特征： （1）車速高，錫林速度在600r/min左右，克魯斯羅爾MK5直徑為40公分小錫林則高達770r/min。 （2）在新型針布應(yīng)用的基礎(chǔ)上又增加了在線蓋板、錫林隔距調(diào)整及在線磨針技術(shù)，如：DK903、瑞士C51高產(chǎn)梳棉機。 （3）在線檢測技術(shù)及自動監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展，如自調(diào)勻整、在線監(jiān)測棉結(jié)、檢測各部運轉(zhuǎn)速、產(chǎn)量等數(shù)據(jù)并及時進行熒屏顯示等。 （4）喂入部分三刺輥技術(shù)的應(yīng)用改進了開松、除雜、減輕主梳理、除雜負擔，為錫林增速創(chuàng)造了條件。 （5）負壓吸塵體系的形成，使高速回轉(zhuǎn)的梳棉機凈化水平提高，也是梳棉機高速高產(chǎn)的保證。 （6）應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，使一些主要回轉(zhuǎn)部件能單獨傳動，并以電子技術(shù)控制相互的速比。 （7）安全防護措施的改善，如高速回轉(zhuǎn)的錫林重量為1.5噸，可在60s內(nèi)剎車停止運行等。機上安全門罩都裝有電子鎖，只有機器停穩(wěn)后才能開啟。最新型高速高產(chǎn)梳棉機將傳動與調(diào)節(jié)分別設(shè)在機器左右兩側(cè), ,有些技術(shù)參數(shù)可在線調(diào)節(jié),使安全生產(chǎn)得到保障.而且減少了停臺. 以下是現(xiàn)代梳棉機梳理技術(shù)的發(fā)展。 1.1高產(chǎn)梳棉機在線自動監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展 生條重量自調(diào)勻整技術(shù)已很成熟，有短片段開環(huán)式、長片段閉環(huán)式及混合環(huán)式。不論哪種都有對生條重量不勻有顯著勻整效果。從實踐中對比，混合環(huán)對長短片段勻整效果好，DK760、DK803、DK903等屬于混合環(huán)勻整系統(tǒng)，兼有開閉環(huán)的優(yōu)點，可勻整長短片段?；旌檄h(huán)有兩種型式：一種是兩個檢測點（機后給棉羅拉處、機前凹凸羅拉處），一個控制點控制給棉羅拉速度。另一種是兩個檢測點兩個控制點，機前檢測同時控制機后給棉羅拉及牽伸區(qū)的前羅拉速度，是閉環(huán)和機前短片段開環(huán)相結(jié)合。 (1)在清梳聯(lián)系統(tǒng)中開清棉后的給棉箱分上、下兩級，都設(shè)壓力傳感器及變頻調(diào)速機構(gòu)，分別控制棉層密度，上棉箱壓力800±20Bar、下給棉箱壓力為350±20Bar，因此棉層密度縱、橫向都很均勻，波動小，喂到梳棉機上的棉層已經(jīng)過兩次勻整，在此基礎(chǔ)上再加上梳棉機各類勻整器的勻整工作使生條片段重不勻十分理想. (2)瑞士洛菲、烏斯特、臺灣東夏及克魯斯羅爾生產(chǎn)的自調(diào)勻整器各有特點，性能穩(wěn)定。 洛菲勻整器的檢測點和控制點同在機后喂給部分，屬開環(huán)短片段勻整式，但對長片段重量不勻的勻整效果不理想，尤其班與班、天與天之間有一定的差異。 烏斯特勻整器的檢測點在生條引出處，控制點在給棉羅拉處屬長片段閉環(huán)型。對短片段不勻控制但可以很好地解決班與班的生條重量的波動，100m以上生條重量偏差可控制在±2%以內(nèi)。 臺灣東夏勻整器檢測點設(shè)置在機前測試羅拉,屬機前開環(huán)短片段勻整，但引出部分必須設(shè)置檢測羅拉，對于有小并條機的梳棉機比較適用如DK903-IDF梳并聯(lián)合機。 克魯斯羅爾閉環(huán)長片段自調(diào)勻整系統(tǒng)是在機前設(shè)置凹凸羅拉作為檢測點，而控制機構(gòu)設(shè)在機后給棉羅拉處，屬長片段閉環(huán)式，不受生條速度、纖維品種及溫濕度變化影響，如果在刺輥部分增加一個刺輥轉(zhuǎn)動力檢測點，還可勻整中片段不勻。MK5梳棉機屬這種類型。 (3)為了精確調(diào)節(jié)給棉羅拉棉層橫向不勻，在喂入板下加裝傳感器Sensdfeed，將棉層引入到喂棉羅拉及刺輥轉(zhuǎn)移點再經(jīng)過10—12個帶彈簧傳感器的元件，可瞬間調(diào)節(jié)橫向棉層喂入量解決給棉羅拉橫向喂入不勻問題，德國DK803、DK903就有類似裝置。 (4)現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機在線監(jiān)控技術(shù)及檢測技術(shù)已有較大發(fā)展，除自調(diào)勻整體系外，DK803、DK903、C60等高產(chǎn)梳棉機在道夫下方安裝了在線棉結(jié)含量監(jiān)測系統(tǒng)，可準確及時通過計算機熒屏顯示瞬間棉結(jié)含量的變化情況。 (5)在線調(diào)整蓋板隔距的功能是由電子計算機控制的，在8/1000“范圍內(nèi)可精確快速的調(diào)節(jié)，精度為0.0001”。 (6)新型梳棉機各主要回轉(zhuǎn)件都是由變頻調(diào)速系統(tǒng)控制的電動機分別單獨傳動的，相互間能保持正確的傳動速比，這也是由電子計算機控制的。 現(xiàn)代梳棉機可以在線不停的監(jiān)測30多種生產(chǎn)工藝訊號并在計算機熒屏上自動顯示工藝參數(shù)如棉條重量、線性密度及各部速度等。 棉層厚度監(jiān)測傳感器可檢測喂入棉層中大顆粒雜質(zhì)及超厚的棉層，以防止軋傷針布。還可不停的監(jiān)控纖維在錫林、蓋板及刺輥的負荷，出現(xiàn)超負荷會自動報警停車。 (7)今后高產(chǎn)梳棉機將增加對錫林預(yù)梳區(qū)及主梳區(qū)中纖維的分布、梳理力大小的檢測并提供纖維在梳理過程中的應(yīng)力變化情況。 (8)在梳棉機上將進一步的發(fā)展和應(yīng)用智能型微電子技術(shù)，根據(jù)纖維在梳理區(qū)的變化、生條結(jié)雜含量情況及時分析并自動調(diào)整速比、隔距和指揮在線自動磨針，監(jiān)測梳棉機運轉(zhuǎn)中隨時發(fā)生的機械、火警及工藝質(zhì)量故障并自動分析排除，如果問題超限會自動指令停車等待處理。 梳棉機自動監(jiān)控、檢測技術(shù)將發(fā)展為智能型專家管理體系，使高產(chǎn)梳棉機步入全新的高速運轉(zhuǎn)階段。 1.2梳棉機除塵技術(shù)的發(fā)展 (1)高產(chǎn)梳棉機吸塵的風量和風壓對生條質(zhì)量影響很大，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的塵屑、短絨不僅影響生條質(zhì)量而且還影響生產(chǎn)環(huán)境，為此隨著產(chǎn)量的提高，機上負壓吸點已發(fā)展到包括道夫三角區(qū)、刺輥分梳板、錫林前后固定蓋板、蓋板倒轉(zhuǎn)剝?nèi)〉纳w板花等10多個，并已普遍實現(xiàn)機臺全封閉。