第一章 引言高产梳棉机是20世纪后期发展起来的，不论梳理技术、自动监控技术、检测技术、负压吸尘技术以及安全生产技术都有了很大的发展，车速日益增高，产量一再增，尤其是产品质量有了明显的进步，生条结杂少，重量不匀率低，为纺好纱织也布奠定了坚实的基础从1999年法国巴黎国际纺织机械展览会及2000年10月美国格林威尔国际纺织机械展览会上可以看出新型高产梳棉机具有以下特征： （1）车速高，锡林速度在600r/min左右，克鲁斯罗尔MK5直径为40公分小锡林则高达770r/min （2）在新型针布应用的基础上又增加了盖板、锡林隔距调整及磨针技术，如：DK903、瑞士C51高产梳棉机 （3）检测技术及自动监控技术的发展，如自调匀整、监测棉结、检测各部运转速、产量等数据并及时进行荧屏显示等 （4）喂入部分三刺辊技术的应用改进了开松、除杂、减轻主梳理、除杂负担，为锡林增速创造了条件 （5）负压吸尘体系的形成，使高速回转的梳棉机净化水平提高，也是梳棉机高速高产的保证 （6）应用变频调速技术，使一些主要回转部件能单独传动，并以电子技术控制相互的速比 （7）安全防护措施的改善，如高速回转的锡林重量为1.5吨，可在60s内刹车停止运行等。
机上安全门罩都装有电子锁，只有机器停稳后才能开启最新型高速高产梳棉机将传动与调节分别设在机器左右两侧, ,有些技术参数可调节,使安全生产得到保障.而且减少了停台. 以下是现代梳棉机梳理技术的发展 1.1高产梳棉机自动监控监测技术的发展 生条重量自调匀整技术已很成熟，有短片段开环式、长片段闭环式及混合环式不论哪种都有对生条重量不匀有显著匀整效果从实践中对比，混合环对长短片段匀整效果好，DK760、DK803、DK903等属于混合环匀整系统，兼有开闭环的优点，可匀整长短片段混合环有两种型式：一种是两个检测点（机后给棉罗拉处、机前凹凸罗拉处），一个控制点控制给棉罗拉速度另一种是两个检测点两个控制点，机前检测同时控制机后给棉罗拉及牵伸区的前罗拉速度，是闭环和机前短片段开环相结合 (1)在清梳联系统中开清棉后的给棉箱分上、下两级，都设压力传感器及变频调速机构，分别控制棉层密度，上棉箱压力800±20Bar、下给棉箱压力为350±20Bar，因此棉层密度纵、横向都很均匀，波动小，喂到梳棉机上的棉层已经过两次匀整，在此基础上再加上梳棉机各类匀整器的匀整工作使生条片段重不匀十分理想. (2)瑞士洛菲、乌斯特、台湾东夏及克鲁斯罗尔生产的自调匀整器各有特点，性能稳定。
洛菲匀整器的检测点和控制点同在机后喂给部分，属开环短片段匀整式，但对长片段重量不匀的匀整效果不理想，尤其班与班、天与天之间有一定的差异 乌斯特匀整器的检测点在生条引出处，控制点在给棉罗拉处属长片段闭环型对短片段不匀控制但可以很好地解决班与班的生条重量的波动，100m以上生条重量偏差可控制在±2%以内 台湾东夏匀整器检测点设置在机前测试罗拉,属机前开环短片段匀整，但引出部分必须设置检测罗拉，对于有小并条机的梳棉机比较适用如DK903-IDF梳并联合机 克鲁斯罗尔闭环长片段自调匀整系统是在机前设置凹凸罗拉作为检测点，而控制机构设在机后给棉罗拉处，属长片段闭环式，不受生条速度、纤维品种及温湿度变化影响，如果在刺辊部分增加一个刺辊转动力检测点，还可匀整中片段不匀MK5梳棉机属这种类型 (3)为了精确调节给棉罗拉棉层横向不匀，在喂入板下加装传感器Sensdfeed，将棉层引入到喂棉罗拉及刺辊转移点再经过10—12个带弹簧传感器的元件，可瞬间调节横向棉层喂入量解决给棉罗拉横向喂入不匀问题，德国DK803、DK903就有类似装置 (4)现代高产梳棉机监控技术及检测技术已有较大发展，除自调匀整体系外，DK803、DK903、C60等高产梳棉机在道夫下方安装了棉结含量监测系统，可准确及时通过计算机荧屏显示瞬间棉结含量的变化情况。
(5)调整盖板隔距的功能是由电子计算机控制的，在8/1000“范围内可精确快速的调节，精度为0.0001” (6)新型梳棉机各主要回转件都是由变频调速系统控制的电动机分别单独传动的，相互间能保持正确的传动速比，这也是由电子计算机控制的 现代梳棉机可以不停的监测30多种生产工艺讯号并在计算机荧屏上自动显示工艺参数如棉条重量、线性密度及各部速度等 棉层厚度监测传感器可检测喂入棉层中大颗粒杂质及超厚的棉层，以防止轧伤针布还可不停的监控纤维在锡林、盖板及刺辊的负荷，出现超负荷会自动报警停车 (7)今后高产梳棉机将增加对锡林预梳区及主梳区中纤维的分布、梳理力大小的检测并提供纤维在梳理过程中的应力变化情况 (8)在梳棉机上将进一步的发展和应用智能型微电子技术，根据纤维在梳理区的变化、生条结杂含量情况及时分析并自动调整速比、隔距和指挥自动磨针，监测梳棉机运转中随时发生的机械、火警及工艺质量故障并自动分析排除，如果问题超限会自动指令停车等待处理 梳棉机自动监控、检测技术将发展为智能型专家管理体系，使高产梳棉机步入全新的高速运转阶段 1.2梳棉机除尘技术的发展 (1)高产梳棉机吸尘的风量和风压对生条质量影响很大，生产过程中产生的尘屑、短绒不仅影响生条质量而且还影响生产环境，为此随着产量的提高，机上负压吸点已发展到包括道夫三角区、刺辊分梳板、锡林前后固定盖板、盖板倒转剥取的盖板花等10多个，并已普遍实现机台全封闭。
