倍捻机传动机构设计【说明书+CAD】
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武汉纺织大学毕业设计(论文)开题报告课题名称倍捻机传动机构设计学院名称专 业班级学生姓名1、选题的目的意义众所周知,倍捻机是现代纺织业中最重要的加工设备。在一般纺织场中,倍捻机所负担的加工工作量,往往占纺织总工作量的一半以上,倍捻机的技术性能直接影响纺织产品的质量及其制造的经济性。因此,在现代纺织业中,企业对倍捻机有着广泛的需求。一般手工捻线劳动强度大,专用性能低,生产率不高且不能保证精度;而倍捻机操纵方便、省力、容易掌握,不易发生操作错误和故障,不仅能减少工人的疲劳,保证工人的安全,还能提高生产率。在机械设备还没有普及和推广的几十年里,它对于提高加工效率,降低对操作者的技术要求起到了很大的作用。随着科学技术的不断发展,可以预想到倍捻机将会广泛应用于纺织业。换句话说,专业化越强,企业越能保证其产品质量。因此,捻线机的使用,对企业的竞争力有着十分重要的作用。本次选定的设计题目针对一般倍捻机传动机构上一些不可避免的缺点及加工对象的具体情况,设计一台具有专用、高效、自动化和易于保证加工精度等优点的倍捻机传动机构,力求达到满足性能要求,经济效益和人机关系等技术经济指标,以满足生产方的使用要求。2、国内外研究综述锦纶是聚酰胺纤维的统称,其纤维的性能除具有湿强力高、吸湿率低、耐腐蚀、耐腐烂、耐虫蛀等合成纤维共有的优良性能外,还突出的具备强力高、比重小、耐摩擦性能好、纤度最细、弹性回复率最佳、结节强度和多次弯曲强度最高等特点。在民用和工业的使用上都具备优良的使用性能。因而受到世界各国的重视。而我国的起步较晚,在最近十多年才开始发展。随着我国民用和工业锦纶产品的发展,锦纶的需求量将越来越大。在我国锦纶原料缺乏的情况下,提高锦纶纤维的质量尤为重要。在锦纶帘子布的生产过程中,为了保证帘子线具有一定的直径和一定的高强力值,就必须加捻,这在帘子布生产中具有极其重要的意义,它直接决定着纤维质量的优劣。普通的单纱不能充分满足某些工业用品和高级织物的要求,因为单纱加捻时内外层纤维的应力不均衡,不能充分发挥纱线中所有纤维的强力作用;另一方面单纱也很难同时全面地满足某些要求,如要求单纱有较高的强力,则必须有足够的捻度,而这样的单纱比较坚硬,光泽与手感较差。为了满足各种不同的要求,单纱经合并后还需加捻。3. 本设计(论文)的研究内容或解决的技术问题:(1)零件分析仔细阅读所拿到的零件图纸,分析零件的结构特点及技术要求。(2)拟定零件工艺方案确定零件的材料,加工时的定位基准以及零件的加工工艺方案。(3)总体方案设计确定机床的配置形式及总体结构方案。(4)传动机构设计确定传动机构的工序图,绘制尺寸联系图。 4. 本课题拟采用的研究解决方案和技术路线传动系统的设计:根据查阅各种资料,以及参阅相关案例,拟采用多轴钻动力头的形式,将输出轴按所要加工孔的位置尺寸分布,动力从主轴输出后经传动轴将动力传递给各个输出轴分布形式5. 本设计(论文)计划进度:2月27日-3月25日:完成外文翻译;实习报告;毕业课题设计方案论证;并完成相关设计参数计算。3月26日-4月15日:完成相关的总装配图设计,迎接毕业设计中期检查。4月16日-6月3日:完成所有部件、主要零件结构设计,整理相关的计算说明书,计算机打印图纸,及完整的电子文档,迎接毕业答辩。6. 参考文献:1.吴宗泽.机械设计师手册(上,下册) 北京:机械工业出版社.20022.赵则祥等.公差配合与质量控制M.开封:河南大学出版社.19983.牛永生,吴隆,李力,姜春英.机械制造技术. 西安:陕西科学技术出版社. 20024.濮良贵,纪名刚.机械设计 北京:高等教育出版社.20005.陆再生主编.棉纺设备.北京:中国纺织出版社.19956.任家智主编.纺织工艺与设备.北京:中国纺织出版社.2004武汉纺织大学2014届毕业设计论文摘 要我本次设计的主要任务是倍捻机传动机构设计,该倍捻机主要适用于锦纶纤维的加捻。以往的倍捻机主要采用带锥形的卷装形式。本机改变了传统的卷绕形式,采用两头均为圆柱形的卷绕形式。这种圆柱形卷装没用束缚层,卷绕密度约比圆锥形大2530%,增大了卷装容量。为了达到圆柱形卷绕的目的,在每一声将单程内,钢领板必须能够单独上升和下降,在整个卷绕过程中,钢领板的起始位置和终了位置保持不变,且钢领板上升和下降的速度也一样。由此,成形凸轮的表面曲线是两面对称的。与以往的倍捻机相比,本机成形机构传动系统去掉了位叉、棘轮等改变钢领板升降动程的装置,简化了机构。而且采用链式对称传动,用弹簧代替平衡重锤,整个结构浑然一体,简单适用。本机还采用了气圈环控制气圈的大小,改善纱线张力,方便实用。关键词:成形凸轮; 圆柱形卷装钢领板; 气圈环AbstractThe main idea of my design is the transmit system of the shaping frame which is mainly suit for the twisting of the fiber.The twisting machine in last days mainly used the cone-shaped winding formation. This machine has changed the tradition winding formation into a pillar-shaped one. This pillar-shaped winding formation has no constraint layer, and has a density 2530% higher than cone-shaped one.To get to the goal of the pillar-shaped winding, the lifting plate should be able to rise and fall undependently and in the whole winding process, the position of the lifting plate is in constant and the speed of rising and falling is the same. So the curve of the shaping cam is symmetric.Comparing with the twisting machine of last days, the transmit system of the shaping frame of this machine is more simple. It uses symmetric chain to transmit, and uses spring instead of the balance weight.Key words: the curve of the shaping cam; the lifting plate; pillar-shaped winding formation目 录1 绪论12 倍捻机的工艺过程及主要技术参数23 倍捻机的主要机构及其作用原理33.1 喂给机构33.2 输出机构33.3 加捻卷绕机构43.4 成型机构54 设计方案64.1 成形凸轮的设计64.2 手动机构的设计85 传动方案设计105.1 传动方案的确定105.2 传动比的分配106 蜗杆传动设计116.1 计算蜗杆轴的转速116.2 计算蜗杆轴功率:116.3 选择材料116.4 确定主要参数126.5 蜗轮的模数及蜗杆直径系数q.126.6 验算蜗轮的圆周速度136.7 求中心距a136.8 校核齿根弯曲疲劳强度136.9 蜗杆、蜗轮各部分尺寸的计算146.10 精度等级的选择和公差,表面粗糙度的确定156.11 蜗杆、蜗轮的结构设计157 齿轮传动设计167.