畢業(yè)論文棒料剝皮機(jī)與送料機(jī)器設(shè)計(jì)說明

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1、緒 論 圓鋼表面銑削加工設(shè)備最直接有效地用于鋼廠軋制圓鋼的外圓表面加工，由于 一：軋制圓鋼在軋制過程中存在表面缺點(diǎn)，在此設(shè)備研制前一般采用酸洗的辦法來解決這就帶來了污染環(huán)境的問題，而且效果不好。如產(chǎn)生表面凸凹等。二：軋制的圓鋼較長，一般6m左右。對于這樣細(xì)長桿的加工一般是存在切削加工困難的問題。由于軸承行業(yè)、彈簧行業(yè)對軋制圓鋼的大量需求， 他們加工細(xì)長桿件是需要這樣的設(shè)備。通過該設(shè)備可以直接加工軸承的輥珠、彈簧。在冶金行業(yè)，剛生產(chǎn)的圓鋼表面存在著裂紋、折疊、結(jié)巴與氧化皮等缺陷，大大影響了鋼材的表面質(zhì)量。而國外同類鋼材都經(jīng)過了特殊的處理，其表面光潔度相當(dāng)高，這些鋼料可以直接應(yīng)用在各類生產(chǎn)中而不需

2、要重新處理，這大大提高了工作效率。因此，想要提高我國同類產(chǎn)品的國際競爭力，就必須清除其表面缺陷，提高其尺寸精度。 但目前這類圓鋼多為細(xì)長件，傳統(tǒng)的方法，一般采用主要由床身、夾緊傳動裝置、刀架裝置、走刀裝置與走刀機(jī)構(gòu)構(gòu)成的普通車床來加工圓鋼表面。圓鋼被夾緊在車頭盤（三爪或四爪卡盤）與車尾架，在車頭盤的帶動下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，刀具裝置與走刀絲杠相連，作直線運(yùn)動。用普通車床對圓鋼進(jìn)行剝皮車削的缺點(diǎn)主要是：車削速度慢、效率低、圓鋼長度短，且卡盤夾緊處的圓鋼表面不能車削（除非掉頭再車），特別是在圓鋼表面存在彎曲度的情況下，為了保證圓鋼表面質(zhì)量，切削量就要大于或等于彎曲和表面缺陷深度之和，從而降低了圓鋼銑削后的

3、成材率。而這類鋼材又往往為批量生產(chǎn)，因此必需引入新的加工機(jī)械來解決這一難題。 德國林格公司以與日本的三鈴重工公司早在上世紀(jì)50年代就已生產(chǎn)該設(shè)備用于軋制圓鋼的表面處理。實(shí)際上國的鋼廠與軸承和彈簧生產(chǎn)廠家也急需這樣的設(shè)備，一般他們采用進(jìn)口設(shè)備的辦法?，F(xiàn)在只有二、三家鋼鐵企業(yè)擁有該設(shè)備，其中鋼廠在上世紀(jì)80年代初花了近400萬馬克進(jìn)口了一臺設(shè)備，這類設(shè)備進(jìn)口價格昂貴，且調(diào)試機(jī)械需外國專家指導(dǎo)。因此，國迫切需要設(shè)計(jì)此類圓鋼外圓銑削加工設(shè)備來解決這一難題，填補(bǔ)國空白。1 圓鋼外圓銑削加工設(shè)備機(jī)理1.1圓鋼外圓銑削加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)該設(shè)備由上料臺架、上料裝置、前導(dǎo)向裝置、空心軸、牽引車、下料臺架、潤滑裝置、

4、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置、液壓氣動裝置、進(jìn)給和主傳動裝置等組成（圖1.1）。在本次設(shè)計(jì)的上料機(jī)構(gòu)中，上料時，鋼料放在儲料架上，通過撥料桿將鋼料撥到上料臺架上，在上料架上有滾動的小輪帶動鋼料沿著軌道前進(jìn)，送到刀架后被夾緊銑削，加工完的棒料被導(dǎo)向小車夾拉到下料臺架。當(dāng)整根棒料都置于下料臺架后，通過下料臺架下的氣壓缸將其推翻，從而實(shí)現(xiàn)下料。在切削刀架后有一個激光檢測頭隨時測量棒料的直徑，當(dāng)直徑發(fā)生變化時，它會發(fā)出脈沖信號通知刀架進(jìn)行調(diào)整，從而控制直徑在允許的圍。1.上料臺架； 2. 主傳動與床身； 3. 電氣裝置； 4. 上料裝置； 5.前導(dǎo)向裝置；6. 空心軸；7. 牽引裝置； 8. 下料臺架； 9.