一般高产梳棉机排尘的连续吸风量要达到单产千克数×（60-80），即台时50kg梳棉机吸风量达到3600m3/h，机内连续吸风量才能保证每个吸点的负压到位 (2)确保吸风均匀，减少机台之间的差异，当前提高产梳棉机都配装单独吸尘风机和滤网，对本机内各吸点实现连续吸，排风经地道排出；循环机外间歇吸，经空中管道排向滤尘系统间歇吸时间仅为2—3s，风量3600m3/h，静压达到2000Bar左右 间歇吸有风量大、风压高、清除效果好，节能等优点，是国外主产梳棉机由程序控制系统控制的新技术，我国FA201B、FA203、FA218、FA221B等高产梳棉机都已应用了这项新技术 (3)随着梳棉机单产水平、车速进一步的提高，除尘技术尤其应该加强，周围空气清洁度要达到3毫克/米3以下水平，使设备及其周围环境得到净化1.3 梳棉机上电子刹车技术的发展现代化梳棉机的锡林速度都是相当高的，而锡林本身的自重又很大在梳棉机上锡林、道夫及刺辊上都包覆有针布或针等其表面速度高达50米／秒，转体本身的重量要在150公斤以上，其运行动能很大，要使其立即停下来是困难的，一般的刹车方法需15分钟的时间 即使机器上配有安全罩和安全门及电磁锁和速度监测装置,机器还需要几分钟甚至多达15分钟才能完全停下来，由于在梳棉工序中，梳棉机台很多。
假如都为了保证安全而采取以上措施，生产效率不会高现代化梳棉机应用了电子刹车技术使刹车时间达到最短，而传动元件不会损伤，另外保障了高速运行的锡林(600转／分，电动机电压380V)，在60秒钟即可全部停下来.即保证了安全又提高了生产效率. 1.4 21世纪高产梳棉机的新发展在2005年上海国际纺机机械展览会上及2006年北京国际纺机机械展览会上都展出了最新的梳棉机 显示出21世纪高产梳棉机梳理技术的新发展,.特别是德国特吕茨勒生产的TC-03及瑞士立达C60等新型高产梳棉机都步入更高的水平 . 2002-2003年，德国特吕茨勒公司分别在英国及中国国际纺织机械展览会上展出了新型梳棉机TC-03，TC-03梳棉机首先提高了锡林高度，增加了梳理弧长度，增加了梳棉机的梳理面积，是当代梳棉机的重要改进，提高了梳棉机对品种的适应性刺辊区智能化管理技术也是TC-03梳棉机的重要改进，可优化落棉，在提高产品质量的基础上优化落棉，提高了制成率，TC-03在传动系统及吸风除尘技术上也作了许多改进TC-03还在自动磨针、自动调整盖板隔距、自动监测棉网结杂含量、自调匀整等方面沿用了DK903的技术 自动显示技术也在DK903的基础上作了许多新的设计，可自动显示各种质量产量指标，故障报警等。
德国特吕茨勒公司在DK803、DK903的基础上，新近研制开发了TC-03型高产梳棉机，除了继续沿用DK803及DK903的一些技术优点外，对梳棉机作了许多重要改进，如提高梳棉机锡林位置，增加梳理弧长度；固定盖板及吸尘罩的新型设计及配置；增加对刺辊落棉的智能管理功能；活动盖板隔距的精确调节，梳棉机传动系统、吸风系统的改进，以及触模式彩屏显示的设计和控制系统等 可以用提高锡林位置的方法，增加梳理面积，以提高梳理质量，以下是该设计的特点：(1)将梳棉机锡林中心位置提高约20公分，使锡林与道夫剌辊之间的几何位置相对得到调整，使活动盖板前后固定盖板梳理弧在DK903的基础上增加20%，使前区梳理面积增加63%，后区梳理面积增加48%，TC-03与DK903相比，在同样的生条质量水平条件下，产量可相应增加，而在产量相同的条件下生条质量TC-03比DK903显著提高 (2)TC-03与DK903生产环锭纱时在同等产质量条件下44英支环锭混纺纱细节减少23%，粗节减少55%，棉结减少49%，10万米纱疵A1减少87%，总纱疵减少69%，30英支纯棉精梳纱产量均为55公斤，粗节减少30%，棉结减少24%，其它重不匀，细节、纱线强力伸长率均基本相同。
(3)生产转杯纱的改进：如20英支转杯纱，以DK803与TC-03相比较产量增加75%，棉结减少57%，UT4微尘每100米增加稍许，其它纱线强力伸长率、细节、粗节、重不匀均变化不大 总之，提高锡林位置、加长梳理弧的技术措施改进后，使新型梳棉机不论生条质量及产量提高等方面都取得显著进步，这是TG03高产梳棉机技术进步的了最重要方面 对于固定盖板梳理技术的改进，我们应注意以下几点：(1)由于锡林中心位置提高使TC-03固定盖板梳理区加长了梳理弧长度，增加了梳理面积，使固定盖板数量进一步增加，而且可根据需要增减固定盖板数量，从而提高新型梳棉机对纺纱原料的适应性 (2)新型固定盖板梳理区，包括有四种元件其中分别是梳理元件（两根或两根以上固定盖板组成的梳理区，清洁原件（带有除尘刀的负压吸尘件）控制原件（通过负压调节控制棉网）及罩板件（在增减固定盖板时可以罩板的增减来调节，四种原件的设计具有互换性图2） (3)固定盖板梳理区的调节 对不同的产品原料以及后工序不同纺纱方式对生条产质量的要求的不同，可选配最佳的前后固定盖板等四种原件的配置 如正常的前后梳理区，各配备3组梳理件即2×3=6根固定盖板2个清洁原件及以罩板补充梳理原件的空缺位置，在生产精梳纯棉40英支以上的纱支、产量大于40公斤/小时时，前梳理区可增加一个清洁原件，后梳理区增加3个梳理原件及一个清洁原件，而在生产气流纺产量大于100公斤/时及以上时，可采取不同的配置。