一般高產(chǎn)梳棉機排塵的連續(xù)吸風量要達到單產(chǎn)千克數(shù)×（60-80），即臺時50kg梳棉機吸風量達到3600m3/h，機內(nèi)連續(xù)吸風量才能保證每個吸點的負壓到位。 (2)確保吸風均勻，減少機臺之間的差異，當前提高產(chǎn)梳棉機都配裝單獨吸塵風機和濾網(wǎng)，對本機內(nèi)各吸點實現(xiàn)連續(xù)吸，排風經(jīng)地道排出；循環(huán)機外間歇吸，經(jīng)空中管道排向濾塵系統(tǒng)。間歇吸時間僅為2—3s，風量3600m3/h，靜壓達到2000Bar左右。 間歇吸有風量大、風壓高、清除效果好，節(jié)能等優(yōu)點，是國外主產(chǎn)梳棉機由程序控制系統(tǒng)控制的新技術(shù)，我國FA201B、FA203、FA218、FA221B等高產(chǎn)梳棉機都已應(yīng)用了這項新技術(shù)。 (3)隨著梳棉機單產(chǎn)水平、車速進一步的提高，除塵技術(shù)尤其應(yīng)該加強，周圍空氣清潔度要達到3毫克/米3以下水平，使設(shè)備及其周圍環(huán)境得到凈化 1.3 梳棉機上電子剎車技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)代化梳棉機的錫林速度都是相當高的，而錫林本身的自重又很大在梳棉機上錫林、道夫及刺輥上都包覆有針布或針等。其表面速度高達50米／秒，轉(zhuǎn)體本身的重量要在150公斤以上，其運行動能很大，要使其立即停下來是困難的，一般的剎車方法需15分鐘的時間 即使機器上配有安全罩和安全門及電磁鎖和速度監(jiān)測裝置,機器還需要幾分鐘甚至多達15分鐘才能完全停下來，由于在梳棉工序中，梳棉機臺很多。假如都為了保證安全而采取以上措施，生產(chǎn)效率不會高。現(xiàn)代化梳棉機應(yīng)用了電子剎車技術(shù)使剎車時間達到最短，而傳動元件不會損傷，另外保障了高速運行的錫林(600轉(zhuǎn)／分，電動機電壓380V)，在60秒鐘即可全部停下來.即保證了安全又提高了生產(chǎn)效率. 1.4 21世紀高產(chǎn)梳棉機的新發(fā)展 在2005年上海國際紡機機械展覽會上及2006年北京國際紡機機械展覽會上都展出了最新的梳棉機 顯示出21世紀高產(chǎn)梳棉機梳理技術(shù)的新發(fā)展,.特別是德國特呂茨勒生產(chǎn)的TC-03及瑞士立達C60等新型高產(chǎn)梳棉機都步入更高的水平 . 2002-2003年，德國特呂茨勒公司分別在英國及中國國際紡織機械展覽會上展出了新型梳棉機TC-03，TC-03梳棉機首先提高了錫林高度，增加了梳理弧長度，增加了梳棉機的梳理面積，是當代梳棉機的重要改進，提高了梳棉機對品種的適應(yīng)性。刺輥區(qū)智能化管理技術(shù)也是TC-03梳棉機的重要改進，可優(yōu)化落棉，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上優(yōu)化落棉，提高了制成率，TC-03在傳動系統(tǒng)及吸風除塵技術(shù)上也作了許多改進。TC-03還在自動磨針、自動調(diào)整蓋板隔距、自動監(jiān)測棉網(wǎng)結(jié)雜含量、自調(diào)勻整等方面沿用了DK903的技術(shù)。 自動顯示技術(shù)也在DK903的基礎(chǔ)上作了許多新的設(shè)計，可在線自動顯示各種質(zhì)量產(chǎn)量指標，故障報警等。 德國特呂茨勒公司在DK803、DK903的基礎(chǔ)上，新近研制開發(fā)了TC-03型高產(chǎn)梳棉機，除了繼續(xù)沿用DK803及DK903的一些技術(shù)優(yōu)點外，對梳棉機作了許多重要改進，如提高梳棉機錫林位置，增加梳理弧長度；固定蓋板及吸塵罩的新型設(shè)計及配置；增加對刺輥落棉的智能管理功能；活動蓋板隔距的精確調(diào)節(jié)，梳棉機傳動系統(tǒng)、吸風系統(tǒng)的改進，以及觸模式彩屏顯示的設(shè)計和控制系統(tǒng)等。 可以用提高錫林位置的方法，增加梳理面積，以提高梳理質(zhì)量，以下是該設(shè)計的特點： (1)將梳棉機錫林中心位置提高約20公分，使錫林與道夫剌輥之間的幾何位置相對得到調(diào)整，使活動蓋板前后固定蓋板梳理弧在DK903的基礎(chǔ)上增加20%，使前區(qū)梳理面積增加63%，后區(qū)梳理面積增加48%，TC-03與DK903相比，在同樣的生條質(zhì)量水平條件下，產(chǎn)量可相應(yīng)增加，而在產(chǎn)量相同的條件下生條質(zhì)量TC-03比DK903顯著提高。 (2)TC-03與DK903生產(chǎn)環(huán)錠紗時在同等產(chǎn)質(zhì)量條件下44英支環(huán)錠混紡紗細節(jié)減少23%，粗節(jié)減少55%，棉結(jié)減少49%，10萬米紗疵A1減少87%，總紗疵減少69%，30英支純棉精梳紗產(chǎn)量均為55公斤，粗節(jié)減少30%，棉結(jié)減少24%，其它重不勻，細節(jié)、紗線強力伸長率均基本相同。 (3)生產(chǎn)轉(zhuǎn)杯紗的改進：如20英支轉(zhuǎn)杯紗，以DK803與TC-03相比較產(chǎn)量增加75%，棉結(jié)減少57%，UT4微塵每100米增加稍許，其它紗線強力伸長率、細節(jié)、粗節(jié)、重不勻均變化不大。 總之，提高錫林位置、加長梳理弧的技術(shù)措施改進后，使新型梳棉機不論生條質(zhì)量及產(chǎn)量提高等方面都取得顯著進步，這是TG03高產(chǎn)梳棉機技術(shù)進步的了最重要方面。 對于固定蓋板梳理技術(shù)的改進，我們應(yīng)注意以下幾點： (1)由于錫林中心位置提高使TC-03固定蓋板梳理區(qū)加長了梳理弧長度，增加了梳理面積，使固定蓋板數(shù)量進一步增加，而且可根據(jù)需要增減固定蓋板數(shù)量，從而提高新型梳棉機對紡紗原料的適應(yīng)性。 (2)新型固定蓋板梳理區(qū)，包括有四種元件其中分別是梳理元件（兩根或兩根以上固定蓋板組成的梳理區(qū)，清潔原件（帶有除塵刀的負壓吸塵件）控制原件（通過負壓調(diào)節(jié)控制棉網(wǎng)）及罩板件（在增減固定蓋板時可以罩板的增減來調(diào)節(jié)，四種原件的設(shè)計具有互換性圖2）。 (3)固定蓋板梳理區(qū)的調(diào)節(jié) 對不同的產(chǎn)品原料以及后工序不同紡紗方式對生條產(chǎn)質(zhì)量的要求的不同，可選配最佳的前后固定蓋板等四種原件的配置。 如正常的前后梳理區(qū)，各配備3組梳理件即2×3=6根固定蓋板2個清潔原件及以罩板補充梳理原件的空缺位置，在生產(chǎn)精梳純棉40英支以上的紗支、產(chǎn)量大于40公斤/小時時，前梳理區(qū)可增加一個清潔原件，后梳理區(qū)增加3個梳理原件及一個清潔原件，而在生產(chǎn)氣流紡產(chǎn)量大于100公斤/時及以上時，可采取不同的配置。 (4)這種針對不同的產(chǎn)品種類及質(zhì)量的要求，組配不同的前后固定蓋板清潔原件等新方法，顯著有利于提高不同品種的棉網(wǎng)梳理質(zhì)量及清除結(jié)雜的效果，開創(chuàng)了固定蓋板配置新的途徑。 刺輥區(qū)落棉是梳棉機清除雜質(zhì)及控制落棉的重要位置，如何正確控制清除結(jié)雜的能力而又減少對纖維損傷的狀況是梳棉機設(shè)計的重要組成部分，于是就出現(xiàn)了對刺輥區(qū)落棉的智能化機構(gòu)的設(shè)計。TC-03梳棉機成功的設(shè)計了智能化落棉控制體系，TC-WCT，在這種智能化落棉控制體系中，應(yīng)用傳感器進行監(jiān)控，除塵刀隔距達到某一優(yōu)化點時，有可能使落棉中落白增加，優(yōu)選除尖刀位置或找到即保證落棉率，除塵效率達到最佳值，而又使落白不增加TC-03梳棉機上應(yīng)用落棉傳感器監(jiān)控落棉除塵效率。 除塵刀位置的確定可按照傳感器監(jiān)控的實際情況優(yōu)選最佳位置（可手調(diào)也可自動調(diào)節(jié)）. TC-03梳棉機吸風除塵系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)的改進 (1)TC-03梳棉機將所有的傳動系統(tǒng)都安排在機器的右側(cè)將在線控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)全部安排在機器的左側(cè)，在機器運行時，右側(cè)的車門自鎖不能打開，做到安全生產(chǎn)，左側(cè)車門可打開，以便進行在線調(diào)節(jié)工作，一改以往梳棉機全部車門自鎖，不能及時進行在線調(diào)節(jié)情況，這比DK903、DK803梳棉機改進了許多。 (2) TC-03負壓吸風除塵系統(tǒng)也作了許多改進，根據(jù)空氣動力學的要求，為了保障每個吸點上的負壓達到吸塵的壓力，將每個吸點的形狀根據(jù)機器實際情況設(shè)計的都不相同，吸風系統(tǒng)都設(shè)計為模塊化，拆裝方便，占用時間也少。 以下是棉結(jié)雜質(zhì)自動監(jiān)控體系（活勸蓋板隔距的精確調(diào)節(jié)體系及自動磨針體系）的設(shè)計及應(yīng)用。 (1) TC-03沿用DK903道夫棉網(wǎng)中結(jié)雜含量的檢測技術(shù)；生條結(jié)雜自動監(jiān)控系統(tǒng)是自動磨蓋板針布自動調(diào)節(jié)蓋板-錫林隔距的監(jiān)測數(shù)據(jù)的技術(shù)基礎(chǔ)，TC-03沿用了DK903棉網(wǎng)結(jié)雜自動監(jiān)測技術(shù)在梳棉機道夫下方安裝光電自動掃描棉網(wǎng)結(jié)雜自動監(jiān)控體系，可自動監(jiān)控瞬間道夫棉網(wǎng)中的結(jié)雜含量及結(jié)雜顆粒的大小，及時問電子計算機報告棉網(wǎng)中結(jié)雜的含量并在熒屏上自動顯示檢測結(jié)果。 (2)在DK903梳棉機上早已設(shè)計應(yīng)用了活動蓋板隔距的精確自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在TC-03新型梳棉機上也沿用了這種技術(shù)，根據(jù)裝在道夫下面的生條結(jié)雜監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控棉結(jié)雜質(zhì)的信息，并在熒屏自動顯示，根據(jù)顯示的情況可自動調(diào)節(jié)或人工調(diào)節(jié)蓋板隔距，對控制棉網(wǎng)質(zhì)量起到保證作用，實現(xiàn)了對棉網(wǎng)梳理質(zhì)量的在線微調(diào)，并可優(yōu)化減少棉結(jié)雜質(zhì)與減少纖維損傷的最佳蓋板隔距值，也對提高針布使用壽命起到一定作用。 (3)DK903梳棉機上的自動磨蓋板錫林針布的技術(shù)體系也為TC-03高產(chǎn)梳棉機繼續(xù)采用，自動磨針不僅能根據(jù)需要磨歷針布峰銳度，而且包括針的側(cè)磨技術(shù)，使針布能保持原狀，從面提高了錫林活動蓋板之間的梳理能力。 (4)新型高產(chǎn)梳棉機自動監(jiān)控技術(shù)與自動調(diào)蓋板隔距，自動磨針技術(shù)的發(fā)展方向是要形成閉路自動控制及工作體系，即形成專家系統(tǒng)，當?shù)婪蛳路降拿蘧W(wǎng)結(jié)雜監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控出的任何時間內(nèi)的棉網(wǎng)結(jié)雜含量的變化，會由電子計算機自動指揮調(diào)整蓋板隔距及自動磨針，保持錫林—蓋板針布間的正常狀態(tài)，保證生產(chǎn)質(zhì)量的最佳化，并可延長針布使用壽命。 (5)漸增性開松除雜喂入系統(tǒng)主要用于加工生產(chǎn)純棉原料，最大限度減少，對棉纖維的損傷，TC-03沿用DK903梳棉機喂入三刺輥部分的分梳除雜技術(shù)，棉網(wǎng)受到三刺輥分梳除雜加工后，喂入到錫林主梳理區(qū)，提高了纖維的分離程度，基本上能呈現(xiàn)出單纖維游離狀，在錫林蓋板主梳區(qū)，能充分清除結(jié)雜及進一步梳理，提高了生條質(zhì)量。 對于裝有觸摸式彩屏的計算機自動顯示系統(tǒng)及其它先進可靠的技術(shù)，即對自動熒屏顯示功能，主要有以下幾個方面可不停的顯示30多種生產(chǎn)工藝數(shù)據(jù)。 (1)顯示梳棉機的工作狀況，如給棉箱的氣壓，刺輥除塵刀角度，錫林、道夫、刺輥轉(zhuǎn)速，活動蓋板速度、產(chǎn)量、生條引出速度等。 (2)故障診斷及報告：當梳棉機出現(xiàn)故障時，顯示熒屏會自動報警并顯示故障位置，提出故障類型及解決方法。 (3)顯示生條質(zhì)量：可自動報告生條不勻率CV%粗、細節(jié)，并有波譜圖顯示?？墒孪仍O(shè)定質(zhì)量控制范圍，質(zhì)量超限時報警并立即停車。 (4)如果棉層厚度超限及棉絮中出現(xiàn)大顆粒雜質(zhì)或均可報警停車，防止軋傷針布。 (5)TC-03沿用了許多DK903的先進技術(shù)：如鋁質(zhì)蓋板、一體化質(zhì)量監(jiān)控、一體化感應(yīng)喂棉系統(tǒng)，配有10個感應(yīng)片、實現(xiàn)對喂入棉層理想的握持及精確的短片段自調(diào)勻整，蓋板錫林隔距的精確檢測及調(diào)整系統(tǒng)，在線棉結(jié)雜質(zhì)的檢測系統(tǒng)及長短片段自調(diào)勻整系統(tǒng)等都是DK903的成熟技術(shù)，TC-03型梳棉機都保當下來繼續(xù)使用。 另外，固定蓋板的新型設(shè)計，增加了梳棉機對不同產(chǎn)品，不同原料的適應(yīng)性，梳理原件、清潔原件、控制原件及罩殼的設(shè)計可做到互換性，可根據(jù)原料及紡紗要求增減固定蓋板，清潔原件的數(shù)量,并以罩板的增減予以調(diào)節(jié)，這四種原件的重要特征是具有互換性（見圖2）。 