5、潤滑裝置； 10. 冷卻系統(tǒng)；11. 排屑裝置；12. 液壓站；13. 進(jìn)給傳動裝置 圖1.1圓鋼外圓銑削加工設(shè)備布局（1）圓鋼外圓銑削加工設(shè)備的傳動系統(tǒng) 棒料從儲料架被撥到上料機(jī)構(gòu)，上料進(jìn)給動力與速度由進(jìn)給傳動電機(jī)（Z4-132-2型直流電動機(jī)，15KW、440V、39.5A,1510rpm）提供，通過齒輪減速器(ZDY-100-5-1型單級圓柱齒輪減速器)和減速機(jī)構(gòu)雙重減速，達(dá)到上料進(jìn)給所需速度。棒料的銑削過程由主傳動電機(jī)（Z-200-21型直流電動機(jī)，75KW、440V、188A,額定轉(zhuǎn)速1500rpm,最高轉(zhuǎn)速3000rpm）控制。銑削時，棒料只作直線進(jìn)給運(yùn)動，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,與傳統(tǒng)的

6、加工方法截然不同。 下料時由進(jìn)給傳動電機(jī)和返回電機(jī)（德國SEW公司RF62DV132S12/2BMG斜齒輪減速交流鼠籠雙速制動電動機(jī)，420/2860rpm,0.5/3.0KW,2.3/6.0A,輸出轉(zhuǎn)速45/303rpm）交替控制,未加工完時，由進(jìn)給傳動電機(jī)控制，加工完瞬間，進(jìn)給傳動電機(jī)斷開，返回電機(jī)控制卸料小車卸料并送出，接著返回、斷開，進(jìn)給傳動電機(jī)開始工作。1.齒輪減速器； 2.進(jìn)給傳動電機(jī)； 3.減速機(jī)構(gòu)； 4.銑削機(jī)構(gòu)；5.返回電機(jī)；6.下料機(jī)構(gòu)； 7.主傳動電機(jī)； 8.上料機(jī)構(gòu)圖1.2 傳動系統(tǒng)簡圖（2）工藝與其特點(diǎn) 被加工的棒料在上料架上被撥料桿撥入輥道，驅(qū)動輥?zhàn)訉袅纤偷竭M(jìn)給裝

7、置中，隨后通過夾緊架夾緊并被拉出，由下料裝置上的兩組驅(qū)動輥?zhàn)油ㄟ^氣缸夾緊后送出，最后由卸料桿將棒料收集于下料臺架中。圓鋼外圓銑削加工設(shè)備生產(chǎn)n5.5-n80mm剝皮棒料和剝皮盤圓半成品。棒材進(jìn)給速度為4-40米/分，切削頭轉(zhuǎn)速180-2460轉(zhuǎn)/分。該設(shè)備的工藝特點(diǎn)是集多工序?yàn)橥还ば蜻B續(xù)完成，省工省料，高質(zhì)量高效率。（3）銑削加工方式 圓鋼外圓銑削加工設(shè)備采用的是銑削加工方式，而不是傳統(tǒng)的對外圓工件進(jìn)行車削。在銑削過程中，工件作直線進(jìn)給運(yùn)動，銑刀高速旋轉(zhuǎn)多刃切削。相對于車削時工件旋轉(zhuǎn)，車刀單刃車削來說，在細(xì)長桿件的加工中，采用銑削方式加工速度快，加工件表面質(zhì)量高。1.2主要技術(shù)性能（1） 加

8、工圍加工直徑：n9n81mm （2） 棒料長度26m（使用短棒線路22.2m,使用測量儀3.86m）（3） 主傳動功率75KW，直流（采用可控硅控制的直流電機(jī)）（4） 主軸轉(zhuǎn)速2002000r/min（5） 切削速度 最大40m/min，無級調(diào)速 （6） 切削量 0.52mm（直徑） （7） 切削刀具調(diào)節(jié)量 每按一次按鈕，進(jìn)給量為0.01mm （8） 電器設(shè)備A總電機(jī)容量：直流135KW，交流53KW.B操作電壓：380V，50HZ.C控制電壓：220V，50HZ.D電磁閥控制電壓：24V，直流.E允許電壓波動：10%.F氣動壓縮空氣：壓力0.40.45MP，耗氣量1500L/min.G冷卻液

