大直徑輥筒雙頭鏜孔專機

大直徑輥筒雙頭鏜孔專機,直徑,輥筒雙頭,鏜孔,專機 中原工學院,2011屆畢業(yè)生畢業(yè)設計答辯,機電學院,,1.課題簡介,2.輥筒結(jié)構(gòu)及工藝分析,3.方案的擬定,5.設計總結(jié),,4.主要零件的設計,1.課題簡介,,本課題是大直徑輥筒雙頭鏜孔專機承載裝置及自定心裝置的設計。,錫林輥筒與道夫輥筒有其自身的特殊性：,大直徑輥筒雙頭鏜孔專機的作用主要是對梳棉機的主關(guān)件──錫林輥筒與道夫輥筒的中心孔雙頭鏜削。按3500臺/年的生產(chǎn)綱領(lǐng)生產(chǎn)梳棉機，則梳棉機的錫林輥筒與道夫輥筒的生產(chǎn)為批量生產(chǎn)。,錫林、道夫輥筒是用卷板機把鋼板卷成圓筒并整體焊接起來的 ，用于梳棉機的錫林、道夫輥筒對圓整度及輥筒與軸心的同軸度有很高的要求。,若在普通的鏜床上加工：由于需要將輥筒調(diào)頭進行雙孔加工，因此普通鏜床的加工精度很難保證；加工生產(chǎn)的勞動強度大。,本課題的設計主要是解決大直徑輥筒中心孔難加工和不易保證精度這一問題，通過承載裝置及自定心裝置的設計保證錫林、道夫輥筒的準確定位及自定心夾緊，以此實現(xiàn)高精度的雙頭鏜孔。,若在現(xiàn)代化的加工中心等機床加工：由于加工中心的加工對象為多品種單件的生產(chǎn)，故會提高生產(chǎn)的成本；同時不利于現(xiàn)代化設備的合理利用。,對于錫林、道夫輥筒各3500件/年的生產(chǎn)批量：,2.輥筒結(jié)構(gòu)及工藝分析,2.1 錫林輥筒與道夫輥筒的作用,?輥筒的作用是將刺輥初步梳理過的纖維轉(zhuǎn)移并帶入錫林、蓋板工作區(qū)，作進一步細致的梳理、伸直和均勻混和，并將纖維轉(zhuǎn)移給道夫。,?道夫的作用是將錫林表面的纖維凝聚成纖維層，并在凝聚過程中，對纖維具有梳理和均勻混和作用。,2.2 輥筒的加工工藝要求,?輥筒應具有足夠的剛性，確保在重載作用下，彎曲變形不超過許用值。 ?輥筒表面應有足夠的硬度，一般要求達到50HRC以上，具有較強的耐腐蝕能力。鍍層具有抗剝落能力，確保輥筒工作表面具有較好的耐磨性及耐腐蝕性。 ?輥筒工作表面應精細加工，以保證尺寸精度和表面粗糙度，粗糙度應在Ra0.16以上，不能有氣孔或溝紋。 ?輥筒的材料應具有良好的導熱性，通常采用冷硬鑄鐵，特殊情況采用鑄鋼或鉬鉻合金鋼，無論是加熱還是冷卻，均能達到快速均勻。 ?因錫林與道夫輥筒直徑較大，表面速度較高，所以，對輥筒的圓整度、輥筒與軸的同心度以及錫林滾筒的動平衡等要求較高。,2.3 錫林、道夫輥筒的加工工藝流程,目前梳棉機所用錫林、道夫輥筒多是整體焊接式輥筒。 輥筒的加工工藝流程如下：,在圓筒內(nèi)壁焊接梯形筋,,,將輥筒進行時效處理以減少殘余,3.方案的擬定,3.1 承載裝置及自定心裝置的設計要求,根據(jù)錫林、道夫輥筒的加工工藝要求及本設計需解決的問題， 分別對承載裝置及自定心裝置提出了設計要求,1.因加工對象為直徑不相同的錫林與道夫輥筒，故承載裝置應實現(xiàn)能夠分別對兩輥筒進行定位； 2.因輥筒重量較大，所選承載裝置的材料及設計結(jié)構(gòu)應具有較高的剛性； 3.選擇合理的驅(qū)動方式，比如鏈傳動、齒輪傳動或螺旋傳動以提高自動化程度。