(4)这种针对不同的产品种类及质量的要求，组配不同的前后固定盖板清洁原件等新方法，显著有利于提高不同品种的棉网梳理质量及清除结杂的效果，开创了固定盖板配置新的途径 刺辊区落棉是梳棉机清除杂质及控制落棉的重要位置，如何正确控制清除结杂的能力而又减少对纤维损伤的状况是梳棉机设计的重要组成部分，于是就出现了对刺辊区落棉的智能化机构的设计TC-03梳棉机成功的设计了智能化落棉控制体系，TC-WCT，在这种智能化落棉控制体系中，应用传感器进行监控，除尘刀隔距达到某一优化点时，有可能使落棉中落白增加，优选除尖刀位置或找到即保证落棉率，除尘效率达到最佳值，而又使落白不增加TC-03梳棉机上应用落棉传感器监控落棉除尘效率 除尘刀位置的确定可按照传感器监控的实际情况优选最佳位置（可手调也可自动调节）. TC-03梳棉机吸风除尘系统及传动系统的改进 (1)TC-03梳棉机将所有的传动系统都安排在机器的右侧将控制与调节系统全部安排在机器的左侧，在机器运行时，右侧的车门自锁不能打开，做到安全生产，左侧车门可打开，以便进行调节工作，一改以往梳棉机全部车门自锁，不能及时进行调节情况，这比DK903、DK803梳棉机改进了许多。
(2) TC-03负压吸风除尘系统也作了许多改进，根据空气动力学的要求，为了保障每个吸点上的负压达到吸尘的压力，将每个吸点的形状根据机器实际情况设计的都不相同，吸风系统都设计为模块化，拆装方便，占用时间也少 以下是棉结杂质自动监控体系（活劝盖板隔距的精确调节体系及自动磨针体系）的设计及应用1) TC-03沿用DK903道夫棉网中结杂含量的检测技术；生条结杂自动监控系统是自动磨盖板针布自动调节盖板-锡林隔距的监测数据的技术基础，TC-03沿用了DK903棉网结杂自动监测技术在梳棉机道夫下方安装光电自动扫描棉网结杂自动监控体系，可自动监控瞬间道夫棉网中的结杂含量及结杂颗粒的大小，及时问电子计算机报告棉网中结杂的含量并在荧屏上自动显示检测结果 (2)在DK903梳棉机上早已设计应用了活动盖板隔距的精确自动调节系统，在TC-03新型梳棉机上也沿用了这种技术，根据装在道夫下面的生条结杂监控系统，监控棉结杂质的信息，并在荧屏自动显示，根据显示的情况可自动调节或人工调节盖板隔距，对控制棉网质量起到保证作用，实现了对棉网梳理质量的微调，并可优化减少棉结杂质与减少纤维损伤的最佳盖板隔距值，也对提高针布使用寿命起到一定作用。
(3)DK903梳棉机上的自动磨盖板锡林针布的技术体系也为TC-03高产梳棉机继续采用，自动磨针不仅能根据需要磨历针布峰锐度，而且包括针的侧磨技术，使针布能保持原状，从面提高了锡林活动盖板之间的梳理能力 (4)新型高产梳棉机自动监控技术与自动调盖板隔距，自动磨针技术的发展方向是要形成闭路自动控制及工作体系，即形成专家系统，当道夫下方的棉网结杂监控系统监控出的任何时间内的棉网结杂含量的变化，会由电子计算机自动指挥调整盖板隔距及自动磨针，保持锡林—盖板针布间的正常状态，保证生产质量的最佳化，并可延长针布使用寿命 (5)渐增性开松除杂喂入系统主要用于加工生产纯棉原料，最大限度减少，对棉纤维的损伤，TC-03沿用DK903梳棉机喂入三刺辊部分的分梳除杂技术，棉网受到三刺辊分梳除杂加工后，喂入到锡林主梳理区，提高了纤维的分离程度，基本上能呈现出单纤维游离状，在锡林盖板主梳区，能充分清除结杂及进一步梳理，提高了生条质量 对于装有触摸式彩屏的计算机自动显示系统及其它先进可靠的技术，即对自动荧屏显示功能，主要有以下几个方面可不停的显示30多种生产工艺数据 (1)显示梳棉机的工作状况，如给棉箱的气压，刺辊除尘刀角度，锡林、道夫、刺辊转速，活动盖板速度、产量、生条引出速度等。
(2)故障诊断及报告：当梳棉机出现故障时，显示荧屏会自动报警并显示故障位置，提出故障类型及解决方法 (3)显示生条质量：可自动报告生条不匀率CV%粗、细节，并有波谱图显示可事先设定质量控制范围，质量超限时报警并立即停车 (4)如果棉层厚度超限及棉絮中出现大颗粒杂质或均可报警停车，防止轧伤针布 (5)TC-03沿用了许多DK903的先进技术：如铝质盖板、一体化质量监控、一体化感应喂棉系统，配有10个感应片、实现对喂入棉层理想的握持及精确的短片段自调匀整，盖板锡林隔距的精确检测及调整系统，棉结杂质的检测系统及长短片段自调匀整系统等都是DK903的成熟技术，TC-03型梳棉机都保当下来继续使用 另外，固定盖板的新型设计，增加了梳棉机对不同产品，不同原料的适应性，梳理原件、清洁原件、控制原件及罩壳的设计可做到互换性，可根据原料及纺纱要求增减固定盖板，清洁原件的数量,并以罩板的增减予以调节，这四种原件的重要特征是具有互换性（见图2） 剌辊区落棉智能化控制系统的设计是TC03的特征之一，可根据落棉情况及纺织质量的要求，优化除尘刀位置，使落棉落杂合理化，在保障生条质量前提下，节约用棉使可用纤维最大可能进入梳理区。
其它TC-03梳棉机沿用了不少DK903梳棉机的优点，如结杂监测技术，自动磨针技术，自动调节盖板一锡林技术，三剌辊喂棉技术、自调匀整质量控制技术等使TC03梳棉机比DK903梳棉机及其它类型梳棉机的性能更为完善，生条质量在同等产量条件下显著提高 根据高产梳棉机发展趋势，进一步实现梳棉机自动控制是今后重要方向之一，有可能将监测系统与自动调节系统形成封闭式专家系统，梳棉机上一些工艺条件，可根据检测数据经电子计算加工后出指令，执行机构可立即自动进行调节或工作 如剌辊区落棉优化系统，磨盖板针布及调整隔距系统等都可根据各种传感器，监测情况进行自动调节，不需要人工介入，从而可长期保持梳棉机的正常工作状态及生条质量的高度稳定 TC-03梳棉机是当代最新型的自动化控制的高产梳棉机，不仅产量高，而且质量显著提高，引起世界纺织业的高度重视及兴趣，全球销量已超过千台，仅中国已购进200多台，相信在不断的改进中TC-03梳棉机会更加理想完美 立达公司生产的高产梳棉机机幅加宽的作用在于可提高梳棉机产量，而不需增加锡林的圆周速度，围绕着锡林进行了一系列的改革，使锡林针布梳理负荷并不增加，而增加了梳棉机产量2005年国际纺原料会议表明原棉中的籽屑壳碎片含量增加的趋势,需要在开清棉工序中较好地清除。
