机自112班刘元元毕业设计论文

本科毕业论文（设计）并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计系（部）机械工程系专业机械设计制造及其自动化学号201106024239学生姓名刘元元指导教师陈剑飞提交日期2015年5月10日中工信商2015-JX16-中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计目录前言......................................................................2摘要......................................................................4Abstract.....................................................................4引言......................................................................6总体方案的设计及特点，以及有关计算...........................................71.冷轧成形原理...........................................................82.轧轮设计...............................................................93.材料尺寸计算..........................................................103.1轧后齿顶宽度尺寸计算............................................103.2罗拉坯料外径轧前尺寸计算........................................114.工艺实验..............................................................124.1主轴转速的确定..................................................124.2轧轮最佳轴向走刀量的确定........................................134.3切削液..........................................................13机构设计....................................................................15主轴箱的设计............................................................15经济分析....................................................................29总结......................................................................30致谢......................................................................31参考文献....................................................................32中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计前言纺织行业是与大众生活息息相关的行业，人们的日常生活离不开纺织品。因此，纺织机械的制造就显得极其重要。我国纺织机械的设计和制造是从新中国诞生后才开始发张并壮大的。纺织机械包括棉、毛、丝、麻、长短化学纤维等各种纺织用纤维材料的纺织、针织、印染以及化纤成丝。织物后处理和其他辅助设备，纺织行业曾是我国第一创汇行业，但是近几年纺织行业日渐低迷，走向低谷。纺织机械的落后是影响纺织行业发展落后的一种重要因素，这给我们的科技工作提出了一个艰巨任务，促使我们努力设计出高效、先进的机械设备。随着近几年我国的快速发展，纺织行业得到了良好的发展环境。作为一名大学生，应当自觉担起时代赋予我们的任务，努力投身于科技的研究和开发。开发出符合时代潮流，有着广阔发展前景的机械产品，并服务与人民。我国的纺织行业的落后体现于多个方面。一是纺织机械的落后；二是没有开发出新的机械产品的科研技术。作为新一代的国家建设者，我们有义务为纺织行业的振兴尽自己的一份力量。我的毕业设计课题是并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计—总体及冷轧装置设计。设计的主要任务是设计一种加工罗拉斜齿沟槽的工艺和设备，达到提高生产效率的目的。我的设计思路是在已有设备的基础上进行一定范围的改动。可节约成本，又能快速投入生产，符合现阶段的需要。我此次设计的知道老师是陈剑飞教授。在这次的设计中，陈剑飞教授给予了我很大的帮助。由于设计的时间仓促和经验不足，设计中难免会出现一些问题，欢迎大家提出指正。以后加以改正，希望这次毕业课题设计能给真正的科技者有益的启迪。中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计摘要本设计通过冷轧加工方法来加工并条机牵引罗拉斜齿沟槽。并介绍了冷轧加工原理及其加工装置。该加工方法比原来的铣削加工沟槽方法生产效率提高了近12倍。并克服了原来加工方法的诸多缺点，且齿面粗糙度Ra控制在1.6μm以内。本次设计的加工装置要求设计可靠，通用性好。设计主要内容包括总体方案的选择、冷轧装置设计、轧轮设计、材料尺寸的计算、轴的设计等。