剌輥區(qū)落棉智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計是TC03的特征之一，可根據(jù)落棉情況及紡織質(zhì)量的要求，優(yōu)化除塵刀位置，使落棉落雜合理化，在保障生條質(zhì)量前提下，節(jié)約用棉使可用纖維最大可能進入梳理區(qū)。 其它TC-03梳棉機沿用了不少DK903梳棉機的優(yōu)點，如在線結(jié)雜監(jiān)測技術(shù)，自動磨針技術(shù)，自動調(diào)節(jié)蓋板一錫林技術(shù)，三剌輥喂棉技術(shù)、自調(diào)勻整質(zhì)量控制技術(shù)等。使TC03梳棉機比DK903梳棉機及其它類型梳棉機的性能更為完善，生條質(zhì)量在同等產(chǎn)量條件下顯著提高。 根據(jù)高產(chǎn)梳棉機發(fā)展趨勢，進一步實現(xiàn)梳棉機自動控制是今后重要方向之一，有可能將在線監(jiān)測系統(tǒng)與自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)形成封閉式專家系統(tǒng)，梳棉機上一些工藝條件，可根據(jù)在線檢測數(shù)據(jù)經(jīng)電子計算加工后出指令，執(zhí)行機構(gòu)可立即自動進行調(diào)節(jié)或工作。 如剌輥區(qū)落棉優(yōu)化系統(tǒng)，磨蓋板針布及調(diào)整隔距系統(tǒng)等都可根據(jù)各種傳感器，監(jiān)測情況進行自動調(diào)節(jié)，不需要人工介入，從而可長期保持梳棉機的正常工作狀態(tài)及生條質(zhì)量的高度穩(wěn)定。 TC-03梳棉機是當代最新型的自動化控制的高產(chǎn)梳棉機，不僅產(chǎn)量高，而且質(zhì)量顯著提高，引起世界紡織業(yè)的高度重視及興趣，全球銷量已超過千臺，僅中國已購進200多臺，相信在不斷的改進中TC-03梳棉機會更加理想完美。 立達公司生產(chǎn)的高產(chǎn)梳棉機機幅加寬的作用在于可提高梳棉機產(chǎn)量，而不需增加錫林的圓周速度，圍繞著錫林進行了一系列的改革，使錫林針布梳理負荷并不增加，而增加了梳棉機產(chǎn)量。2005年國際紡原料會議表明原棉中的籽屑殼碎片含量增加的趨勢,需要在開清棉工序中較好地清除。經(jīng)過完全的開松，棉絮籽殼屑可以被清除，從開清棉到細紗機紡出來的紗，可使織機效率提高并使織物質(zhì)量非常好。，由于錫林的離心力加大，籽屑殼在錫林表面容易分離出來，離心力比普通梳棉機增加60%。 立達公司生產(chǎn)的紡紗機械是在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下努力提高產(chǎn)量，C60梳棉機可直接供給轉(zhuǎn)杯紡紗機。老式梳棉機每臺每小時可生產(chǎn)68公斤轉(zhuǎn)杯紗，而C60供應(yīng)轉(zhuǎn)杯紡紗機每臺每小時可達150—160公斤。 合成纖維在紡織生產(chǎn)中日益占有更重要的地位，立達公司新發(fā)展的梳棉機可很容易的加工各類合成纖維。生產(chǎn)滌棉混紡的產(chǎn)品，單產(chǎn)水平可達到140公斤/時?？蓱?yīng)用轉(zhuǎn)杯紡紗機R40與C60梳棉機配套生產(chǎn)轉(zhuǎn)杯紗。C60梳棉機上配有小并條機，可直接將生條喂入到轉(zhuǎn)杯紡紗機上生產(chǎn)轉(zhuǎn)杯紗。尤其在高工資國家比較經(jīng)濟，節(jié)省用工。 我國新型高產(chǎn)梳棉機梳理技術(shù)也有許多進步,在2005上海國際紡機展覽會及2006北京國際紡機展覽會上鄭紡機展出的JWF1204型高產(chǎn)梳棉機及青紡機展出的JWF1203型高產(chǎn)梳棉機等都有特點, JWF1204型高產(chǎn)梳棉機也抬高了梳棉機錫林位置,有效梳理工作區(qū)65.4%,應(yīng)用了單刺輥梳理機構(gòu)是最適于紡環(huán)紗的高產(chǎn)梳棉機JWF1203型高產(chǎn)梳棉機上應(yīng)用了五項技術(shù)專利,也應(yīng)用了單刺輥梳理機構(gòu),可減少對纖維的損傷.其它金壇紡機的JFA226型高產(chǎn)梳棉機也有不少特點與進步. 根據(jù)高產(chǎn)梳棉機梳理技術(shù)發(fā)展趨勢，進一步實現(xiàn)梳棉機自動控制是今后重要方向之一，有可能將在線監(jiān)測系統(tǒng)與自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)形成封閉式專家系統(tǒng)，梳棉機上一些工藝條件，可根據(jù)在線檢測數(shù)據(jù)經(jīng)電子計算加工后發(fā)出指令，執(zhí)行機構(gòu)可立即自動進行調(diào)節(jié)或工作。 如剌輥區(qū)落棉優(yōu)化系統(tǒng)，磨蓋板針布及調(diào)整隔距系統(tǒng)等都可根據(jù)各種傳感器，監(jiān)測情況進行自動調(diào)節(jié)，不需要人工介入，從而可長期保持梳棉機的正常工作狀態(tài)及生條質(zhì)量的高度穩(wěn)定。 在錫林速度這方面的技術(shù)改進上，20世紀末梳棉機錫林速度加快作為提高梳理效果的主要手段，錫林加速后梳棉機有如下特點： (1)林表面速度及離心力提高，排雜能力加強，據(jù)測，錫林速度由300r/min提高到600r/min時，生條結(jié)雜減少50%左右。 (2)錫林上的分梳負荷因錫林速度的提高而降低，對提高分梳質(zhì)量有利。 (3)單產(chǎn)水平與錫林速度及針布對纖維梳理能力之間不成比例，當單產(chǎn)水平增加10倍（由10gk增回到100gk），錫林速度僅提高3倍。對纖維的分離能力也只增加3倍。 (4)錫林速度與梳理力之間也不成比例，據(jù)測：錫林速度由300r/min提高到600r/min，梳理力只增加10%—20%。 (5)錫林速度的增加既有對纖維梳理開松及除雜功能的有利因素，但也有使纖維應(yīng)力增加的不利因素，因此要兼顧平衡兩者之間的關(guān)系。 (6)錫林速度提高時要認真考慮刺輥速度的設(shè)計，因為當棉層喂入刺輥的纖維受握持分流作用、增加除雜的同時纖維受到損傷使短絨增加，因此在錫林速度提高后要適當考慮與刺輥的速比，也就是說刺輥速度應(yīng)該受到一定程度工藝性的制約。 (7)錫林與蓋板間是主分梳區(qū)，由于不是握持梳理，因此在錫林加速后與蓋板間速比可保持不變。即蓋板速度相應(yīng)提高有利充分排除疵點。 (8)隨著梳棉機各項配套技術(shù)的發(fā)展和精度的進一步提高，估計梳棉機錫林速度還會進一步提高，以滿足更高產(chǎn)量的要求。 