经过完全的开松，棉絮籽壳屑可以被清除，从开清棉到细纱机纺出来的纱，可使织机效率提高并使织物质量非常好由于锡林的离心力加大，籽屑壳在锡林表面容易分离出来，离心力比普通梳棉机增加60% 立达公司生产的纺纱机械是在保证产品质量的前提下努力提高产量，C60梳棉机可直接供给转杯纺纱机老式梳棉机每台每小时可生产68公斤转杯纱，而C60供应转杯纺纱机每台每小时可达150—160公斤 合成纤维在纺织生产中日益占有更重要的地位，立达公司新发展的梳棉机可很容易的加工各类合成纤维生产涤棉混纺的产品，单产水平可达到140公斤/时可应用转杯纺纱机R40与C60梳棉机配套生产转杯纱C60梳棉机上配有小并条机，可直接将生条喂入到转杯纺纱机上生产转杯纱尤其在高工资国家比较经济，节省用工 我国新型高产梳棉机梳理技术也有许多进步,在2005上海国际纺机展览会及2006北京国际纺机展览会上郑纺机展出的JWF1204型高产梳棉机及青纺机展出的JWF1203型高产梳棉机等都有特点, JWF1204型高产梳棉机也抬高了梳棉机锡林位置,有效梳理工作区65.4%,应用了单刺辊梳理机构是最适于纺环纱的高产梳棉机JWF1203型高产梳棉机上应用了五项技术专利,也应用了单刺辊梳理机构,可减少对纤维的损伤.其它金坛纺机的JFA226型高产梳棉机也有不少特点与进步. 根据高产梳棉机梳理技术发展趋势，进一步实现梳棉机自动控制是今后重要方向之一，有可能将监测系统与自动调节系统形成封闭式专家系统，梳棉机上一些工艺条件，可根据检测数据经电子计算加工后发出指令，执行机构可立即自动进行调节或工作。
如剌辊区落棉优化系统，磨盖板针布及调整隔距系统等都可根据各种传感器，监测情况进行自动调节，不需要人工介入，从而可长期保持梳棉机的正常工作状态及生条质量的高度稳定 在锡林速度这方面的技术改进上，20世纪末梳棉机锡林速度加快作为提高梳理效果的主要手段，锡林加速后梳棉机有如下特点： (1)林表面速度及离心力提高，排杂能力加强，据测，锡林速度由300r/min提高到600r/min时，生条结杂减少50%左右 (2)锡林上的分梳负荷因锡林速度的提高而降低，对提高分梳质量有利 (3)单产水平与锡林速度及针布对纤维梳理能力之间不成比例，当单产水平增加10倍（由10gk增回到100gk），锡林速度仅提高3倍对纤维的分离能力也只增加3倍 (4)锡林速度与梳理力之间也不成比例，据测：锡林速度由300r/min提高到600r/min，梳理力只增加10%—20% (5)锡林速度的增加既有对纤维梳理开松及除杂功能的有利因素，但也有使纤维应力增加的不利因素，因此要兼顾平衡两者之间的关系 (6)锡林速度提高时要认真考虑刺辊速度的设计，因为当棉层喂入刺辊的纤维受握持分流作用、增加除杂的同时纤维受到损伤使短绒增加，因此在锡林速度提高后要适当考虑与刺辊的速比，也就是说刺辊速度应该受到一定程度工艺性的制约。
(7)锡林与盖板间是主分梳区，由于不是握持梳理，因此在锡林加速后与盖板间速比可保持不变即盖板速度相应提高有利充分排除疵点 (8)随着梳棉机各项配套技术的发展和精度的进一步提高，估计梳棉机锡林速度还会进一步提高，以满足更高产量的要求 20世纪末高科技水平的高产梳棉机具有产量高，生产质量好的优点，在高精度高耐磨度分梳元件、优化梳理速度、高水平制造加工手段、电子计算机技术、传感技术、变频技术在清梳联系统中很好地与开清棉技术一起完成对原料的开松、除杂、梳理的任务，生产出杂结少、条干均匀的生条供应后续工序 综上所述，在综合全部课程（机械类）、理论联系实际的基础上进行这次毕业设计我所设计的是对梳棉机上的锡林轴承盖、锡林轴承座及其锡林轴承结合件工艺及夹具设计通过查阅大量的资料及其查阅相似类型零件加工方法，认真地进行了这次设计本说明书包括零件图分析，工艺规程设计及夹具设计三大部分在认真消化了零件图的基础上，对零件的构形、材料、技术要求及加工表面进行了综合分析，制定了零件的工艺路线，编制了详细的工艺规程，并对重点工序进行了重点分析研究，根据对定位，夹紧方案的选择及设计，定位误差的计算，设计了一套夹具 第二章 锡林右轴承座组件工艺2.1零件（即锡林集合体）分析2.1.1功用及工作状况锡林轴承盖和锡林轴承座是与轴承相配，构成一个结合体，然后装于锡林筒上，与道夫配合工件，成为梳棉机上的一个重要组成部分，锡林结合件是锡林中的一个关键零件。
锡林结合件安装在锡林筒上与锡林筒一同旋转，锡林轴承盖是安装在轴承座上的锡林轴承座是重达约1吨，转速为260rpm～410rpm的锡林的支承件由于锡林轴承件伴随锡林旋转工作，又是锡林筒的支承件，因此它对于锡林与锡林墙板的同轴度、轴向压力、机件的磨损 、及锡林周围机件安装的准确性和锡林的回转平稳度都有不可忽视的影响2.1.2零件的结构特点锡林轴承座、锡林轴承盖及其结合件，外观尺寸不大，但形状较复杂，由于安装的是轴承，因此其结构刚性要求较高，并且加工精度要求较高如锡林轴承盖与锡林轴承座的零件图，A面为锡林轴承盖与锡林轴承座的结合面，要求较高，需通过研磨来保证其平面度轴承盖上的两个Ф13孔与轴承座上的M12螺纹孔是用来度装螺栓，以便将轴承盖和轴承座联接起来，进行进一步的加工，构成锡林轴承结合件孔是与轴承相配，环形槽是起密封，挡油作用的（与密封圈相配）孔是作为精镗孔的退刀槽，因而必须对这些同心孔特别是的孔径加以控制螺纹孔4-M10均匀分布，是用来安装螺钉联接轴承盖的端面T3、T4就是与轴承端面盖相配的锡林轴承座的底面T2要求对孔孔心平行，因为它与该孔孔心的平行度，对轴承工作性能有重要的影响作用锡林轴承结合件的最大高度尺寸为344mm，最大宽度尺寸为90mm，最大长度尺寸为300mm，最大限度孔径为Ф142mm，最小孔径为M8，最小壁厚为筋板厚度为10mm，总之，锡林轴承结合件是个结构比较复杂的零件。