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数167.2 按齿面接触疲劳强度设计167.2.1 确定公式各参数值167.2.2 计算177.3 校核齿根弯曲疲劳强度187.4 结构设计197.5 公差及表面粗糙度的确立198 蜗杆轴的设计208.1 初步估算轴的最小直径208.2 轴的结构设计208.2.1拟定轴上零件的装配方案208.2.2根据轴向定位要求确定轴各段直径和长度208.3 选择轴的材料228.4 求轴上的载荷229 链传动设计249.1 链传动主要参数249.1.1 选择链轮齿数249.1.2 确定链条节距249.1.3 确定中心距和链条长度249.1.4 链轮的主要尺寸249.2 链传动的张紧249.3 链传动的润滑2410 总结25附录25参考文献26致谢271 绪论初捻就是给单纱加上一定的捻度,其基本任务是将单纱在捻线机上加捻,并卷成一定的卷装。通过捻线工序应该做到:1).改善条干 根据合并原理,n根单纱合并后其条干不匀率可降低到1/,但和股纱各自分离,外观仍能分辨各股单纱,捻合成股线后才能起到合并的效果,甚至股线条干比理论计算更好些,因为纱上的粗节或细节总有部分隐藏在纱芯里面。2).提高强力 n根单纱合并后的强力一般达不到原来单纱强力的n倍,因为各股单纱伸长率不一致,伸长率小的应力较集中,是受力拉伸时各根单纱不同是断裂的缘故。股线是一个整体而且条干比较均匀,因此股线的强力常超过单纱强力的总和,一般双股线中的单纱平均强力是普通单纱强力的1.21.5倍,三股线强力是1.51.7倍。3).弹性及伸长率改变 单纱中的纤维排列成螺旋线状,在拉伸不大时能表现出如弹簧般的伸长特性。股线的捻回使各单纱相互扭成螺旋线状,在较大张力下能像复式弹簧似的表现出更大的弹性伸长,而总伸长率则因为股线的结构较好,滑动纤维减少,反而比单纱要小一些。4).耐磨性增加 纱线的耐磨性主要表现在轴向运动时纱线与接触机件的磨损程度,由于股线条干均匀,截面比较圆整,股线织物在使用中受到各向摩擦,即使表面纤维局部磨损,而纤维相互仍有稳定的结构关系,股线仍有一定强度,因此有较好的耐磨性能。5).光泽改变 纱线的光泽取决于表面纤维的轴向平行程度。单纱捻度愈多,纤维的轴向倾斜愈大,光泽较暗淡,反向加捻的股线可使表面纤维的轴向平行度提高,得到良好的光泽。另外,股线条干均匀、截面圆整、表面光洁,可使外观和光泽获得改善。6).手感改善 纱线的手感主要取决于它的径向压缩弹性和轴向挠曲刚度等方面。外松里紧结构的股线,径向弹性较好,轴向刚性较差,所以手感较柔软,外紧里松结构的股线则相反,手感坚实。捻线工程主要是在捻线机上完成的。现在,国内目前采用的倍捻机均为连续式环锭倍捻机,主要采用圆锥形卷装,致使成形机构传动系统相当复杂,动作准确性也不是很高。所以我们进行了成形机构传动系统部分的改进设计。2 倍捻机的工艺过程及主要技术参数单纱由圆柱形筒子上引出,在通过导纱杆后,进入张力装置,再穿过横动机构,绕过罗拉下方,由小压轴上方引出并通过导纱钩,穿入可在钢领上自由回转的钢丝圈,钢丝圈由装在高速回转的锭子上的线管,通过纱线而带动其高速回转,于是纱线上由钢丝圈加入捻回。由于钢领、钢丝圈间的摩擦等原因,钢丝圈的速度总是低于锭子转速,由此,纱线就卷绕于线管上。为了调解锭带张力,在机器上装有锭带张力盘。在锭子上方还安装了气圈环,主要用来控制气圈大小,改善纱线张力。倍捻机主要技术参数:锭数 200锭锭速 =7000r/min卷装量 2420纤维种类 锦纶66纤度 840d、1260d、1680d捻向 Z卷绕筒管 44.5mm、长385mm 法兰直径102mm3 倍捻机的主要机构及其作用原理倍捻机主要是由喂给机构、输出机构、加捻机构以及成形机构等组成。3.1 喂给机构本机采用圆柱形筒子喂入的筒子架,筒子插在呈一定倾斜角度(412度)的筒子插锭上,纱条由径向一侧引出退绕,依靠张力而拖动筒子作慢速回转退解,这样喂入的纱线可保持相当的张力而穿绕于罗拉上。3.2 输出机构输出机构主要由上、下罗拉、罗拉座、工字架、横动导板以及断头自停装置组成。倍捻机的罗拉机构与精纺机的罗拉不同,因无需牵伸,所以只用一对罗拉,因不存在对纤维的控制问题,故罗拉表面没有沟槽。倍捻机在征产过程中。因落线或停车时,由于纱线的捻度的不平衡,常使纱线从小压辊表面滑到罗拉颈上。因此,在小压辊表面近两侧处车一切口来防止。这样,在开车时,纱线便自动脱离切口,而进入正常位置。本机在罗拉绕纱方法上采用图3-1所示绕法。这种绕法纱线受到的张力大,因为罗拉需要利用一部分纱线的张力来带动小压辊,同时导纱角小,纱线与导纱钩的摩擦大,纱线张力也大,但可以降低纱线的强力不均。为了防止纱线长期通过罗拉同一部位而将罗拉表面磨成沟槽,在罗拉后方装一横动导板,使纱线不停的来回移动。图3-1 罗拉绕纱方法倍捻机在运转时,断头的纱线会缠在罗拉或小压辊上,如不及时剔除,会造成大量回丝。因此,本机在车尾部分装有断头自停装置。小压辊虽然是被动件,但它是各锭分开的,所以断头装置是使小压辊停转。本机采用滚动式断头自停装置。如图3-2所示,纱线从罗拉AF面绕过小压辊B后,再引至导纱钩D,C为略有后倾的压辊托架,在纺纱时,有足够张力拉动压辊,并使之处于左方位置(实线位置),于是A、B接触传动而进行正常工作。当纱线断头时,压辊的向前拉力消失,它就沿C的倾斜面移至后靠山处(虚线位置),并与罗拉脱开,停止输送纱线。图3-2滚动式断头自停装置3.3 加捻卷绕机构3.3.1 加捻卷绕过程由罗拉和小压辊联合输出的纱线经导纱钩、气圈环、穿过钢领上的钢丝圈而卷绕于紧套在锭子上的线管上,因锭子、线管的回转,借助纱线张力的牵引,使钢丝圈沿钢领回转,钢丝圈转一转,纱线上就获得一个捻回。3.3.2 加捻卷绕机构加捻卷绕机构的主要机件包括白铁滚筒、锭子、筒管、钢领、钢丝圈、钢领板、气圈环以及叶子板和导纱钩等。导纱钩的作用是将纱线引至锭子上方中心位置,气圈环的作用是控制气圈的大小,改善纱线张力。叶子板固装于三角铁上,三角铁沿捻线机两侧配置,落线时可将三角铁全部掀起,便于操作。倍捻机上的钢领是固定的,但纱线带动钢丝圈在它的内侧圆弧上高速回转,它是钢丝圈围绕锭子回转的轨道,二者配合的良好与否,成为高速和增大线管容量的关键问题之一。本机钢领的内跑道时由多圆弧组成,钢领的边宽较窄,颈壁较薄,内跑道较深,适合高速的要求。用作固定钢领的钢领板,为了要求其重量轻,所以采用蓝皮钢冲制而成。钢丝圈不仅是加捻的主要机件,而且更重要的是生产上运用钢丝圈的型号、号数的变更来控制和稳定纺丝张力,达到成形良好,降低断头的目的。