20世紀末高科技水平的高產(chǎn)梳棉機具有產(chǎn)量高，生產(chǎn)質(zhì)量好的優(yōu)點，在高精度高耐磨度分梳元件、優(yōu)化梳理速度、高水平制造加工手段、電子計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、變頻技術(shù)在清梳聯(lián)系統(tǒng)中很好地與開清棉技術(shù)一起完成對原料的開松、除雜、梳理的任務(wù)，生產(chǎn)出雜結(jié)少、條干均勻的生條供應(yīng)后續(xù)工序。 綜上所述，在綜合全部課程（機械類）、理論聯(lián)系實際的基礎(chǔ)上進行這次畢業(yè)設(shè)計。我所設(shè)計的是對梳棉機上的錫林軸承蓋、錫林軸承座及其錫林軸承結(jié)合件工藝及夾具設(shè)計。通過查閱大量的資料及其查閱相似類型零件加工方法，認真地進行了這次設(shè)計。本說明書包括零件圖分析，工藝規(guī)程設(shè)計及夾具設(shè)計三大部分。在認真消化了零件圖的基礎(chǔ)上，對零件的構(gòu)形、材料、技術(shù)要求及加工表面進行了綜合分析，制定了零件的工藝路線，編制了詳細的工藝規(guī)程，并對重點工序進行了重點分析研究，根據(jù)對定位，夾緊方案的選擇及設(shè)計，定位誤差的計算，設(shè)計了一套夾具。 第二章 錫林右軸承座組件工藝 2.1零件（即錫林集合體）分析 2.1.1功用及工作狀況 錫林軸承蓋和錫林軸承座是與軸承相配，構(gòu)成一個結(jié)合體，然后裝于錫林筒上，與道夫配合工件，成為梳棉機上的一個重要組成部分，錫林結(jié)合件是錫林中的一個關(guān)鍵零件。錫林結(jié)合件安裝在錫林筒上與錫林筒一同旋轉(zhuǎn)，錫林軸承蓋是安裝在軸承座上的錫林軸承座是重達約1噸，轉(zhuǎn)速為260rpm～410rpm的錫林的支承件。由于錫林軸承件伴隨錫林旋轉(zhuǎn)工作，又是錫林筒的支承件，因此它對于錫林與錫林墻板的同軸度、軸向壓力、機件的磨損 、及錫林周圍機件安裝的準確性和錫林的回轉(zhuǎn)平穩(wěn)度都有不可忽視的影響。 2.1.2零件的結(jié)構(gòu)特點 錫林軸承座、錫林軸承蓋及其結(jié)合件，外觀尺寸不大，但形狀較復(fù)雜，由于安裝的是軸承，因此其結(jié)構(gòu)剛性要求較高，并且加工精度要求較高。如錫林軸承蓋與錫林軸承座的零件圖，A面為錫林軸承蓋與錫林軸承座的結(jié)合面，要求較高，需通過研磨來保證其平面度。軸承蓋上的兩個Ф13孔與軸承座上的M12螺紋孔是用來度裝螺栓，以便將軸承蓋和軸承座聯(lián)接起來，進行進一步的加工，構(gòu)成錫林軸承結(jié)合件?？资桥c軸承相配，環(huán)形槽是起密封，擋油作用的（與密封圈相配）?？资亲鳛榫M孔的退刀槽，因而必須對這些同心孔特別是的孔徑加以控制。螺紋孔4-M10均勻分布，是用來安裝螺釘聯(lián)接軸承蓋的。端面T3、T4就是與軸承端面蓋相配的。錫林軸承座的底面T2要求對孔孔心平行，因為它與該孔孔心的平行度，對軸承工作性能有重要的影響作用。 錫林軸承結(jié)合件的最大高度尺寸為344mm，最大寬度尺寸為90mm，最大長度尺寸為300mm，最大限度孔徑為Ф142mm，最小孔徑為M8，最小壁厚為筋板厚度為10mm，總之，錫林軸承結(jié)合件是個結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的零件。 2.1.3零件的材料分析 由于鑄鐵具有良好的鑄造性、吸振性、切削加工性及一定的力學性能，并且價格低廉 生產(chǎn)設(shè)備簡單，所以在機器零件材料中占有很大的比重，廣泛地用來制作各種機架、底座、箱體、缸套等形狀復(fù)雜的零件。又由于灰鑄鐵具有良好的鑄造性、、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以該材料選為灰鑄鐵。見表2-1 表2-1常用灰鑄鐵的牌號、力學性能及應(yīng)用 類別 牌號 鑄鐵壁厚/mm 抗拉強度/mpa≥ 硬度/hbs 用途舉例 鐵素體 灰鑄鐵 HT100 2.5～10 10～20 20～30 30～50 130 100 90 80 110～166 93～140 87～131 82～122 低載荷和不重要的零件，如蓋、外套、手輪、支架、底板、手柄等 鐵素體 珠光體 灰鑄鐵 HT150 2.5～10 10～20 20～30 30～50 175 145 130 120 137～205 119～179 110～166 105～157 承受中等應(yīng)力的鑄件，如普通機床的支柱、底座、齒輪箱、刀架、床身、軸承座、工作臺、帶輪、法蘭、管路及一般工作條件的零件。 珠光體 灰鑄鐵 HT200 2.5～10 10～20 20～30 30～50 220 195 170 160 157～237 148～222 134～200 129～192 軸承較大應(yīng)力和要求一定氣密性或耐蝕性的較重要零件，如汽缸、齒輪、機座、機床床身、立拄、氣缸體、氣缸蓋、活塞化工容器等。 珠光體 灰鑄鐵 HT250 4.0～10 10～20 20～30 30～50 270 240 220 200 175～262 164～247 157～236 150～225 孕育 鑄鐵 HT300 10～20 20～30 30～50 209 250 230 182～272 168～251 161～241 承受高的應(yīng)力、要求耐磨、高氣密的重要鑄件，如剪床、壓力機、自動機床和重型機床床身、床座、機架 、齒輪、襯套、大型發(fā)動機曲軸、氣缸體、等。 孕育 鑄鐵 HT350 10～20 20～30 30～50 340 290 260 199～298 182～272 171～257 圖紙規(guī)定選用普通牌號灰口鑄鐵HT150。 該灰鑄鐵的最小抗拉強度，布氏硬度為119～179HBS，具有優(yōu)良的鑄造性能，生產(chǎn)時工藝簡便，生產(chǎn)率高；切削時切屑易脆斷，硬度適中，便于切削加工，能減輕刀具的磨損，因而其切削加工性能好。HT150還具有良好的耐磨損性和減振性，再者灰鐵鑄造中，其收縮時，由于碳是以石墨的形式析出，體積的膨脹彌補了凝固收縮，因而它的收縮率小，對于鑄件尺寸的保持性好。常用作機床床身，發(fā)動機機體，機座等。 2.1.4零件主要表面要求 （1）主要表面的尺寸精度 孔Ф76的精度為IT10，孔Ф140的精度為IT6，孔Ф13的精度為IT9，螺紋孔M12的精度為IT8，四個螺紋孔M10的精度為IT8。 （2）主要表面的形狀及位置精度 端面T4對Ф140孔心的垂直度為0.05；底Ｔ2對Ф140孔心的平行度為0.025；四個螺紋孔M10對Ф140孔心的位置為Ф0.05mm。 （3）主要表面的表面粗糙度 孔Ф76的表面粗糙度為Ra6.3，Ф140孔的表面粗糙度值為Ra1.6，平面A為配合面，其表面粗糙度值為Ra1.6；螺紋孔M12的表面粗糙度值為Ra3.2；右端面T4的粗糙度值為Ra3.2；左端面Ｔ3的表面粗糙度為Ra6.3；底面T2的表面粗糙度值為Ra3.2；四個螺紋孔M10的表面粗糙度值為Ra3.2。 2.1.5工藝分析 熱處理要求:由于鑄件存在鑄造缺陷，因此必須對其進行削除內(nèi)應(yīng)力的退火處理－——時效處理。又因鑄件的表層及一些薄壁處，由于冷卻較快，使切削加工難度增大。