2.1.3零件的材料分析由于铸铁具有良好的铸造性、吸振性、切削加工性及一定的力学性能，并且价格低廉 生产设备简单，所以在机器零件材料中占有很大的比重，广泛地用来制作各种机架、底座、箱体、缸套等形状复杂的零件又由于灰铸铁具有良好的铸造性、、耐磨性、抗振性和切削加工性，所以该材料选为灰铸铁见表2-1表2-1常用灰铸铁的牌号、力学性能及应用类别牌号铸铁壁厚/mm抗拉强度/mpa≥硬度/hbs用途举例铁素体灰铸铁HT1002.5～1010～2020～3030～501301009080110～16693～14087～13182～122低载荷和不重要的零件，如盖、外套、手轮、支架、底板、手柄等铁素体珠光体灰铸铁HT1502.5～1010～2020～3030～50175145130120137～205119～179110～166105～157承受中等应力的铸件，如普通机床的支柱、底座、齿轮箱、刀架、床身、轴承座、工作台、带轮、法兰、管路及一般工作条件的零件珠光体灰铸铁HT2002.5～1010～2020～3030～50220195170160157～237148～222134～200129～192 轴承较大应力和要求一定气密性或耐蚀性的较重要零件，如汽缸、齿轮、机座、机床床身、立拄、气缸体、气缸盖、活塞化工容器等。
珠光体灰铸铁HT2504.0～1010～2020～3030～50270240220200175～262164～247157～236150～225孕育铸铁HT30010～2020～3030～50209250230182～272168～251161～241承受高的应力、要求耐磨、高气密的重要铸件，如剪床、压力机、自动机床和重型机床床身、床座、机架 、齿轮、衬套、大型发动机曲轴、气缸体、等孕育铸铁HT35010～2020～3030～50340290260199～298182～272171～257图纸规定选用普通牌号灰口铸铁HT150该灰铸铁的最小抗拉强度，布氏硬度为119～179HBS，具有优良的铸造性能，生产时工艺简便，生产率高；切削时切屑易脆断，硬度适中，便于切削加工，能减轻刀具的磨损，因而其切削加工性能好HT150还具有良好的耐磨损性和减振性，再者灰铁铸造中，其收缩时，由于碳是以石墨的形式析出，体积的膨胀弥补了凝固收缩，因而它的收缩率小，对于铸件尺寸的保持性好常用作机床床身，发动机机体，机座等2.1.4零件主要表面要求（1）主要表面的尺寸精度 孔Ф76的精度为IT10，孔Ф140的精度为IT6，孔Ф13的精度为IT9，螺纹孔M12的精度为IT8，四个螺纹孔M10的精度为IT8。
2）主要表面的形状及位置精度端面T4对Ф140孔心的垂直度为0.05；底Ｔ2对Ф140孔心的平行度为0.025；四个螺纹孔M10对Ф140孔心的位置为Ф0.05mm3）主要表面的表面粗糙度孔Ф76的表面粗糙度为Ra6.3，Ф140孔的表面粗糙度值为Ra1.6，平面A为配合面，其表面粗糙度值为Ra1.6；螺纹孔M12的表面粗糙度值为Ra3.2；右端面T4的粗糙度值为Ra3.2；左端面Ｔ3的表面粗糙度为Ra6.3；底面T2的表面粗糙度值为Ra3.2；四个螺纹孔M10的表面粗糙度值为Ra3.22.1.5工艺分析热处理要求:由于铸件存在铸造缺陷，因此必须对其进行削除内应力的退火处理－——时效处理又因铸件的表层及一些薄壁处，由于冷却较快，使切削加工难度增大因此为了降低材料的硬度，改善切削加工性能必须进行改善切削加工性的退火处理通过这些热处理，可提高零件材料的物理机械性能,改善工作的切削性,削除铸造内应力，提高产品质量，延长使用寿命零件的表面处理:为了提高零件表面的抗蚀性，增加耐磨性，使表面美观，在零件机加工完毕后，应对零件的非加工表面进行表面处理，即涂漆检验:由于锡林轴承结合件是A186D型梳棉机上联接锡林的重要零件，因此应检验铸件毛坯有无铸造缺陷，抽检其物理机械性能。
零件在加工过程中，应对照零件图的要求，进行中检机加工完毕后，应进行终检，检验其尺寸和外观，并检验是否能满足使用要求零件的生产类型分析: 生产类型是由生产量的大小决定的，给定的生产量的大小又是工艺过程的制定的根据，直接影响工艺水平规程制定中的工艺方法、设备和工具等一系列问题根据规定，锡林轴承结合件为批量生产中的中批量生产，这类型生产批量，按产品分配进行生产，交替地重复的进行，所以要制定详细的工艺规程，并广泛采用通用设备加专用夹具和工具2.2零件工艺路线制定2.2.1毛坯种类的选择锡林轴承结合件的形状不规则，结构比较复杂，生产批量属于中批生产，且要求零件有较好的刚度和减振性等结合该零件的结构特点和使用要求，通常选择毛坯为铸件铸造的适应性广，可以制出形状复杂的毛坯，节约材料，减小切削加工的工作量在铸造时，适当选择分型面，注意浇铸位置的安排，就可大大避免内部的缩孔、缩松、气孔、砂眼等腰三角形缺陷毛坯选用砂型机器造型（Ⅱ级精度）毛坯铸造可分为：①整体铸造； ②盖座分开铸造；因锡林轴承端盖的上部分主要与轴承配合工作，其工作面主要集中在上部分（盖座配合加工孔），为了提高工件的使用寿命，避免在这部分出现铸造缺陷，故采用整体铸造，其好处在于能减少铸造工序，节约材料，提高成品率，同时，采用“横做立浇”的方法进行铸造。
