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(xué)院,2011屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計答辯,機電學(xué)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(shè)計總結(jié),,4.主要零件的設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(yīng)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(yīng)精細加工，以保證尺寸精度和表面粗糙度，粗糙度應(yīng)在Ra0.16以上，不能有氣孔或溝紋。 ?輥筒的材料應(yīng)具有良好的導(dǎo)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(shè)計要求,根據(jù)錫林、道夫輥筒的加工工藝要求及本設(shè)計需解決的問題， 分別對承載裝置及自定心裝置提出了設(shè)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(yīng)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(shè)計結(jié)構(gòu)應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(fù)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(dǎo)軌,輪子,3.2.2 自定心裝置方案設(shè)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(dǎo)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(dǎo)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(shè)計,5.設(shè)計總結(jié),本設(shè)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(shè)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(shè)計中存在的問題及分析：,承載裝置及自定心裝置的方案設(shè)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！,