9、每三個月更換一次，用量大約8000L. H機(jī)器壽命：在正常的維護(hù)條件下，每天三班倒，使用壽命約為30年.I銑削后的棒料公差：達(dá)到ISO國際標(biāo)準(zhǔn)h9的技術(shù)要求直徑公差： n 9n 18mm， 0n 0.043mm ； n 18n 30mm， 0n 0.053mm ； n 30n 50mm， 0n 0.062mm ； n 50n 81mm， 0n 0.071mm ；橢圓度：最大0.030mm.平直度：最大3mm/m(取決于棒料平直度).表面粗糙度：最高1.6m. J設(shè)備總重量：22噸.1.3銑削棒料生產(chǎn)流程棒料熱扎（或退火）矯直銑削棒皮檢驗(yàn)打包過磅入庫。1.4加工材料與技術(shù)要求 （1）材料：軸承鋼

10、GCr15、GCr15SiMn； 不銹鋼1Gr18Ni9Ti、2Cr13； 高速工具鋼W6Mo5CrV2、W18Cr4V； 碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼、合金工具鋼等。（2） 銑削前棒料平直度：3mm/m。（3） 棒料加工狀態(tài)：退火、熱扎態(tài)。1.5設(shè)備用途 目前國鋼廠在軋制細(xì)長圓鋼時，一般存在切削加工困難的問題，而軸承行業(yè)、彈簧行業(yè)對這種軋制圓鋼的需求非常大。圓鋼外圓加工設(shè)備能方便、快速的加工細(xì)長類圓鋼，加工質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，能滿足這些鋼廠急于想獲得該類設(shè)備的要求1.6存在問題和解決途徑 （1）刀片 本設(shè)備的銑削刀片極易磨損消耗，需求量大。德國同類刀片加工壽命為80支棒料，每片刀片價格18

11、-40馬克。目前，株洲硬質(zhì)合金廠可生產(chǎn)此類刀片。（2） 潤滑油 潤滑劑有以下這些用途:1、減少摩擦力; 2、防止磨損;3、防止黏附力;4、有利于裝卸; 5、冷卻運(yùn)動熱; 6、防止腐蝕。通過這么多年的發(fā)展，潤滑劑的原料來源變得越來越廣泛，除油和油膏之外的許多塑料和固體甚至氣體都充當(dāng)了這個角色。唯一的局限是許多這些材料在它們重新補(bǔ)充自己的過程中吸收摩擦熱, 他們對高溫度環(huán)境敏感,只能在較穩(wěn)定的環(huán)境里。由于潤滑材料的選擇圍廣,重要的是材料的選擇和方法的應(yīng)用。以下類型潤滑劑是可利用的: 1、石油流體; 2、綜合性流體; 3、油膏; 4、固體脂; 5、 動態(tài)流體; 6、氣體; 7 、塑料; 8、動物脂;

12、 9、金屬和礦物脂; 10、植物油。應(yīng)用最多和最好的潤滑劑是礦物油。在同時提供機(jī)械和水力元素設(shè)計(jì)的應(yīng)用中, 油被認(rèn)為是最可靠的潤滑劑。 一致認(rèn)為, 它提供更寬的選擇, 滿足了具體應(yīng)用的要求。銷售的潤滑劑一般都含有添加劑。 這些“添加劑包裹”是一個石油公司的銷售工程師為一些特殊條件下的應(yīng)用而研究出來的。 下列這些是有共同點(diǎn)的類型添加劑: 1、 防摩擦劑; 2、 氧化作用抗化劑; 3 、鐵銹抗化劑; 4、洗滌分散劑; 5、黏度改良劑; 6、 抗扭屈劑; 7、節(jié)點(diǎn)抑制劑。添加劑的最新領(lǐng)域, 是當(dāng)加熱到溫度足夠高后蒸發(fā)或燒掉基本的油而不留下灰的一系列有機(jī)化合物。 最初在燃機(jī)的應(yīng)用中, 他們發(fā)現(xiàn)金屬或礦

13、物元素會促進(jìn)催化作用、重組或?qū)C(jī)械材料的退化作用。添加劑通常不穩(wěn)定于整個溫度和修剪圍時，認(rèn)為可被基本的儲備油應(yīng)用。 因此, 疊加性型油必須仔細(xì)地被監(jiān)測以保證安全,當(dāng)儲備油減少了或耗盡了之后，裝置不能繼續(xù)使用。 更加重要的是, 當(dāng)洗滌劑、分散劑、添加劑都存在時,起作用的是某種產(chǎn)品還是他們同時作用。雖然由于材料而導(dǎo)致潤滑油的需求量大幅減少，但是被潤滑件運(yùn)動速度的加快而導(dǎo)致它們消耗加速。同時，揮發(fā)和泄漏也具有明顯的影響。黏度指數(shù)的改良調(diào)整潤滑油使它的黏度在操作溫度圍減少。這些材料也可用來改進(jìn)重油或輕油；但是以前的儲備油傾向于恢復(fù)對高溫或?qū)Ω呒羟新释ǔＴ谟龅捷S承和齒輪裝載的區(qū)域。在重工業(yè)設(shè)施，它一般適