若采用盖座分开铸造，会使铸造工序增加，浪费材料，增加成本等情况以上进行比较，从经济效益和成品率上讲，采用整体铸造好该铸件的分型面选在最大面处，铸件分两箱造型，采用“横做立浇”，底注式浇注系统，使铸件的性能良好，充型时不易冲坏型腔和引起溅炸，并能保证铸件整体的对称性，确保重要面的质量采用横做立浇方法，排渣效果好，气体易排出，铁水上升平稳，铸件不易产生砂眼、气孔、夹渣，组织致密，均匀，耐磨性好尺寸公差等级为CT8～10，选CT9确定铸铁件机械加工余量等级6～8，选择7级[砂型机器造型]铸造件主要表面的机加工余量的确定见表2-2另外，在控制凝固次序方面，采用“同时凝固原则”在周围设置冷铁，使金属液体达到同时凝固的目的表2-2铸造件主要表面的机加工余量表面代号铸件基本尺寸(mm)加工余量等级(mm)机械加工余量(mm)说明D17676.0孔双侧加工D213076.5孔双侧加工D314076.5孔双侧加工T134475.0底面，单侧加工T230077.0顶面单侧加工T312576.5侧面，单侧加工 T417576.5侧面，单侧加工由于铸铁在铸造过程中存在着同应力，因此，在毛坯制成后需要进行时效处理。
2.2.2定位基准的选择零件在加工过程中定位基准的选择不仅对保证加工精度和确定加工顺序有很大的影响，而且还决定了工艺装备设计制造的周期与费用，正确的选择各工序的定位基准是制订工艺规程的一个重要问题1）粗基准的选择选择粗基准的出发点是为后续的工序提供合理的定位精基准，保证各加工表面的余量足够并分配合理，由于粗基准是对毛坯进行第一次机械加工的定位基准，因此与毛坯的状况关系很大，如图2-1确定粗基准时应按：①用零件非加工表面为粗基准，可保证零件的加工表面与非加工表面的相互位置关系，且能在一次安装中尽可能加工较多的表面②用零件的重要表面为粗基准，优先保证了重要表面的余量和表面组织性能的一致③应选面积大、形状简单、加工量大的表面为粗基准，使切削总量最少图2-1锡林结合体第三章 对应的夹具设计3.1夹具的选用钻夹具（俗称钻模）是用来在钻床上钻孔、扩孔、铰孔的机床夹具，通过钻套引导刀具进行加工是钻模的主要特点钻夹具的结构形式主要决定于工件被加工孔的分布位置情况，如有的孔系是分布在同一平面上、或分布在几个不同表面上、或分布在同意圆周上，还有的是单孔等等因此钻模的结构形式很多，常用的有以下几种3．1．1钻床夹具的主要类型本毕业设计包含了论文文档和CAD图纸；毕业设计文档使用Word 2003撰写；图纸类型AutoCAD2010.dwg。
完整图纸和论文请联系雨辰教育 TEL:钻床夹具简称钻模，主要用于加工孔及螺纹它主要由钻套、钻模板、定位及夹紧装置夹具体组成其主要类型有以下几种1）固定式钻模在使用中，这类钻模在机床上的位置固定不动，而且加工精度较高，主要用于立式钻床上加工直径较大的单孔或摇臂钻床加工平行孔系2）回转式钻模这类钻模上有分度装置，因此可以在工件上加工出若干个绕轴线分布的轴向或径向孔系3）翻转式钻模主要用于加工小型工件不同表面上的孔，孔径小于f8～f10mm它可以减少安装次数，提高被加工孔的位置精度其结构较简单，加工钻模一般手工进行翻转，所以夹具及工件应小于10kg为宜4）盖板式钻模这种钻模无夹具体，其定位元件和夹紧装置直接装在钻模板上钻模板在工件上装夹，适合于体积大而笨重的工件上的小孔加工夹具、结构简单轻便，易清除切屑；但是每次夹具需从工件上装卸，较费时，故此钻模的质量一般不宜超过10kg5）滑柱式钻模滑柱式钻模是带有升降钻模板的通用可调夹具这种钻模有结构简单、操作方便、动作迅速、制造周期短的优点，生产中应用较广3．1．2钻模1．钻 套钻套安装在钻模板或夹具体上，用来确定工件上加工孔的位置，引导刀具进行加工，提高加工过程中工艺系统的刚性并防振。
钻套可分为标准钻套和特殊钻套两大类1）固定钻套（2）可换钻套（3）快换钻套（4）特殊钻套2．钻模板钻模板用于安装钻套，确保钻套在钻模上的正确位置，钻模板多装在夹具体或支架上，常见的钻模板有：（1）固定式钻模板（2）铰链式钻模板（3）可卸（分离）式钻模板（4）悬挂式钻模板3．1．3镗床夹具镗床夹具又称为镗模，主要用于加工箱体或支座类零件上的精密孔和孔系主要由镗模底座、支架、镗套、镗杆及必要的定位和夹紧装置组成镗床夹具的种类按导向支架的布置形式分为双支承镗模、单支承镗模和无支承镗模1．镗床夹具的典型结构形式（1）前后双支承镗模（2）无支承镗床夹具2．镗床夹具（1）导引方式及导向支架镗杆的引导方式分为单、双支承引导单支承时，镗杆与机床主轴采用刚性连接，主轴回转精度影响镗孔精度，故适于小孔和短孔的加工双支承时，镗杆和机床主轴采用浮动联接所镗孔的位置精度取决于镗模两导向孔的位置精度，而与机床主轴精度无关镗模导向支架主要用来安装镗套和承受切削力因要求其有足够的刚性及稳定性，故在结构上一般应有较大的安装基面和必要的加强筋；而且支架上不允许安装夹紧机构来承受夹紧反力，以免支架变形而破坏精度3．镗 套镗套的结构形式和精度直接影响被加工孔的精度。