3.4 成型机构成型机构主要是由成型凸轮、转子、摆臂、羊脚与羊脚套筒等组成。卷绕形式实际上主要决定于成型凸轮表面曲线的形状,本机采用表面曲线对称的凸轮。转子主要是减少成型凸轮的磨损,使钢领板升降正确、节约动力。摆臂随着成型凸轮而作上下摆动,钢领板由于摆臂的摆动,才产生升降运动。羊脚是用来支持钢领板升降的,它的下部由摆轴摆臂托住,上部又由生铁制成的羊脚套筒支持。4 设计方案4.1 成形凸轮的设计4.1.1 设计方案的比较A、 采用短程式卷绕(非对称凸轮):图4-1 短程式卷绕如图所示,短程式线管由上圆锥体C、下圆锥体A和圆柱体B构成。这种线管是由一层层圆锥形线层迭合而成。而且上面每一层纱线都比下一层稍微抬高一些,绕成的纱线厚度也增加一些。在二层卷绕层(密层)之间绕一层束缚层(稀圈)。线管上采用束缚层的目的束缚,并把两卷绕层分开,避免成形松弛以及外层纱线嵌入内层,便于后道工序退解,但线管容量略有降低。稍有内紧外松现象。这是由于轴向退绕时,线管的卷绕直径时时发生变化,股线张力亦随之变化。为了达到短程式卷绕的目的,钢领板必须具备下列两个必要的动作和一个辅助动作:每一升降单程内,钢领板的单独上升和下降在每次单程升降以后钢领板起始位置的逐渐抬高线管的底部成形(辅助动作)由此,短程式所用的成形凸轮两面曲线是不对称的。短程式卷绕还必须采用管底成形机构(位叉式或凸钉式)B、 采用中程式卷绕图4-2 中程式卷绕中程式卷绕是圆柱形卷绕的一种。钢领板每次的升降动程不变,第一层股线从距管底h处向上卷绕,一直卷到管顶,以后每增加一层,钢领板即下降一定的距离,所以线管上部亦呈圆锥形,而其他部分则为圆柱形。如下图所示,这种线管能从管顶引出,每层卷绕直径又相同,但退绕张力大,故适用于多股线。中程式卷绕没有束缚层,卷绕密度比短程式大,当钢领板上下升降速度完全相等时,退绕时易引起脱圈。为了达到中程式卷绕的目的,钢领板需具备下列动作:在每一升降单程内,钢领板能够单独上升和下降在每一升降动作后,钢领板起始位置能按要求逐渐降低由此,中程式卷绕所用的成形凸轮表面曲线是两面对称的。中程式卷绕还必须采用棘轮棘爪装置控制钢领板的逐层下降。C、 采用圆柱形卷绕图4-3 圆柱形卷绕如图所示,圆柱形线管是由上凸边C、下凸边A和圆柱体B组成。钢领板每次的升降动程及起始位置不变,第一层股线从管底处向上卷绕,一直绕到管顶,第二层又由管顶到管底,随着纱线的增厚,钢领板升降的速度减慢。纱线绕到与凸轮平齐时停止。为了达到圆柱形卷绕的目的,钢领板需具备下列动作:在每一升降单程内,钢领板能够单独上升和下降在每一升降单程内,钢领板的升降动程及起始位置保持不变由此,圆柱形卷绕所用的成形凸轮表面曲线是两面对称的,且无需管底成形及级升装置。4.1.2 设计方案的确定本次设计的倍捻机主要用于棉纶纤维的加捻,采用圆柱形卷绕,有较大的卷装容量,且与A、B两种方案相比,简化了机构,简单适用,使用性能优良。由此,以C种方案圆柱形卷绕为最优方案,作为设计方案。4.2 手动机构的设计4.2.1 手动机构的作用让钢领板回到正常的落纱位置,便于落纱。4.2.2 手动机构的工作原理图4-5 手动机构的工作原理图如图所示,机动时,释放离合器5、杆6、弹簧7、凸块8、手柄10处于实线位置,此时离合器啮合,手动机构不起作用。当纱线满管时,为了使落纱位置正确,将手柄10向下打到10处,凸块转动,由实线位置到虚线8位置,杆6与凸块8相联结,杆6被带动绕支点转动,杆6与释放离合器联结,离合器5被带动到5处,即离合器被松开。因为伞齿轮没有固装在轴上,故机动不起作用,此时转动手柄1,由锥齿轮2到锥齿轮3,带动轴转动。5 传动方案设计5.1 传动方案的确定给定蜗杆轴与凸轮轴之间的传动比i=154.5,由此可见所需传动比较大。选用蜗杆蜗轮传动,一方面可实现大的传动比,另一方面在蜗杆传动中,蜗杆齿是连续不断的螺旋齿,它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的,且同时啮合的齿对较多,故冲击载荷小,传动平稳,噪声低,承载能力高。蜗杆、蜗轮传动,零件数目少,可使结构紧凑。蜗杆、蜗轮传动的传动比一般为780,为满足传动比要求,再加一对齿轮传动。5.2 传动比的分配传动比i=154.5,蜗杆传动比一般为780,取蜗杆传动比,则一对齿轮传动比6 蜗杆传动设计电机功率: 锭子转速: 锭子直径: 锭带盘直径: 6.1 计算蜗杆轴的转速由传动系统可知从主轴到蜗杆轴的传动比: (6-1)主动轴转速: (6-2)又 (6-3)则蜗杆轴转速:6.2 计算蜗杆轴功率成形机构所消耗的功率约为电机功率的2.4%,因此传动为闭式传动,则:齿轮传动效率为所以,蜗杆轴功率为: (6-4)6.3 选择材料由于蜗杆传动传递的功率不很大,速度为中速,故蜗杆选用45号钢。又希望效率高些,耐磨性高,故蜗杆螺旋面要求淬火,淬火后硬度为HRC4050,蜗轮用铸锡青铜,金属模铸造,耐磨性好。为了节约贵重有色金属,仅齿圆用青铜制造,轮芯仍用灰铸铁HT150制造。6.4 确定主要参数因传动比,故蜗杆头数,则蜗轮齿数6.5 蜗轮的模数及蜗杆直径系数q.因为是闭式传动,所以按齿面接触疲劳强度计算蜗轮的模数及蜗杆直径系数q.6.5.1 确定作用在蜗轮上的转矩因蜗杆头数,则蜗杆蜗轮传动效率,蜗轮转速为: (6-5)输入蜗轮的功率, (6-6)则蜗轮上的转矩: (6-7)6.5.2 确定载荷系数k因工作载荷较稳定,故取载荷分布不均系数,取工况系数,取动载系数,则: (6-8)6.5.3 确定许用接触应力查得应力循环次数 (6-9)寿命系数:故: (6-10)6.5.4 确定模数m及蜗杆直径系数q (6-11)由机械设计,选择蜗轮模数,蜗杆直径系数6.6 验算蜗轮的圆周速度 (6-12)故取是合适的。6.7 求中心距a (6-13)6.8 校核齿根弯曲疲劳强度蜗杆分度圆直径: (6-14)蜗轮分度圆直径: (6-15)由,查得蜗杆螺旋线升角则: (6-16)查得齿线系数,基本弯曲许用应力,则: (6-17) (6-18)故齿根弯曲疲劳强度是足够的。6.9 蜗杆、蜗轮各部分尺寸的计算6.9.1 蜗杆齿顶高: (6-19)齿全高: (6-20)齿顶圆直径: (6-21)齿根圆直径: 蜗杆螺纹部分长度:取 蜗杆轴向周节: (6-22)蜗杆的螺旋线导程: (6-23)6.9.2 蜗轮齿顶圆直径: (6-24)齿根圆直径:外径,查得: (6-25)轮宽,查得: 取 (6-26)包角: 取 (6-27)齿根圆弧面半径: (6-28)齿顶圆弧面半径:6.10 精度等级的选择和公差,表面粗糙度的确定因为此蜗杆、蜗轮是用于动力传动,希望寿命长些,且它用于纺织机械,所以选择8级精度。公差及表面粗糙度参考机械设计手册选取。6.11 蜗杆、蜗轮的结构设计由于此设计中蜗杆轴比较长,不便于将蜗杆和轴做成一体,故蜗杆与轴分开做。因蜗轮材料为青铜齿圈,铸铁齿芯,则选用齿圈式,其几何尺寸参考机械设计手册有关公式。7 齿轮传动设计7.1 选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数由传动系统选用直齿圆柱齿轮传动。捻线机为普通纺织机械,速度不太高,故齿轮选用8级精度。