因此為了降低材料的硬度，改善切削加工性能必須進行改善切削加工性的退火處理。通過這些熱處理，可提高零件材料的物理機械性能,改善工作的切削性,削除鑄造內(nèi)應(yīng)力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長使用壽命。 零件的表面處理:為了提高零件表面的抗蝕性，增加耐磨性，使表面美觀，在零件機加工完畢后，應(yīng)對零件的非加工表面進行表面處理，即涂漆。 檢驗:由于錫林軸承結(jié)合件是A186D型梳棉機上聯(lián)接錫林的重要零件，因此應(yīng)檢驗鑄件毛坯有無鑄造缺陷，抽檢其物理機械性能。零件在加工過程中，應(yīng)對照零件圖的要求，進行中檢。機加工完畢后，應(yīng)進行終檢，檢驗其尺寸和外觀，并檢驗是否能滿足使用要求。 零件的生產(chǎn)類型分析: 生產(chǎn)類型是由生產(chǎn)量的大小決定的，給定的生產(chǎn)量的大小又是工藝過程的制定的根據(jù)，直接影響工藝水平規(guī)程制定中的工藝方法、設(shè)備和工具等一系列問題。根據(jù)規(guī)定，錫林軸承結(jié)合件為批量生產(chǎn)中的中批量生產(chǎn)，這類型生產(chǎn)批量，按產(chǎn)品分配進行生產(chǎn)，交替地重復(fù)的進行，所以要制定詳細的工藝規(guī)程，并廣泛采用通用設(shè)備加專用夾具和工具。 2.2零件工藝路線制定 2.2.1毛坯種類的選擇 錫林軸承結(jié)合件的形狀不規(guī)則，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，生產(chǎn)批量屬于中批生產(chǎn)，且要求零件有較好的剛度和減振性等。結(jié)合該零件的結(jié)構(gòu)特點和使用要求，通常選擇毛坯為鑄件。鑄造的適應(yīng)性廣，可以制出形狀復(fù)雜的毛坯，節(jié)約材料，減小切削加工的工作量。在鑄造時，適當選擇分型面，注意澆鑄位置的安排，就可大大避免內(nèi)部的縮孔、縮松、氣孔、砂眼等腰三角形缺陷。 毛坯選用砂型機器造型（Ⅱ級精度）。 毛坯鑄造可分為：①整體鑄造； ②蓋座分開鑄造； 因錫林軸承端蓋的上部分主要與軸承配合工作，其工作面主要集中在上部分（蓋座配合加工孔），為了提高工件的使用壽命，避免在這部分出現(xiàn)鑄造缺陷，故采用整體鑄造，其好處在于能減少鑄造工序，節(jié)約材料，提高成品率，同時，采用“橫做立澆”的方法進行鑄造。若采用蓋座分開鑄造，會使鑄造工序增加，浪費材料，增加成本等情況。 以上進行比較，從經(jīng)濟效益和成品率上講，采用整體鑄造好。該鑄件的分型面選在最大面處，鑄件分兩箱造型，采用“橫做立澆”，底注式澆注系統(tǒng)，使鑄件的性能良好，充型時不易沖壞型腔和引起濺炸，并能保證鑄件整體的對稱性，確保重要面的質(zhì)量。 采用橫做立澆方法，排渣效果好，氣體易排出，鐵水上升平穩(wěn)，鑄件不易產(chǎn)生砂眼、氣孔、夾渣，組織致密，均勻，耐磨性好。 尺寸公差等級為CT8～10，選CT9。 確定鑄鐵件機械加工余量等級6～8，選擇7級[砂型機器造型]。 鑄造件主要表面的機加工余量的確定見表2-2。 另外，在控制凝固次序方面，采用“同時凝固原則”在周圍設(shè)置冷鐵，使金屬液體達到同時凝固的目的。 表2-2鑄造件主要表面的機加工余量 表面代號 鑄件基本尺寸(mm) 加工余量等級(mm) 機械加工余量(mm) 說明 D1 76 7 6.0 孔雙側(cè)加工 D2 130 7 6.5 孔雙側(cè)加工 D3 140 7 6.5 孔雙側(cè)加工 T1 344 7 5.0 底面，單側(cè)加工 T2 300 7 7.0 頂面單側(cè)加工 T3 125 7 6.5 側(cè)面，單側(cè)加工 T4 175 7 6.5 側(cè)面，單側(cè)加工 由于鑄鐵在鑄造過程中存在著同應(yīng)力，因此，在毛坯制成后需要進行時效處理。 2.2.2定位基準的選擇 零件在加工過程中定位基準的選擇不僅對保證加工精度和確定加工順序有很大的影響，而且還決定了工藝裝備設(shè)計制造的周期與費用，正確的選擇各工序的定位基準是制訂工藝規(guī)程的一個重要問題。 （1）粗基準的選擇 選擇粗基準的出發(fā)點是為后續(xù)的工序提供合理的定位精基準，保證各加工表面的余量足夠并分配合理，由于粗基準是對毛坯進行第一次機械加工的定位基準，因此與毛坯的狀況關(guān)系很大，如圖2-1確定粗基準時應(yīng)按： ①用零件非加工表面為粗基準，可保證零件的加工表面與非加工表面的相互位置關(guān)系，且能在一次安裝中盡可能加工較多的表面。 ②用零件的重要表面為粗基準，優(yōu)先保證了重要表面的余量和表面組織性能的一致。 ③應(yīng)選面積大、形狀簡單、加工量大的表面為粗基準，使切削總量最少。 圖2-1錫林結(jié)合體 ④應(yīng)選毛坯精度高，余量小的表面為粗基準，易保證各加工表面的余量足夠，分配合理。 ⑤應(yīng)選定位精度高，夾緊可靠的表面為粗基準。 ⑥粗基準原則上是在第一道工序中使用一次并盡量避免重復(fù)。 遵循以上的原則，為了確保加工時工件的穩(wěn)定性能良好，可選錫林軸承結(jié)合件的端面T4作為加工面T3的粗基準；再由T3端面加工出T4端面；之后再由粗加工后的T4端面加工出錫林軸承結(jié)合件的上下底面。 在對銑斷之前，前面加工的各面是作為一個整體零件加工出來的，故保證了后續(xù)工序的加工精度和簡化了加工的難度。 （2）精基準的選擇 選擇精基準的出發(fā)點是保證加工精度，特別是加工表面的相互位置精度的實現(xiàn)，以及定位安裝的準確方便。選擇精基準應(yīng)遵循以下的原則： ① 基準重合原則： 確定精基準時，應(yīng)盡量用設(shè)計基準作為定位基準，以消除基準不重合誤差，提高零件的表面的位置精度和尺寸精度。 ② 統(tǒng)一基準原則： 擬定工藝路線時，各個工序應(yīng)盡可能用同一個定位基準來精加工各個表面，以保證各表面間的相互位置精度，并且還減少了夾具的數(shù)量和工件的裝夾次數(shù)，降低了成本，提高了生產(chǎn)率。 ③ 互為基準原則： 可逐步提高兩相關(guān)表面的位置精度。 ④ 自為基準原則： 可使加工余量均勻，保證加工面自身形狀精度，而位置精度則由前面的工序保證。 同時，精基準選擇時，一定要保證工件的夾、壓穩(wěn)定可靠，夾具結(jié)構(gòu)簡單及操作簡便。在遵循上述原則的前提下，如錫林軸承結(jié)合件的兩端面的最終精加工，就是互為精基準，遵循“互為基準原則” 。如錫林軸承結(jié)合件中的孔的精加工就是以一面雙孔定位，自為基準加工出來的。（這就是統(tǒng)一基準和自為基準相結(jié)合的精加工方法）。 2.2.3加工方法的選擇 主要根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)形狀、技術(shù)要求、零件的年產(chǎn)量、機床的加工精度以及工廠實際情況來選擇加工方法，零件機械加工方法的選擇應(yīng)遵循如下原則： 1)選加工方法的經(jīng)濟精度及表面粗糙度要與加工表面的精度要求和表面粗糙度要求相適應(yīng)。 