,承載裝置：,自定心裝置：,1.因該雙頭鏜孔專機用于加工錫林、道夫兩種不同直徑的輥筒，故該自定心夾緊機構(gòu)應滿足兩種不同直徑的自定心夾緊。,2.為減小道夫輥筒(小直徑)自定心夾緊時的夾緊行程，應使定位夾緊件有兩個極限位置；,3.為實現(xiàn)自定心夾緊，可采用類似車床的自定心原理，即三個定位夾緊件需能夠同步進給、同步旋轉(zhuǎn)運動。,3.2 方案的設計及對比分析,3.2.1 承載裝置方案對比分析,,錫林輥筒,,道夫輥筒,,活動V形塊,,固定V形塊,承載裝置方案的對比分析：,方案一與方案二采用的定位方式相似，定位原理為V形塊定位原理，但因承載裝置的箱體是鋼板焊接而成，方案二中的斜面箱體較復雜，焊接工藝性不及方案一。,方案三用大V形塊對錫林輥筒承載定位，再用活動的小V形塊對道夫輥筒定位，該方案定位方式靈活，但大尺寸的V形定位塊加工較難，在同樣滿足使用要求時，比方案一與方案二的成本要高。,總之，方案一具有V形塊的定位優(yōu)點：對中性好，輥筒上用作定位基面的外圓柱面，不論是否經(jīng)過加工與否或精度的高低，都能很好定位；與另兩方案相比，焊接工藝性好，成本較低。,承載裝置三維建模造型：,,,,,,,,,,錫林輥筒,道夫輥筒,定位擋件,錫林定位件,道夫定位件,承載體,支撐架,固定導軌,輪子,3.2.2 自定心裝置方案設計,自定心裝置基本方案: 采用液壓缸驅(qū)動六桿機構(gòu)實現(xiàn)三個外花鍵軸的同步旋轉(zhuǎn)運動，以內(nèi)外花鍵的配合實現(xiàn)三個定位件滾子的轉(zhuǎn)動，將三個內(nèi)花鍵軸軸向固定在可移動的箱體上，該可動箱體在進給液壓缸的驅(qū)動下在雙矩形導軌上滑動。這樣便實現(xiàn)了三個定位件的同步進給和同步旋轉(zhuǎn)運動。,,自定心裝置六桿機構(gòu),自定心裝置方案分析：,1.本方案采用液壓缸驅(qū)動六桿機構(gòu)使三個外花鍵軸同步旋轉(zhuǎn)，則三個內(nèi)花鍵軸帶動旋轉(zhuǎn)柄及滾子同步轉(zhuǎn)動；,2.可移箱體在導軌上滑動可使三個內(nèi)花鍵軸同步進給；扭桿彈簧起到對旋轉(zhuǎn)柄進行限位的作用。,4.主要零件的設計,5.設計總結(jié),本設計在錫林、道夫輥筒工藝分析的基礎(chǔ)上，對輥筒提出具體的加工要求，再結(jié)合課題背景進而對兩部分裝置提出了設計要求。,1.承載裝置由支撐架、箱體、筋板及定位件等組成，這些均由鋼板焊接而成，在滿足使用性能前提下經(jīng)濟性較好； 2.自定心裝置采用液壓缸驅(qū)動六桿機構(gòu)實現(xiàn)三個旋轉(zhuǎn)軸的同步旋轉(zhuǎn)運動，三軸固定在可移動箱體上實現(xiàn)三個定位滾子的同步進給運動，夾緊行程小，夾緊平穩(wěn)。,本設計中存在的問題及分析：,承載裝置及自定心裝置的方案設計基本能夠?qū)崿F(xiàn)雙頭鏜孔時錫林、道夫輥筒的承載、定位及自定心夾緊的功能。,在自定心裝置方案中，為實現(xiàn)三個旋轉(zhuǎn)軸同步進給運動，將之固定在可移動的箱體上，可移動箱體使得夾緊輥筒時的剛性不高 。改進方向：采用三個液壓缸分別驅(qū)動三個旋轉(zhuǎn)軸的進給。,謝謝！,