齿轮选用便于制造,且价格便宜的材料,故齿轮10材料选45钢,调质处理,硬度HB217255,取HB250;齿轮11材料选45钢,调质处理,因一般大齿轮与小齿轮的硬度差在3050范围,故齿轮11硬度取HB220。选取齿轮10齿数,齿轮10、11传动比,故齿轮11齿数为因为属于齿面硬度小于350HB的闭式齿轮传动,故按齿面接触疲劳强度设计,校核传动的齿根弯曲疲劳强度。7.2 按齿面接触疲劳强度设计依据公式 (7-1)7.2.1 确定公式各参数值试选载荷系数计算齿轮10传递的转矩输入齿轮10的功率 齿轮10的转速 则:取齿宽系数弹性影响系数查得接触疲劳强度极限 计算应力循环次数查得接触疲劳寿命系数,计算接触疲劳许用应力,取失效概率为1%,安全系数,则:7.2.2 计算计算齿轮10分度圆直径计算圆周速度计算载荷系数依据查,直齿圆柱齿轮取,查得,故载荷系数按实际的载荷系数校正所算得的分度圆直径计算模数,取计算分度圆直径计算中心距计算齿轮宽度,圆整后取7.3 校核齿根弯曲疲劳强度 (7-2)7.3.1 确定公式中各参数计算圆周力查得应力校正系数,计算载荷系数查取弯曲疲劳强度极限及寿命系数,查得计算弯曲疲劳许用应力,取弯曲疲劳安全系数,则7.3.2 校核计算7.4 结构设计因,材料为45钢,调质处理。由机械设计手册,其结构选择为孔板式。,材料为45钢,调质处理,故其结构选择为孔板式。其几何尺寸参考机械设计手册。7.5 公差及表面粗糙度的确立公差及表面粗糙度参考机械设计手册而定。8 蜗杆轴的设计8.1 初步估算轴的最小直径选择周的材料为40Cr,其许用扭转剪应力,又轴为实心,故轴的直径为:,又,则:,又因蜗杆轴上需要四个键槽,考虑到键槽对轴强度的削弱,故8.2 轴的结构设计8.2.1 拟定轴上零件的装配方案轴承6003由两个挡圈定位,2个轴承6304由轴肩及止推圆螺母定位,3个轴承6205及单列推力球轴承由轴肩及套筒定位,蜗杆由两个套筒定位,如图所示。8.2.2 根据轴向定位要求确定轴各段直径和长度取轴-段直径,为使用止推圆螺母在轴向对轴承6304进行定位,则在轴上制造一台阶,以便止推圆螺母的安装,故轴-段直径。为了对轴承6304在轴向定位,故在轴制一轴肩,故-轴直径为。轴承6205需要轴向定位,故在轴上制一轴肩,故轴-的轴径。轴承51305也需要定位,在此使用一套筒。为使套筒简易于安装,故轴-段稍小于轴-段,故mm,为使套筒安装稳固,故蜗杆处轴径同-段,取。蜗杆需要易于安装,故轴上-段轴径应比-段小些,取。为使轴上零件得到合理配置,各段轴长如图所示。轴上零件的周向定位伞齿轮、释放离合器、蜗杆的周向定位均采用平键连接。键槽用键槽铣刀加工,尺寸参照标准件的尺寸,同时为了保证各个零件与轴配合有良好的对中性,所以采用间隙配合。故算齿轮轮毂、蜗杆与轴的配合选H7/h6。释放离合器因为需要在轴上滑动,所以采用间隙配合,故其与轴的配合选F8/h7。轴承与轴的周向定位靠过渡配合来保证,故选H7/k6。轴上-段套筒起增大轴径的作用,同时使轴承定位,故其与轴的配合关系为紧配合,选N7/h6。图8-1 轴向定位图8.3 选择轴的材料该轴机械性能要求较高,因而选择材料为40Cr。查得拉伸强度极限为,弯曲疲劳极限为,剪切疲劳极限为。8.4 求轴上的载荷轴-段上锥齿轮受力分析,如图所示:图8-2 锥齿轮受力分析其圆锥面周向分力:径向力:轴向力:法向力:锥齿轮相啮合,故:,可见蜗杆轴所受轴向力和径向力比较小,故对所选轴不需进行校核。9 链传动设计9.1 链传动主要参数9.1.1 选择链轮齿数因,故取9.1.2 确定链条节距依据链传动传递的功率及转速,选9.1.3 确定中心距和链条长度中心距:根据具体情况,选取由于是单链条传动,链条长度为:9.1.4 链轮的主要尺寸链轮材料选用45钢,调质处理达HB220250。节圆直径: 9-1)齿顶圆直径: (9-2)齿根圆直径:,d为滚子直径。 (9-3)9.2 链传动的张紧链传动工程中,为了避免在链条垂度过大时产生啮合不良和链条的振动现象,此处采用调节螺栓来对链轮进行定期张紧。9.3 链传动的润滑良好的润滑可减缓冲击,减轻磨损,延长链条使用寿命。润滑采用H730号机油,人工润滑,用刷子式油壶定期在链条内、链条片间滴入。10 总结毕业设计进行了一个学期,整个过程分为两个阶段。首先,为了设计任务的顺利完成,也为了开阔视野,开拓思路增加对于机械设计、制造及使用的感性认识,在到工厂去进行参观学习,从而对纺织行业、纺织机械的发展及现状有了全面的认识,特别是对倍捻机有了深入的了解。对于倍捻机的传动机构这样较为复杂的机械设计还是第一次。任何一种机械设计都不可能是凭空想象的。都应有其设计依据,在实习过程中对于各种机械的深入了解其实就是寻找设计依据的过程。实习以后就是具体进行倍捻机成形凸轮机构的设计。这是一个理论联系实际的过程,是较全面、系统的机械设计的过程,也是对大学四年所学知识的总结。通过设计,熟悉了机械设计的一般方法和步骤,培养了正确的设计思想和分析问题、解决问题的能力,为以后的工作打下了良好的基础。同时,也锻炼了机械设计的基本技能,如计算、绘图、查阅手册、计算机绘图等,熟悉了标准和规范以及使用经验数据。附录(1).外文资料和中文翻译(2).1张A0图纸,2张A1图纸,5张A2图纸和6张A3图纸参考文献1.吴宗泽.机械设计师手册(上,下册) 北京:机械工业出版社.20022.赵则祥等.公差配合与质量控制M.开封:河南大学出版社.19983.牛永生,吴隆,李力,姜春英.机械制造技术. 西安:陕西科学技术出版社. 20024.濮良贵,纪名刚.机械设计 北京:高等教育出版社.20005.陆再生主编.棉纺设备.北京:中国纺织出版社.19956.任家智主编.纺织工艺与设备.北京:中国纺织出版社.20047.周炳荣主编.纺纱机械.北京:中国纺织出版社.19998.孙桓,陈作模主编.机械原理.北京:高等教育出版社.20019.大连理工大学工程画教研室.机械制图. 北京:高等教育出版社,199310.王连明主编.机械设计课程设计.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社.1996致 谢走的最快的总是时间,来不及感叹,大学生活已近尾声,四年的努力与付出,随着本次论文的完成,将要划下完美的句号。本论文设计在老师的悉心指导和严格要求下业已完成,从课题选择到具体的写作过程,论文初稿与定稿无不凝聚着老师的心血和汗水,在我的毕业设计期间,老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议,老师一丝不苟的作风,严谨求实的态度使我深受感动,没有这样的帮助和关怀和熏陶,我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向老师表示深深的感谢和崇高的敬意!在临近毕业之际,我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意,感谢他们四年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里,各位任课老师认真负责,在他们的悉心帮助和支持下,我能够很好的掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现,顺利完成毕业论文。