2)加工方法要能確保加工表面所要求的精度和粗糙度。 3)加工方法要與零件材料的可加工性相適應(yīng)。 4)加工方法要與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 5)加工方法要與工件的形狀和尺寸相適應(yīng)。 6)加工方法要求與工件生產(chǎn)廠的現(xiàn)有生產(chǎn)條件相適應(yīng)。 根據(jù)上述原則，選定錫林軸承蓋，錫林軸承座及錫林結(jié)合件的加工方法為：平面選用銑鏜加工，其中結(jié)合件的兩端面采用鏜削加工，在軸承蓋與軸承座中，這兩端面采用臥銑和立銑在Ф26mm以下的孔加工在鉆床上進行，大孔則采用鏜孔形式，螺紋用絲錐加工。 總之，選擇加工方法時，應(yīng)首先確定主要表面的最終加工方法，再依次向前確定各準備準工序的加工方法。對整個零件的加工方法，應(yīng)綜合考慮，先選主要表面的加工方法，再確定次要表面的加工方法，以達到良好的效益，提高生產(chǎn)率，降低勞動強度。 2.2.4加工工序的確定方案 （一）加工階段的劃分 1)劃分加工階段的目的是逐步減少和消除在加工過程中產(chǎn)生加工誤差的因素對加工精度和表面質(zhì)量的影響，使零件逐漸達到提高加工質(zhì)量的目的和要求，同時要妥善的解決質(zhì)量，生產(chǎn)率，經(jīng)濟性三者的矛盾。 2)加工性質(zhì)和加工目的不同，整個工藝過程可分為以下幾個階段： 粗加工階段： 高效率地切除毛坯上大部分的加工余量使其盡快地接近需加工零件的形狀和尺寸。 半精加工階段： 使主要表面的精度和表面粗糙度能為精加工工作出必要的準備完成將要表面的全部加工，使之符合圖紙的要求。 精加工階段： 使各主要表面達到圖紙所規(guī)定的要求。 考慮到該零件鑄造時余量較大，因此加工時還是劃分為三個階段：粗加工，半精加工，精加工，讓零件的各個表面依次進行加工。粗加工時的進給量大，粗糙度也大，表面精度低，半精加工階段，如加工孔（鏜孔）（該工序中為）及環(huán)形槽這幾個尺寸是在一個工序中加工出，這是半精加工階段。精加工階段加工余量小，粗糙度小，精度高，如加工尺寸由至，這就是精加工，精度達IT7，表面粗糙度值為Ra1.6。 （二）工序的集中與分散 工序的集中和分散主要是根據(jù)生產(chǎn)類型設(shè)備的高效自動化程度，零件的結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)要求等進行組合的。在確定了表面的加工方法和工藝方案、劃分了加工階段后，零件加工各工步的內(nèi)容也就被確定了。從而可將同一階段中的各加工表面的加工組成若干工序，運用工序集中與分散的原則，進行合理的組合與分散，決定工序的數(shù)目，工序的內(nèi)容繁簡程度。 1．工序集中原則： 使用較少的機床設(shè)備，將零件的加工的各部工步盡可能地集中在較少集的工序內(nèi)完成，它可使工件的裝夾次數(shù)少，保證了各個加工表面的相互位置精度，減少了工件的裝卸的輔助時間以及夾具的數(shù)量，同時減少了機床數(shù)量和操作工人數(shù)量，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，但是機床設(shè)備和工藝裝備的成本高，調(diào)整、維修困難，生產(chǎn)準備時間長。如加工孔槽，孔這道工序就屬于工序集中。在一個工序內(nèi)完成，提高了工件的位置精度，提高了生產(chǎn)率，節(jié)約了裝卸時間，降低了工人的勞動強度。 2．工序分散原則： 使用較多的機床設(shè)備，將大量工步分散為單個工序，使工序數(shù)目增多，工藝路線增長，每一個工序所含加工內(nèi)容少，機床設(shè)備與工藝裝備簡單，維修調(diào)整容易，適應(yīng)產(chǎn)品變換能力強，生產(chǎn)準備工作量小，對工人技術(shù)要求高，而且機床設(shè)備與工藝裝備數(shù)量大，工人數(shù)量多，生產(chǎn)面積大，生產(chǎn)周數(shù)長。錫林軸承座、錫林軸承蓋及其結(jié)合件的生產(chǎn)屬于中批量生產(chǎn)，因此工序需要適當?shù)募泻头稚ⅰ? （三）工序順序排列 1．切削加工工序原則： （1）先粗后精原則： 各表面的加工順序按粗加工——半精加工——精加工的過程依次排列，逐步提高零件的精度和減少表面粗糙度。 （2）先主后次原則： 裝配表面和工作表面的精度要求高，應(yīng)當考慮予以加工自由表面，螺紋孔及光孔等表面，精度要求較低，可適當安排后續(xù)的工序中加工，主要表面有相互位置要求的表面一般這要半精加工后，配合關(guān)系和相互位置關(guān)系要求很高的表面還需放在裝配工藝中進行配合加工。 （3）基面先行原則： 只有一個精基準時，先把該基準加工出來。若定位面有若干個，則從最終加工工序所需的精基準開始，依次向前排列為保證這些基準面的轉(zhuǎn)換次序把這些基準面的加工依排列，得到零件加工工序的順序。 （4）先面后孔原則： 為了定位安裝穩(wěn)定和減少總的切削量，故應(yīng)該先加工平面后加工孔，使后續(xù)工序有一個穩(wěn)定可靠的平面作為定位基準面，且在光滑平整的表面上加工孔，可使加工容易，提高孔的精度。 在編制工藝規(guī)程時，嚴格遵循上述原則，合理安排加工順序，提高工件效率。 2.熱處理工序的安排： 熱處理工序的安排在零件加工的工藝過程中有重要地位，通過熱處理可以提高零件材料的物理機械性能和改善工件的切削加工性能，消除毛坯制造和切削加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，所以，為穩(wěn)定組織以及穩(wěn)定零件的形狀及尺寸，防止變形和開裂，零件在機加工前必須進行消除內(nèi)應(yīng)力的時效處理。 3.表面處理工序的安排： 為了提高零件的表面抗蝕能力，增加耐磨性，也為了使表面美觀，在零件全部加工完后應(yīng)對零件表面涂漆（未加工表面）。 4.檢驗工序與輔助工序： 檢驗工序是保證產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施之一,也是工藝過程中不可缺少的內(nèi)容。檢驗的內(nèi)容有：外觀檢驗，看零件的表面是否有毛刺。檢驗表面粗糙度，進行尺寸檢驗，看是否符合圖紙要求。 在工藝規(guī)程中，還安排有裝配軸承蓋與軸承座的工序，劃線工序，打毛刺工序，涂漆工序等，這些都屬于為保證零件的質(zhì)量，零件的美觀而必不可少的輔助工序。 1）零件的清洗： 是為了表面夾砂的清除，它安排在0工序的鑄造車間進行。 2）工序12和21中檢： 是因為此時零件的加工已完畢（軸承蓋和軸承座），它們將進入裝配階段，裝配后再進行加工。 3）工序11、20、和27： 去毛刺，是為了消除已加工表面的毛刺，使零件達到圖紙的要求。 4）工序28： 零件全部加工完畢后，應(yīng)進行表面處理，即對零件進行涂漆。 