常用的镗套有：（1）固定式镗套固定式镗套外形尺寸小，结构简单，导向精度高，但镗杆在镗套内一边回转，一边作轴向移动，镗套易磨损，故只适用于低速镗孔2）回转式镗套随镗杆一起转动，与镗杆之间只有相对移动而无相对转动的镗套这种镗套大大减少了磨损，也不会因摩擦发热而“卡死”因此，它适合于高速镗孔4．镗杆和浮动接头镗杆是镗模中一个重要部分镗杆直径d及长度主要是根据所镗孔的直径D及刀具截面尺寸B×B来确定（参考表11.1之值选取）镗杆直径d应尽可能大，其双导引部分的L/d≤10为宜；而悬伸部分的L/d≤4～5，以使其有足够的刚度来保证加工精度用于固定镗套的镗杆引进结构有整体式和镶条式两种当双支承镗模镗孔时，镗杆与机床主轴通过浮动接头而浮动连接所以夹具引用钻夹具，用快换钻套，铰链式钻模板钻削时，被加工孔的尺寸和精度主要由刀具本身的尺寸和精度来保证，而孔的位置精度则由钻套在夹具上相对于定位元件的位置精度来确定由于工序6加工的两个孔与轴承座的两个螺纹孔配合，选用螺栓将轴承盖和轴承座联成轴承结合件这两个通孔F13的精度要求不高，但它们的中心距及对F140孔心的位置度要求却很重要因为这两个孔的位置恰到与否，关系到轴承盖与轴承座是否能联接起，并且F13孔心到对称中心线间距离为80±0.04这个尺寸关系到锡林与道夫之间的“间距”，若这一尺寸不能达到要求，那么“间距”过大、过小都要影响到锡林与道夫的配合，影响整个梳棉机的正常工作。
所以用钻夹具来定位3.2夹具设计要求 所设计的专用夹具是为加工零件锡林轴承结合件而设计的，锡林轴承结合件是A186D型梳棉机上的锡林支承件，其中工序6“钻孔及扩孔”，需设计一个加工孔F13的夹具，工艺规程的设备为该工序图及工序尺寸见工艺规程F13孔是连接轴承盖与轴承座的，它们位置对称性关系到轴承盖与轴承座是否错位，梳棉机的正常工作是否若采用划线加工，精度只能达到±0.25，无法保证本工序160±0.04，80±0.04,46±0.025的要求，也不合中批量生产的要求，若采用组合夹具，又还需设计制造专用件，在加工中，难以保证尺寸的稳定，且每批都要重新组合，因此设计专用夹具才是最理想的方案，既能保证尺寸精度，又能提高劳动生产率，降低工人的劳动强度 该工序加工的两个孔的尺寸为F13，精度等级为IT9，表面粗糙度Ra3.2，两个孔心距为160±0.04，其中F13孔到中心轴线的距离为80±0.04，孔到端面E的距离为46±0.025图3.1轴承盖工序6工序要保证的尺寸如上，加工孔F13采用的方案是：钻、扩,由尺寸F13由钻头和扩孔刀保证，尺寸160±0.04,80±0.04,46±0.025，由合格的夹具保证。
刀具钻头用F12.7锥柄麻花钻，扩孔钻采用D13锥柄扩①从技术方面分析，根据以上原始资料和工艺分析结合零件的结构特点和有关尺寸要求，技术要求，决定了的加工必须设计专用夹具，否则费工费时，增大成本②从经济角度方面分析，由于批量为中批量生产，夹具设计和制造成本较低，故设计专用夹具是合理的3.3确定设计方案确定夹具方案的原则是：确保加工质量，结构简单合理，操作省力高效，制造成本低廉，根据以上原则进行方案比较，确定合理的最佳方案工件的两个加工孔为通孔，在Z方向的位移自由度可以不限制，但实际的平面定位却必须限制该方向的自由度，以达到简化夹具的目的，因此应按完全定位设计夹具3．3．1定位方案的确定工序基准面为A面及F80±0.04，按照基准重合原则，选A面及F80±0.04为定位基准由于工件的两个加工孔为通孔，在Z方向的位移自由度可以不限制，故只限制X、Y上的自由度，如下计算：在Y方向上 在X方向上 由菱形销与孔F136的配合关系为得孔： 轴： 所以 ，所以 在组合机床上加工时,必须使用权被加工零件对刀具及其导向体质正确的相对位置,这是靠夹具的定位支承系统来实现的,定位支承系统除用以确定被加工零件的位置外,还要承受被加工零件的生量和夹压力,有时还要取受切削力。
定位支承系统主要由定位支承、辅助支了和一些限位元件组成定位支承是指在加工过程中维持被子加工零件有一定位置的元件辅助支承是公用作增加被加工零件在加工过程中的刚度及稳定性的一种活动式支承元件由于定位支承元件直接与被加工零件接触，因此其尺寸、结构、精度和布置都直接影响被子加工零件的精度为了避免产生废品以及经常修理定位支承元件的麻烦，设计时必须注意以下的问题：（a）合理布置支承元件，力求使其组成较大的定位支承平面最好使夹压力的位置对准定位支承元件当受工件结构限制不能实现时，也应使定位支承元件尽量接近夹压力的作用线，并使夹压力的合力中心处于定位支承平面内b）提高刚性，减少定位支承系统的变形应力求使定位元件（如定位销）不要受力c）提高定位支承系统的精度及其元件的耐磨性，以便长期保持夹具的定位精度d）可靠地热电厂除定位支承部位的切屑使用权切屑不堵塞和粘创刊在定位支承系统上，对保证定位的准确性和工作可靠性有很大的影响因此设计时应尽可能不使用权切屑落到定位支承系统上当切屑有可能落在其上时，必须采取有效的热电厂屑和清理措施本次设计采用的定位元件为：平面A为定位板，左端面为一个支承钉，孔F136为菱形销，以上述定位元件就能实现工件的定位，即是该夹具的定位支承系统。
对于左端面的支承钉，在专用夹具上采用支承钉定位时，工件通常用四个或多个支承钉定位，这样可增加定位系统的刚度，心防止当夹紧力和切削力不是对定位板板引起工件的变形为了减小定位板板的不共面度的误差，可装配后合磨通常不共面度误差为0.01～0.03mm对于采用毛坯面定位夹具，从理论上讲是应当采用三点支承的，并采用带圆头的支承销定位，但当采用三个以上的压板而不能确保同时动作时（实际上是达不到同时动作），常常会把工件夹歪，因此需要采用四点支承的方法在布置支承点时，应按工件定位而后情况，使支承点之间的距离尽量远一些，以增加定位的稳定性支承板应该放在切屑不易落到的地方当工件在夹具上以侧面及其上面的定位孔定位时，定位块就放在加工部位的上方或是切屑易落到的地方，且在布置上应保证支承块之间有较大的距离，不应连续排列对于菱形销，在夹具夹工件时时，多采用“一面两销”的定位方法，以消除工件在空间的六个自由度，实现工件在夹具中的准确定位为了能以最简单的运动形式装卸工件（如单机夹具上的推进和拉出，流水线和自动线上工件在夹具上的送进和推出），多采用伸缩式定位销除此以外，还可采用固定式定位销当要求被加工孔与定位销孔之间的位置精度高与+0.05或是-0.05mm。