同时,在论文写作过程中,我还参考了有关的书籍和论文,在这里一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友,在毕业设计的这段时间里,你们给了我很多的启发,提出了很多宝贵的意见,对于你们帮助和支持,在此我表示深深地感谢!28外文翻译外语文献翻译摘自: 制造工程与技术(机加工)(英文版) Manufacturing Engineering and TechnologyMachining 机械工业出版社 2004年3月第1版 美 s. 卡尔帕基安(Serope kalpakjian) s.r 施密德(Steven R.Schmid) 著外文:20.9 MACHINABILITYThe machinability of a material usually defined in terms of four factors:1、 Surface finish and integrity of the machined part;2、 Tool life obtained;3、 Force and power requirements;4、 Chip control. Thus, good machinability good surface finish and integrity, long tool life, and low force And power requirements. As for chip control, long and thin (stringy) cured chips, if not broken up, can severely interfere with the cutting operation by becoming entangled in the cutting zone.Because of the complex nature of cutting operations, it is difficult to establish relationships that quantitatively define the machinability of a material. In manufacturing plants, tool life and surface roughness are generally considered to be the most important factors in machinability. Although not used much any more, approximate machinability ratings are available in the example below.20.9.1 Machinability Of SteelsBecause steels are among the most important engineering materials (as noted in Chapter 5), their machinability has been studied extensively. The machinability of steels has been mainly improved by adding lead and sulfur to obtain so-called free-machining steels.Resulfurized and Rephosphorized steels. Sulfur in steels forms manganese sulfide inclusions (second-phase particles), which act as stress raisers in the primary shear zone. As a result, the chips produced break up easily and are small; this improves machinability. The size, shape, distribution, and concentration of these inclusions significantly influence machinability. Elements such as tellurium and selenium, which are both chemically similar to sulfur, act as inclusion modifiers in resulfurized steels.Phosphorus in steels has two major effects. It strengthens the ferrite, causing increased hardness. Harder steels result in better chip formation and surface finish. Note that soft steels can be difficult to machine, with built-up edge formation and poor surface finish. The second effect is that increased hardness causes the formation of short chips instead of continuous stringy ones, thereby improving machinability.Leaded Steels. A high percentage of lead in steels solidifies at the tip of manganese sulfide inclusions. In non-resulfurized grades of steel, lead takes the form of dispersed fine particles. Lead is insoluble in iron, copper, and aluminum and their alloys. Because of its low shear strength, therefore, lead acts as a solid lubricant (Section 32.11) and is smeared over the tool-chip interface during cutting. This behavior has been verified by the presence of high concentrations of lead on the tool-side face of chips when machining leaded steels.When the temperature is sufficiently high-for instance, at