2.2.5工藝路線方案比較 工藝路線方案一： 0 毛坯 1 粗銑結(jié)合件端面① X52 1＇ 粗銑結(jié)合件端面② X52 2 粗銑結(jié)合件上下底面 X62W 3 銑斷 X62W 以上工藝路線是加工結(jié)合件的各端面，其目的是為后續(xù)工序做好基準的選擇。 4 粗銑軸承蓋下底面和止口面 X62W 5 粗鏜軸承蓋孔 T68 6 鉆孔、擴孔、锪孔 Z3025 7 鉆孔、攻絲 Z3025 8 精銑軸承蓋頂面 X52 9 精銑底面 X52 10 研磨 11 去毛刺 12 檢驗 以上工藝路線是加工錫林軸承蓋的工藝路線方案。 13 粗銑軸承座頂面及對口面 X52 14 粗鏜軸承座孔及內(nèi)端面 T68 15 鉆孔及攻絲 Z3025 16 精銑底面 X52 17 加工工藝孔 Z3025 18 精銑軸承座對口面及頂面 X52 19 研磨 20 去毛刺 21 檢驗 以上工藝路線是加工錫林軸承座的工藝路線方案。 22 裝配 23 鏜孔和內(nèi)環(huán)槽 T68 24 精鏜內(nèi)孔及端面 T68 25 鉆孔及攻絲 Z3040 26 銑座上二孔 X52 27 去毛刺 28 終檢 平臺 29 涂漆 以上工藝路線是加工錫林軸承結(jié)合件的工藝方案。 方案二： 在方案一的基礎(chǔ)上去除工序1、1＇、2，把工序16和17順序顛倒，把工序6和7合并為同一工序，把工序25提至工序22之前分為兩個工序。 方案比較： 若去除工序1、1＇（粗銑結(jié)合面端面①、②）和工序2（粗銑結(jié)合件上下底面），這就失去了整體鑄造的意義，并且將增大后續(xù)工序的基準誤差，從而就要增加毛坯的加工余量。 若把工序16（精銑底面）和工序17（加工工藝孔）的順序顛倒，就不能保證孔軸線和底面有良好的垂直關(guān)系，故而會影響在精加工孔28定位基準（一面兩孔），從而難以保證工件底面與孔F140的平行度。 若把工序6（鉆孔、擴孔、锪孔）和工序7（鉆孔、攻絲）合并為同一工序，這樣會增加工藝成本，因在工序6中，兩孔F13間的孔心距為160±0.04需夾具來保證，而在工序7中加工的三個螺紋孔的孔心距要求不高，從零件圖上看，是要求的自由公差，所以把工序6和工序7合為同一工序，將會增加夾具制造難度和費用，從經(jīng)濟效益上講是劃不來的。 若把工序25（鉆孔及攻絲）提到裝配工序22前，很難保證4個螺紋孔對基準孔軸線的位置度 即使能保證，也會增加制作成本。 從以上分析中可以看到，方案一明顯比方案二方便可靠。故最終采用方案一進行工藝規(guī)程的設(shè)計。 2.2.6工序的安排及作用 0 毛坯采用砂型鑄造，鑄造圓角為Rl拔模斜度為1°，鑄造需經(jīng)清砂，去毛刺，去毛刺后進行時效處理，方能進行機械加工。 1-3 這三個工序為粗加工。粗加工采用這三個工序，端面交替加工，并以其中已加工過的大端面去加工上下底面，目的是使加工后的表面位置正確，從而保證后續(xù)工序的加工余量均勻。工序1、1＇的主要目的是為工序2和工序3作準備，并且在工序1和工序2將結(jié)合件輪廓大部分余量加工掉，為后續(xù)工序的加工提供基準。 4、5 這兩個工序為軸承蓋的粗加工。工序4以頂面為基準，加工出軸承蓋的下底面和止口面，為工序5作基準準備。工序5以底面緊靠，一次裝夾兩件，在鏜床上加工孔和及端面尺寸。 6、7 這兩個工序為軸承蓋的半精加工。工序6以底面、小端面和F136的軸心線為基準，在專用夾具上加工孔F13和锪孔F26。工序7以底面、止口面及大端面限6個自由度，在鉆床上鉆孔，并攻螺紋，M8x1，2-M8。 8、9 這兩個工序為軸承蓋的精加工，工序9精加工底面為研磨和裝配工序作基礎(chǔ)。工序8是頂面加工的最終工序。 10 研磨底面，保證平行度。 11 去毛刺，為中檢作準備。 12 檢驗表面粗糙度，看有無毛刺，按零件要求進行工序圖上的尺寸檢驗。 13、14 這兩個工序是軸承座粗加工。工序13以底面為基準，加工頂面和對口面。工序14粗鏜孔及端面，保證需要尺寸F136、F74及尺寸27。 15、16這兩個工序是軸承座的半精加工。工序15以底面和大端面及F136孔作為定位基準，作全定位，加工孔并攻絲，達到尺寸M12深30。工序16精銑底面，為后續(xù)工序作精基礎(chǔ)。 17加工工藝孔，為后續(xù)工藝作定位基準（工序16、17是在后續(xù)工序中，作一面兩孔定位用）。 18 精銑頂面及對口面，達到尺寸254及尺寸175。 19 研磨上頂面，以便與軸承蓋配合。 20 去毛刺，為檢驗作準備。 21 檢驗，有無毛刺，表面粗糙度及尺寸是否合格。 22 裝配，選配M12的螺栓，螺母，墊片將合格的軸承蓋與軸承座配對聯(lián)接起來。 23 鏜一系列同軸孔，孔內(nèi)端面及環(huán)形槽以一面兩孔定位和F136作自身定位，該工序集中,保證了孔的同軸度。 24 精鏜內(nèi)孔和端面，達到尺寸F140和尺寸91。 25 鉆四個孔并攻絲，由于以精鏜孔作定位基準，保證了四個孔均勻分布，且對該孔的位置度滿足F0.5mm。 26 銑座上二孔，以原兩孔作自身定位。 27 鉗工去結(jié)合件的毛刺，以便終檢。 28終檢，檢驗各尺寸和粗糙度及位置關(guān)系精度。 29 加工完后，對非加工表面進行涂漆處理。 以上屬于工藝水平路線的具體分析。 2.2.7重點工序分析 工序6鉆孔及擴孔： 該工序加工的兩個孔與軸承座的兩個螺紋孔配合，選用螺栓將軸承蓋和軸承座聯(lián)成軸承結(jié)合件。這兩個通孔F13的精度要求不高，但它們的中心距及對F140孔心的位置度要求卻很重要。因為這兩個孔的位置恰到與否，關(guān)系到軸承蓋與軸承座是否能聯(lián)接起，并且F13孔心到對稱中心線間距離為80±0.04這個尺寸關(guān)系到錫林與道夫之間的“間距”，若這一尺寸不能達到要求，那么“間距”過大、過小都要影響到錫林與道夫的配合，影響整個梳棉機的正常工作。 F13孔屬于通孔，孔徑輕長，加工時可能出現(xiàn)線偏斜，為了保證兩孔的孔徑及位置要求采用專用夾具，關(guān)于夾具設(shè)計的具體情況見“夾具設(shè)計“部分。 該工序采用鉆床Z3025，該床子是搖臂鉆，最大鉆孔直徑為F25mm，搖臂鉆床的最大距離為525mm，回轉(zhuǎn)角為360°，主軸端面至底座工作面的最小距離為250 mm, 最大距離為1000mm，主軸箱水平移動距離為630mm。若采用車床來加工這兩個孔，裝夾不方便，且進給運動是由于搖動車床尾來實現(xiàn)的，不全中批量生產(chǎn)要求，因此選用鉆床。 加工該兩個孔，選用鉆頭和擴孔刀。鉆頭選取F12.7錐柄麻花鉆，該鉆頭的整個長度L=182mm，工作部分長度為101mm，擴孔鉆選用D13錐柄擴孔，整個長度為150mm,工作長l=68mm。加工的孔徑大小由鉆頭擴孔保證，兩孔的位置尺寸160±0.04，80±0.04，46±0.025由夾具保證。 圖2-2軸承蓋的工序6 2.2.8確定加工余量 在加工過程中，從金屬表面切去的金屬層厚度長稱為加工余量。在一道工序中所切除的金屬厚度稱為該工序的工序余量。加工余量包括上道工序的表面粗糙度，表面缺陷層深度，空間誤差及工序的安裝誤差。 結(jié)合該零件的結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)要求，