14、當(dāng)選擇更重或高度提煉的潤滑劑（價格一般是較昂貴的）而不是依靠一個較不穩(wěn)定的黏度指數(shù)改良產(chǎn)品。這些潤滑劑一般應(yīng)用于剪切率在1000000相秒以下時依照以下公式：剪切率(每秒) =其中D 是直徑，單位：英寸； N 是轉(zhuǎn)速，單位：RPM； t 是厚度，單位：英寸。此類機(jī)械用油一般為德國進(jìn)口，也可用國產(chǎn)油代替：A 德國TELLVS127中心注油器用油 用國產(chǎn)N32抗磨液壓油代替；B 德國OMALA100齒輪油 用國產(chǎn)N100中極壓工業(yè)用油代替；C 德國VITREA100機(jī)械油 用國產(chǎn)100號機(jī)械油代替；D 德國68OMALA齒輪油 用國產(chǎn)N68中極壓工業(yè)用油代替；E 德國TELLVS146液壓油 用國

15、產(chǎn)30-40抗磨液壓油代替。（3） 棒材平直度 此設(shè)備要求被銑削棒材平直度小于3mm/m，一般多輥型矯直機(jī)不易達(dá)到。但在實(shí)際中，平直度大于3mm/m還是可以加工的。（4） 銑削量 本設(shè)備技術(shù)參數(shù)中最小銑削量為0.5mm（直徑），實(shí)際中，因?yàn)闊嵩鷪A鋼的橢圓度和彎曲度大都超過要求。實(shí)際銑削量一般控制在1mm左右。1.7生產(chǎn)情況 圓鋼外圓銑削加工設(shè)備主要生產(chǎn)以下幾種情況的棒料：（1） 冷沖壓專用軸承鋼 可供軸承廠直接進(jìn)行剪切、冷頂墩、冷沖壓加工零件。成品規(guī)格n28mm，每年生產(chǎn)量約600噸。（2） 外貿(mào)出口鋼材 只對表面質(zhì)量要求較高的模具進(jìn)行削皮加工。鋼種D2、SKD11等。（3） 改變規(guī)格，挽救不

16、合格品 對具有一定批量（高合金鋼200kg以上 優(yōu)質(zhì)鋼300kg以上）的因公差尺寸或表面缺陷（裂紋、雀皮、折疊、過燒等）較嚴(yán)重而不合標(biāo)準(zhǔn)的棒材，可重新改削成直徑減小1-3mm規(guī)格的棒材，重新利用不合格品，減少損失。（4） 特殊要求的棒材 如代替進(jìn)口用于電機(jī)貫穿螺栓的n385800-5900mm1Cr18Mn12Ni無磁不銹鋼棒，直徑尺寸公差要求0.20mm。2圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)總長8100mm，高1182mm。由于結(jié)構(gòu)空間大，本設(shè)備中應(yīng)用了較多的細(xì)長軸類構(gòu)件和板類構(gòu)件。而且好多件都是多次使用，減少了構(gòu)件加工數(shù)量，使設(shè)備結(jié)構(gòu)不因?yàn)轶w積大而變得復(fù)雜

17、，同時降低了設(shè)備的生產(chǎn)成本。本上料機(jī)構(gòu)的上料自動化程度較高，沒有傳統(tǒng)的夾緊定位過程，節(jié)省了大量的加工準(zhǔn)備時間，提高了生產(chǎn)率，增強(qiáng)了整個銑削加工設(shè)備的市場競爭能力。2.1支撐座 在本設(shè)計(jì)中，支撐基座由六塊板類零件焊接而成（如圖2.1左），而不是采用常用的鑄造方法。這是考慮到支撐基座頂上的軸座做成鑄件后，給軸座上孔的加工帶來一定難度，難以保證尺寸精度要求。各件尺寸： 基座 355mm355mm25mm支撐板 600mm230mm16mm軸座 258mm255mm25mm圖2.1 支撐座各件焊接關(guān)系和焊接方式如圖2.1右，支撐板交叉焊接在基座正中央，軸座對稱焊接在支撐板上。2.2 軸與軸上零件2.2