high cutting speeds and feeds (Section 20.6)the lead melts directly in front of the tool, acting as a liquid lubricant. In addition to this effect, lead lowers the shear stress in the primary shear zone, reducing cutting forces and power consumption. Lead can be used in every grade of steel, such as 10xx, 11xx, 12xx, 41xx, etc. Leaded steels are identified by the letter L between the second and third numerals (for example, 10L45). (Note that in stainless steels, similar use of the letter L means “low carbon,” a condition that improves their corrosion resistance.)However, because lead is a well-known toxin and a pollutant, there are serious environmental concerns about its use in steels (estimated at 4500 tons of lead consumption every year in the production of steels). Consequently, there is a continuing trend toward eliminating the use of lead in steels (lead-free steels). Bismuth and tin are now being investigated as possible substitutes for lead in steels.Calcium-Deoxidized Steels. An important development is calcium-deoxidized steels, in which oxide flakes of calcium silicates (CaSo) are formed. These flakes, in turn, reduce the strength of the secondary shear zone, decreasing tool-chip interface and wear. Temperature is correspondingly reduced. Consequently, these steels produce less crater wear, especially at high cutting speeds.Stainless Steels. Austenitic (300 series) steels are generally difficult to machine. Chatter can be s problem, necessitating machine tools with high stiffness. However, ferritic stainless steels (also 300 series) have good machinability. Martensitic (400 series) steels are abrasive, tend to form a built-up edge, and require tool materials with high hot hardness and crater-wear resistance. Precipitation-hardening stainless steels are strong and abrasive, requiring hard and abrasion-resistant tool materials.The Effects of Other Elements in Steels on Machinability. The presence of aluminum and silicon in steels is always harmful because these elements combine with oxygen to form aluminum oxide and silicates, which are hard and abrasive. These compounds increase tool wear and reduce machinability. It is essential to produce and use clean steels.Carbon and manganese have various effects on the machinability of steels, depending on their composition. Plain low-carbon steels (less than 0.15% C) can produce poor surface finish by forming a built-up edge. Cast steels are more abrasive, although their machinability is similar to that of wrought steels. Tool and die steels are very difficult to machine and usually require annealing prior to machining. Machinability of most steels is improved by cold working, which hardens the material and reduces the tendency for built-up edge formation.Other alloying elements, such as nickel, chromium, molybdenum, and vanadium, which improve the properties of steels, generally reduce machinability. The effect of boron is negligible. Gaseous elements such as hydrogen and nitrogen can have particularly detrimental effects on the properties of steel. Oxygen