或是受结构的限制不能采用伸缩式定位销，以及加工装卸比较容易的轻小零件时，为了简化夹具的结构均采用固定式定位销采用固定式定位销时，为了使工件的定位基面能很好地与支承元件相接触，除采用圆柱销和削边销相结合的定位方法以补偿孔间距的误差外，定位销还必须有适当的高度，以补偿定位孔与定位基面的垂直度误差对于削边销，要采用可靠的防转措施，对于定位销，还应考虑拆装方便定位销与安装孔的配合，定位销的尺寸及公差等，详见《机床夹具设计》3．3．2夹紧方案的确定夹紧力应指向主要定位基准，是靠近加工表面由于在Z方向、Y方向设置了定位板和支承钉，因此施加一个向下的夹紧力和夹紧面并指向支承钉的夹紧力就可将工序工件充分夹紧为了便于工作和提高机械效率，采用了联运夹紧机构，只须拧紧一个螺母能从几个方面均匀夹紧该工件其中，夹紧件有：铰链压板、三个动压块、一个与活用螺栓焊死的压板具体夹紧机构及零件见夹具总图首先夹紧力的计算，加工过程中，工件受到切削力、离心力、惯性力及重力的作用理论上，夹紧力的作用应与上述力的作用想平衡；而实际上，夹紧力的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关而且，切削力的大小在加工过程中是变化的，因此，夹紧力的计算是个复杂的问题，只能进行粗略的估算：由参考文献[10]中查表可得：圆周切削分力公式： 式中 查表得： 取 查表可得参数： 即：同理：径向切削分力公式 ： 式中参数： 即：轴向切削分力公式 ： 式中参数： 即：根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况，找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态，按静力平衡原理计算出理论夹紧力。
最后为保证夹紧可靠，再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值即：安全系数K可按下式计算有： 式中：为各种因素的安全系数，通常情况下，取K=1.5～2.5当夹紧力与切削力方向相反时，取K=2.5～3可得: 所以，有： 有： 有：螺旋夹紧时产生的夹紧力按以下公式计算有：式中参数由参考文献[10]中可查得： 其中： 螺旋夹紧力：由表得：原动力计算公式 即： 由上述计算易得： 由计算可知所需实际夹紧力不是很大，为了使其夹具结构简单、操作方便，决定选用手动螺旋夹紧机构总体结构设计、钻套、钻模板：为了进行钻、扩加工，采用快换钻套、钻套与钻模板间装衬套钻套的高度H=36mm，钻套与工件间一般应留排屑间隙在本钻套设计中，取h=8mm，钻套内孔与刀具采用间隙配合，即快换钻套选取F12.7F8，快换铰套为F13G7，衬套与钻模间配合尺寸为F22H7/g6，衬套与钻模板间的配合为F34H7/g6由于两加工孔的中心距相距较远（160±0.04）且鉴于零件结构特点，因而采用两个钻模板又由于扩孔后还需锪F26孔，该孔不需钻模板所以钻模板选取可卸式再则钻模板是悬空状态，为了提高夹具体的刚性，在夹具体上设置了加强筋。
为了保证两孔中心距160±0.04,在设计夹具时，让两钻套的中心距为，钻套中心距对称中心为80±0.04，钻套的中心距支承钉定位表面为46±0.025，这样，就能确保加工中心的尺寸要求在设计和装配夹具时，这应注意：定位板与夹具体底面应平行，钻套中心与底面应垂直由于是中批量生产，宜用简单的手动夹紧装置采用带开口垫圈的螺旋夹紧机构，使工件装卸迅速、方便3．3．3夹具的装配总图总图的设计：夹具总图及其五类尺寸见工装设计总图3．3．4夹具的验证该夹具以两个平面定位，要求保证孔轴线与左侧面间的尺寸公差以及孔轴线与底平面的平行度公差为了满足工序的加工要求，必须使工序中误差总和等于或小于该工序所规定的工序公差工件精度分析：孔轴线与左侧面为线性尺寸一般公差根据国家标准的规定，由参考文献[5]中表可知：取（中等级）即 ：尺寸偏差为1) 定位误差（两个垂直平面定位）：当时；侧面定位支承钉离底平面距为：离为，侧面高度为；且满足 则：2）对刀误差因刀具相对于对刀或导向元件的位置不精确而造成的加工误差，称为对刀误差钻头与钻套间的间隙，会引起钻头的位移或倾斜，造成加工误差由于钢套壁厚较薄，可只计算钻头位移引起的误差： 其中接触变形位移值： 3）夹具的安装误差：因夹具在机床上的安装不精确而造成的加工误差，称为夹具的安装误差。
由于此夹具的安装基面为平面，因而没有安装误差，即=04） 磨损造成的加工误差，由于该误差影响因素多，又不便于计算，所以常常根据经验通常不超过5） 夹具误差因夹具上定位元件、对刀或导向元件、分度装置及安装基准之间的位置不精确而造成的加工误差，称位夹具误差夹具误差主要包含定位元件相对于安装基准的尺寸或位置误差；定位元件相对于对刀或导向元件（包含导向元件之间）的尺寸或位置误差；导向元件相对于按扎基准的尺寸或位置误差以上几项共同组成夹具误差取误差总和：从以上的分析可见，所设计的夹具能满足零件的加工精度要求精度验证：按七次均方根误差公式来校核尺寸，其中1）基准不符误差 由于定位基准与工序基准重合，故=02）基准位移误差由定位元件菱形销。