18、.1 軸 如圖 2.2所示1、2、3、4是上料機(jī)構(gòu)上四根主要的軸，其中1、3、4為細(xì)長光軸，規(guī)格為： 1軸 35mm4448mm (直徑高) 3軸 45mm4448mm 4軸 45mm4380mm軸上分布有供固定軸上零件用的螺紋孔和供傳感器、電路等線路通過的通孔。4軸主要起連接、固定上擋料板的作用，它沒有相對運(yùn)動。1軸和3軸不僅有連接和固定的作用，它們還傳遞繞軸向的上料運(yùn)動。它們通過帶座軸承架在固定架上，減少相對運(yùn)動產(chǎn)生的摩擦。所需的動力由氣缸提供。2軸相當(dāng)于鏈輪和托輥之間的橋梁，被加工棒料的進(jìn)給運(yùn)動經(jīng)過鏈輪再通過它傳到托輥，從而實(shí)現(xiàn)進(jìn)給。 圖2.2 軸與其附件2.2.2 軸上零件 圖2.2

19、中 1、3、4軸上主要零件（圖2.3）有固定架（1、5）、擋料板（2、6）、上料擋桿（3、7）、上料擋桿（4、8）。具體尺寸見零件圖。通過兩個圖的對比我們可以看出，每種零件都有兩種形式，即主要特征尺寸一致，在需要連接動力源的零件上設(shè)計(jì)有連接部位。如擋料桿，它固定在4軸上，有2和6兩種形式，其中2有一個件，6有五個件。在上料時擋料桿擋住工件的沖擊力，減少上料擋桿上的沖擊。當(dāng)加工不同的工件時，即工件的直徑發(fā)生變化，通過調(diào)整支撐桿（圖 2.3上2件下面連接的是支撐桿）控制擋料桿2上擋料面的角度，擋料桿2通過軸4帶動6的變動，六個件一起工作，從而適應(yīng)工件變化要求。 上料擋桿、上料擋桿也是通過一個件帶動

20、其它五個件，它的動力分別由一個氣缸提供，兩個氣缸通過協(xié)調(diào)運(yùn)動控制上料過程。1、5固定架； 2、6.料擋桿； 3、7.上料擋桿；4、8.上料擋桿圖 2.3 軸上零件2.3固定托輥槽鋼 固定托輥槽鋼，總長8100mm，是所有零件中最長的零件。它起到了固定、支撐托輥、固定架，以與承受各軸、擋料桿、上料擋桿等的重力。之所以選擇它作為支撐、連接件，是考慮到本機(jī)構(gòu)較長而且龐大，細(xì)長的槽鋼重量輕，所占空間小，適于鉆孔。圖 2.4固定托輥槽鋼2.4蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)蝸輪蝸桿的工作環(huán)境： 手工驅(qū)動，載荷平穩(wěn)，單向工作，輸入功率P=0.01KW,輸入轉(zhuǎn)速58r/min，傳動比為29，三班倒，工作壽命30年。 設(shè)計(jì)步驟

21、：(1) 選擇材料與確定許用應(yīng)力 蝸桿材料用45鋼，蝸桿螺旋部分表面淬火，齒面硬度45-55HRC，蝸輪齒圈用鑄鋁青銅ZCuAlMn，砂模鑄造，；輪芯用鑄鐵HT150采用齒圈靜配式結(jié)構(gòu)。 取蝸輪材料的許用接觸應(yīng)力H=172MPa，許用彎曲應(yīng)力f=80MPa(2) 選擇蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2 根據(jù)傳動比i=29，取Z1=1，Z2=iZ1=29(3) 按蝸輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)蝸桿轉(zhuǎn)矩： T1 =9.5510P/n =9.55100.01/58=1646.6Nmm經(jīng)估算，取=0.7蝸輪轉(zhuǎn)矩： T2 =iT1 =290.71646.6 =33426Nmm因?yàn)檩d荷平穩(wěn)，取K=1.0, K=1.1,

22、 K=1.0則 K =KKK =1.01.11.0 =1.1H =H其中 N =60jnL =60123030024 =0.86410所以 H =172 =175.2MPaF =F =80 =81.5MPa根據(jù)公式： mdKT()其中 KT()=1.133426（） =350.4mm取 m=3.15, d=40mm則 md= 3.1540=396.9350.4 滿足要求蝸桿導(dǎo)程角 =arctan = arctan =5.07蝸輪圓周速度 V= = =4.2m/s蝸桿分度圓直徑 d=40mm蝸輪分度圓直徑 d=mZ=3.1529=91.35mm傳動中心距 a =( dd)=(40+91.35)=