has been shown to have a strong effect on the aspect ratio of the manganese sulfide inclusions; the higher the oxygen content, the lower the aspect ratio and the higher the machinability.In selecting various elements to improve machinability, we should consider the possible detrimental effects of these elements on the properties and strength of the machined part in service. At elevated temperatures, for example, lead causes embrittlement of steels (liquid-metal embrittlement, hot shortness; see Section 1.4.3), although at room temperature it has no effect on mechanical properties.Sulfur can severely reduce the hot workability of steels, because of the formation of iron sulfide, unless sufficient manganese is present to prevent such formation. At room temperature, the mechanical properties of resulfurized steels depend on the orientation of the deformed manganese sulfide inclusions (anisotropy). Rephosphorized steels are significantly less ductile, and are produced solely to improve machinability.20.9.2 Machinability of Various Other Metals Aluminum is generally very easy to machine, although the softer grades tend to form a built-up edge, resulting in poor surface finish. High cutting speeds, high rake angles, and high relief angles are recommended. Wrought aluminum alloys with high silicon content and cast aluminum alloys may be abrasive; they require harder tool materials. Dimensional tolerance control may be a problem in machining aluminum, since it has a high thermal coefficient of expansion and a relatively low elastic modulus.Beryllium is similar to cast irons. Because it is more abrasive and toxic, though, it requires machining in a controlled environment.Cast gray irons are generally machinable but are. Free carbides in castings reduce their machinability and cause tool chipping or fracture, necessitating tools with high toughness. Nodular and malleable irons are machinable with hard tool materials.Cobalt-based alloys are abrasive and highly work-hardening. They require sharp, abrasion-resistant tool materials and low feeds and speeds.Wrought copper can be difficult to machine because of built-up edge formation, although cast copper alloys are easy to machine. Brasses are easy to machine, especially with the addition pf lead (leaded free-machining brass). Bronzes are more difficult to machine than brass.Magnesium is very easy to machine, with good surface finish and prolonged tool life. However care should be exercised because of its high rate of oxidation and the danger of fire (the element is pyrophoric).Molybdenum is ductile and work-hardening, so it can produce poor surface finish. Sharp tools are necessary.Nickel-based alloys are work-hardening, abrasive, and strong at high temperatures. Their machinability is similar to that of stainless steels.Tantalum is very work-hardening, ductile, and soft. It produces a poor surface finish; tool wear is high.Titanium and its alloys have poor thermal conductivity (indeed, the lowest of all metals), causing significant temperature rise and built-up edge; they