关键词：并条机；罗拉；冷轧中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计AbstractThedesignbycoldprocessingmethodtoprocessandmachinetractionrollershelicalgrooves.Andintroducedtheprincipleofcoldworkingandmachiningequipment.Theprocessingmethodthantheoriginalmethodformillinggroovesproductivityincreasedbynearly12times.Andtoovercomethemanyshortcomingsoftheoriginalprocessingmethod,andthetoothsurfaceroughnessRacontrolledwithin1.6μm.Thedesignoftheprocessingapparatusaccordingtothedesignofreliable,commongood.Themaincontentsincludeselectingtheoveralldesignscheme,calculatedcoldrollingplantdesign,rollingwheeldesign,materials,size,shaftdesign.Keywords:drawframes;roller;coldmilling中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计引言沟槽罗拉应用于许多种类的纺织机器上，其中精纺机和粗纱机上的数量最多。纺织机上的沟槽罗拉是牵引装置上的主要零件。并条机牵引罗拉是直接关系该机牵引机构性能的重要条件。其基本要求如下：1.沟槽表面有较小的粗糙度，以免工作中沾着纤维。通过热处理增加罗拉表面硬度，使其长期运转后，表面无损伤，经久耐用。2.具有足够的抗扭、抗弯强度，保证牵引工作的正常进行。3.符合设计图纸尺寸和行为公差等级精度要求，保证零件的互换性和通用性。4.用20#钢渗碳淬火或45#钢高频淬火。其表面硬度达到HRA78-81.5，而中心层保持良好韧性，达到既耐磨又能校正弯曲。5.罗拉表面保证可靠地把握持纤维半制品，为避免纤维握持部分上下层间相对滑移，必须防止半制品与罗拉之间产生滑动现象。6.沟槽面、工作轴颈、导柱、螺纹和导孔应同轴。罗拉两端的加工工作量较大，应将罗拉中部夹住。沟槽罗拉的沟槽加工是最重要的也是最复杂的加工工序，工艺方法必须与生产类型相适应。生产量大时多用环形拉刀拉削加工。拉削沟槽生产效率很高，但是拉刀制造比较复杂，拉削生产的罗拉沟槽侧面可能呈现阶梯状，增加侧面的粗糙度。另外拉刀热处理后的变形，装刀位置的误差以及尺侧没有后角而引起摩擦挤压等。罗拉沟槽采用铣削加工时，由于每件罗拉分布有55~60个螺旋沟槽，一个沟槽加工时间按2min计算，一件罗拉全部加工时间就要2h左右。并且铣削时冲击载荷产生振动，不但使加工表面粗糙度增大，而且造成铣刀磨损，甚至出现崩刃现象。为此，本次设计中采用冷轧成形罗拉沟槽的新方法，一次走刀就可以挤压罗拉全部沟槽，单件加工时间只需10min，比原来的铣削方法提高工效12倍。由于挤压成形无冲击载荷，罗拉齿表面粗糙度稳定控制在1.6μm以内，而且工件金属表面纤维完整，材料力学性能有所提高。冷轧加工属于无屑加工，减少切削加工中不可避免的物料消耗同时有课提高效率。加工成形的罗拉表面粗糙度低不伤纤维，又可提高纤维利用率。所以值得中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计研究推广应用。本次设计就是在已有的加工方法的基础上，探索出一种更高效，生产质量好的加工方法。冷轧加工无疑是首选。车床上就可以进行冷轧加工，所以在原有机床的基础上进行改装，就能很好的满足要求。中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计总体方案的设计及特点，以及有关计算加工方法的选择沟槽罗拉的加工方法很多，如刨齿、铣齿、拉齿等。但都不可避免的存在很大的缺陷。刨齿效率太低，只适用于小批生产。铣齿效率也不高，拉齿效率高，但费用很大。而冷轧成形方法生产效率高、生产费用低且产品质量有保证，比较之下，设计采用冷轧加工方法。1.冷轧成形原理冷轧成形方法很多，根据投资少，见效快的原则，利用工厂常用的车床CA6140车床上拆除小刀架，在中拖板上安装一套冷轧装置。为提高装拆速度在车窗床头安装弹簧夹头，用尾顶尖顶住工件进行加工。工件转动为主动，与工件轴心线成6°夹角的轧轮为被动。为实现6°的夹角，特别设计一种装置，它处在轴承座与中拖板之间。轧轮随中拖板实现进给，完成罗拉沟槽的冷轧加工，轧轮对面安装支撑轮，用于平衡轧制时产生的径向力，以保证加工精度。CA6140车床的简介：CA6140是在原C620基础上加以改进而来，C代表车床，A代表改进型号，6代表卧式，1代表基本型，40代表最大旋转直径，是机械设备制造企业的是所需设备之一。CA6140普通卧式车床的组成及功能：（1）主轴箱。它固定在机床身的左端，装在主轴箱中的主轴（主轴为中空，不仅可以用于更长的棒料的加工及机床线路的铺设还可以增加主轴的刚性），通过夹盘等夹具装夹工件。主轴箱的功用是支撑并传动主轴，使主轴带动工件按照规定的转速旋转。（2）床鞍和刀架部件。它位于床身的中部，并可沿床身上的刀架轨道做纵向移动。刀架部件位于床鞍上，其功能是装夹车刀，并使车刀做纵向、横向或斜向运动。（3）尾座。它位于床身的尾座轨道上，并可沿导轨纵向调整位置。尾座的功能是用后顶尖支撑工件。在尾座上还可以安装钻头等加工刀具，以进行孔加工。中原工学院信息商务学院并条机斜齿罗拉冷轧装置及设备设计-总体及冷轧装置设计（4）进给箱。它固定在床身的左前侧、主轴箱的底部。其功能是改变被加工螺纹的螺距或机动进给的进给量。（5）溜板箱。它固定在刀架部件的底部，可带动刀架一起做纵向、横向进给、快速移动或螺纹加工。在溜板箱上装有各种操作手柄及按钮，工作时工人可以方便地操作机床。（6）床身。床身固定在左床腿和右床腿上。床