23、65.675mm(4) 驗(yàn)算蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 查得蝸輪齒形系數(shù)Y=2.52則 F = Y = =12.3因?yàn)?F F=81.5MPa所以 滿足齒根彎曲疲勞強(qiáng)度要求（5）主要幾何尺寸計(jì)算分度圓直徑 d=40mmd=91.35mm中心距 a=65.675mm模數(shù) m=3.15蝸桿導(dǎo)程角 =5.07齒頂圓直徑 d= d+2m=40+2=46.3mmd= d+2m=91.35+2=97.65mm齒根圓直徑 d= d-2.4m=40-2.4=32.44mmd= d-2.4m=91.35-2.4=83.79mm齒矩 p=p=m=3.143.15=9.896mm分度圓上齒厚 S=S=0.5m=0.53.

24、143.15=4.948mm蝸輪最大外圓直徑 d d+1.5m=97.65+1.53.15=102.375mm取 d=354mm蝸輪齒頂圓半徑 R-m=-3.15=16.85mm蝸輪齒寬 b0.75d=0.7546.3=34.725mm取 b=32mm蝸輪齒寬角 =2arcsin=2arcsin=1061537(6)精度與齒面粗糙度選擇選8級粗糙度， 標(biāo)記為8CGB10089-88蝸桿齒面粗糙度 R3.2m蝸輪齒面粗糙度 R3.2m(7) 壓桿的穩(wěn)定校核（8）潤滑油選擇力速度因子=20.3Nmin/m40C時運(yùn)動黏度為220 Nmin/m選用G-N220N 蝸輪蝸桿油（9）蝸輪蝸桿工程圖 圖2

25、.5是蝸輪蝸桿的裝配型式簡圖，具體工程圖見零件圖。 蝸輪中央螺旋狀的是與絲杠配合絲杠紋，整個蝸輪通過單向推力球軸承支撐。蝸桿一端連接手輪，另一端通過聯(lián)軸器和軸與相對應(yīng)的另一對同樣的蝸輪蝸桿相連。它們一起調(diào)節(jié)槽鋼的升降以滿足不同工件的直徑變化產(chǎn)生的對刀偏差。 圖2.5 蝸輪、蝸桿2.5升降與導(dǎo)向裝置如前面所介紹，被加工工件直徑發(fā)生變化時，必需控制托輥的高低以調(diào)節(jié)工件中心與旋轉(zhuǎn)刀具中心在一條直線上。通常的工件加工大都是批量生產(chǎn)，不用經(jīng)常調(diào)節(jié)中心， 所以本設(shè)備采用手動控制調(diào)節(jié)。通過手輪將位移量傳遞到蝸桿，再到蝸輪，最后到絲杠， 絲杠推動支座上的槽鋼向上或向下運(yùn)動，由槽鋼的升降來控制工件的升降。 由于

26、整個機(jī)構(gòu)跨度較長，升降的過程中難以保證槽鋼的平直度，所以本機(jī)構(gòu)采用了導(dǎo)向裝置來提高調(diào)節(jié)的精度要求。整個導(dǎo)向裝置的結(jié)構(gòu)非常簡單，就由一個導(dǎo)套和導(dǎo)向桿組成。導(dǎo)套用螺栓固定在支撐座上，為了減少摩擦和提高精度，導(dǎo)套圈嵌有一個薄銅套，銅套圈與導(dǎo)向桿是間隙配合關(guān)系。圖2.6左即為導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿被焊接在固定托輥槽鋼上，而圓柱上被削掉的地方就是焊接面。 圖2.6裝置，在本上料機(jī)構(gòu)的兩個支撐座上各有一套，所有的零件都是成對使用，提高了零件利用率，減少了零件的設(shè)計(jì)數(shù)量。1導(dǎo)套； 2.導(dǎo)向桿（左圖）； 3固定托輥槽鋼； 4.支座； 5絲杠（右圖）圖2.6 升降調(diào)節(jié)裝置2.6托輥機(jī)構(gòu) 托輥機(jī)構(gòu)主要由軸、鏈輪、托輥、軸

27、承座、軸承、鍵、擋圈、軸套等組成，如圖2.7、圖2.8。在這兩個類型差不多的托輥機(jī)構(gòu)中，托輥機(jī)構(gòu)是主動件，托輥機(jī)構(gòu)是從動件。托輥轉(zhuǎn)動所需要的動力通過聯(lián)軸器傳遞過來，通過軸、鍵連接帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，各鏈輪經(jīng)圖2.7 托輥機(jī)構(gòu)爆炸圖 圖2.8 托輥機(jī)構(gòu)爆炸圖鏈條同步帶動。 托輥機(jī)構(gòu)中，鏈輪是雙排的，它的兩邊輪齒都可以連入鏈條，當(dāng)一邊磨損后，可以換用另一面，增加了鏈輪的使用壽命。鏈輪用鍵進(jìn)行定位固定，軸向用擋圈限制自由度。托輥的定位和固定和鏈輪是一樣的，應(yīng)用的也是鍵和擋圈。整個機(jī)構(gòu)都是通過軸承座固定在固定托輥槽鋼上，軸由一對角接觸軸承支撐在軸承座上。托輥機(jī)構(gòu)中，基本零件和托輥機(jī)構(gòu)是一樣的，不同的是軸的左

28、端連入了聯(lián)軸器，右端的鏈輪結(jié)構(gòu)工藝性發(fā)生了變化，但主要技術(shù)參數(shù)是一樣的。 由于圓鋼外圓銑削加工設(shè)備加工的工件一般都較長，需要的托輥比較多，這種托輥機(jī)構(gòu)在本設(shè)備上一共應(yīng)用了20套，上料機(jī)構(gòu)、下料機(jī)構(gòu)各10套。在上料機(jī)構(gòu)中，作為主動件的托輥機(jī)構(gòu)用了3套，托輥機(jī)構(gòu)用了7套。2.7塔架 塔架的結(jié)構(gòu)不規(guī)則，因此應(yīng)用的是鑄件，規(guī)格：250mm155mm102mm 它通過螺栓固定在支撐座上，中間大孔容納絲杠，而蝸輪則套在絲杠上，它們之間傳遞位移和力。蝸桿通過角接觸軸承套在橫臥的通孔中，所有的開口都被密封。塔架的主要作用是支撐固定托輥槽鋼，保護(hù)蝸輪、蝸桿、絲杠不受外界環(huán)境的干擾。圖2.9 塔架2.8氣缸 圓鋼

29、外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)之所以選擇氣缸而不選擇液壓缸，是由上料工作環(huán)境確定的。上料的要求就是把工件從儲料架上送到托輥上，不要求精確的定位和位移，氣缸傳動就能保證要求。而且氣缸沒有液壓油的泄漏，工作環(huán)境衛(wèi)生環(huán)保，符合了現(xiàn)在機(jī)器設(shè)計(jì)環(huán)?；内厔?。2.9其他零部件 和在生活中很多事都有主次之分一樣，機(jī)械設(shè)計(jì)的零部件也有重要零部件和輔助零部件之分，但事情也不都是絕對的，每個零部件都有它的特定作用，看起來不起眼的零部件，但失去了它，可能導(dǎo)致整個設(shè)備使用不方便或者失去作用。 端蓋（圖2.10），密封軸，防止灰塵進(jìn)入和潤滑油漏出。 支撐桿（圖2.11），它是一個可伸縮的構(gòu)件，通過構(gòu)件上的螺母調(diào)節(jié)支撐桿的長度

30、，進(jìn)而調(diào)節(jié)擋料桿的擋料角度，適應(yīng)工件直徑的變化要求。手輪（圖2.12），調(diào)整固定托輥槽鋼時傳動位移，與蝸桿采用凹四方體連接，不用時也可以卸下來，使用方便。 軸座（圖2.13），固定軸的作用，在無法從下面支撐軸的時候，采用這種結(jié)構(gòu)的軸座能很好的解決問題。 圖2.10 端蓋 圖2.11支撐桿 圖2.12 手輪 圖2.13 軸座 還有很多零件，如套筒、軸套、擋板等設(shè)計(jì)，以與軸承、擋圈、墊圈、螺釘、螺栓、螺母、鍵、銷等標(biāo)準(zhǔn)件的選用，都必須考慮整個上料機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)工藝性和裝配工藝性。2.10上料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)工藝性分析 組裝完畢的上料模擬圖如圖2.14、圖2.15所示，雖然從側(cè)視圖看上去各構(gòu)件比較錯綜復(fù)雜，但從

31、主視圖可看出，各構(gòu)件不是分散分布在固定托輥槽鋼上，而是由能單獨(dú)完成一個上料演示的各個構(gòu)件組合在一起，然后按一定比例裝配在固定托輥槽鋼上。從主視圖中可以看出此機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)層次性較強(qiáng)，而且構(gòu)成本機(jī)構(gòu)的各個零件都比較簡單， 圖2.14 圓鋼外圓銑削加工設(shè)備上料機(jī)構(gòu)主視圖很多件都是多次應(yīng)用，比如說固定架、擋料桿、上料擋桿、托輥等。零件的設(shè)計(jì)、制造簡單，結(jié)構(gòu)工藝性好。 由于本上料機(jī)構(gòu)體積龐大，為了減少零件的復(fù)雜性，機(jī)構(gòu)中采用了大量的焊接件、組合件，雖然降低了機(jī)構(gòu)的精度和強(qiáng)度，但本機(jī)構(gòu)的上料對精度的要求較低，且承受的沖擊力小，足以滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié) 論經(jīng)過一段時間的艱苦努力，終于比較圓滿的完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)

32、任務(wù)，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不但豐富了自己的機(jī)械理論知識，還充實(shí)了自己的實(shí)踐知識。同時也培養(yǎng)了我的認(rèn)真務(wù)實(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際，專研創(chuàng)新與實(shí)事相結(jié)合的工作態(tài)度。在設(shè)計(jì)過程中我也發(fā)現(xiàn)了我很多不足的地方，我也做了認(rèn)真的總結(jié)，希望對我未來的工作能夠有所幫助。我再理論知識上還是存在缺陷，我想真的應(yīng)該重視基礎(chǔ)理論知識，只有牢固掌握專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，才能有創(chuàng)新和發(fā)展。還有以前我并不重視對資料的查詢，但通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)會了收集、查閱和綜合分析各種資料，正確應(yīng)用各種標(biāo)準(zhǔn)手冊和工具書籍，進(jìn)一步提高了自己分析、計(jì)算等基本技能。同時我的CAD繪圖能力也得到了大幅的提升，很多了解不全面的地方通過學(xué)習(xí)完善

33、了，這點(diǎn)也是對我受益匪淺的。還有對一些公式的運(yùn)用計(jì)算和書寫，使我了解了設(shè)計(jì)論文的規(guī)和要求，為我將來工作做了很好的鋪墊。2011.5.20致 大學(xué)學(xué)習(xí)時光已經(jīng)接近尾聲，在此我想對我的母校，我的父母、親人們，我的老師和同學(xué)們表達(dá)我由衷的意。感我的家人對我大學(xué)學(xué)習(xí)的默默支持；感我的母校理工給了我在大學(xué)深造的機(jī)會，讓我能繼續(xù)學(xué)習(xí)和提高；感理工的老師和同學(xué)們這幾年來的關(guān)心和鼓勵。老師們課堂上的激情洋溢，課堂下的諄諄教誨；同學(xué)們在學(xué)習(xí)中的認(rèn)真熱情，生活上的熱心主動，所有這些都讓我充滿了感動。 這次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)我得到了很多老師和同學(xué)的幫助，其中我的論文指導(dǎo)老師福老師對我的關(guān)心和支持尤為重要。每次遇到難題，我

34、最先做的就是向老師尋求幫助，而老師每次不管忙或閑，總會抽空來找我面談，然后一起商量解決的辦法。老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。這幾個月以來，老師不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時還在思想給我以無微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向老師致以誠摯的意和崇高的敬意。感在整個畢業(yè)設(shè)計(jì)期間和我密切合作的同學(xué)，和曾經(jīng)在各個方面給予過我?guī)椭幕锇閭?，在此，我再一次真誠地向幫助過我的老師和同學(xué)表示感。 宋雨澤 2011.5.20參考文獻(xiàn)1 毛謙德，振清主編 .袖珍設(shè)計(jì)師手冊.第二版. ：機(jī)械工業(yè). 20002 莫

35、榮主編. 產(chǎn)品三維CAD工具Unigraphics NX基礎(chǔ)與應(yīng)用. ：機(jī)械工業(yè). 20043 恒，作模主編.機(jī)械原理.第七版.：高等教育，20064 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊（下冊）. 第一版.：機(jī)械工業(yè). 20025 玉，平主編. 幾何量公差與測量技術(shù). ：東北大學(xué). 20066 鴻文主編.材料力學(xué).第四版.：高等教育，20047 波，云杰主編. Unigraphics工程制圖與裝配. ：大學(xué). 20038 賈春德，增輝主編. 車銑原理. . 國防工業(yè). 20039 金屬切削技術(shù)協(xié)會，金屬切削手冊M，：科學(xué)技術(shù)，1984。10 周永強(qiáng)，高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)M，：中國建材工業(yè)，2002。

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