can be difficult to machine.Tungsten is brittle, strong, and very abrasive, so its machinability is low, although it greatly improves at elevated temperatures.Zirconium has good machinability. It requires a coolant-type cutting fluid, however, because of the explosion and fire.20.9.3 Machinability of Various MaterialsGraphite is abrasive; it requires hard, abrasion-resistant, sharp tools.Thermoplastics generally have low thermal conductivity, low elastic modulus, and low softening temperature. Consequently, machining them requires tools with positive rake angles (to reduce cutting forces), large relief angles, small depths of cut and feed, relatively high speeds, and proper support of the workpiece. Tools should be sharp.External cooling of the cutting zone may be necessary to keep the chips from becoming “gummy” and sticking to the tools. Cooling can usually be achieved with a jet of air, vapor mist, or water-soluble oils. Residual stresses may develop during machining. To relieve these stresses, machined parts can be annealed for a period of time at temperatures ranging from to (to), and then cooled slowly and uniformly to room temperature.Thermosetting plastics are brittle and sensitive to thermal gradients during cutting. Their machinability is generally similar to that of thermoplastics.Because of the fibers present, reinforced plastics are very abrasive and are difficult to machine. Fiber tearing, pulling, and edge delamination are significant problems; they can lead to severe reduction in the load-carrying capacity of the component. Furthermore, machining of these materials requires careful removal of machining debris to avoid contact with and inhaling of the fibers.The machinability of ceramics has improved steadily with the development of nanoceramics (Section 8.2.5) and with the selection of appropriate processing parameters, such as ductile-regime cutting (Section 22.4.2).Metal-matrix and ceramic-matrix composites can be difficult to machine, depending on the properties of the individual components, i.e., reinforcing or whiskers, as well as the matrix material.20.9.4 Thermally Assisted MachiningMetals and alloys that are difficult to machine at room temperature can be machined more easily at elevated temperatures. In thermally assisted machining (hot machining), the source of heata torch, induction coil, high-energy beam (such as laser or electron beam), or plasma arcis forces, (b) increased tool life, (c) use of inexpensive cutting-tool materials, (d) higher material-removal rates, and (e) reduced tendency for vibration and chatter.It may be difficult to heat and maintain a uniform temperature distribution within the workpiece. Also, the original microstructure of the workpiece may be adversely affected by elevated temperatures. Most applications of hot machining are in the turning of high-strength metals and alloys, although experiments are in progress to machine ceramics such as silicon nitride. SUMMARYMachinability is usually defined in terms of surface finish, tool life, force and power requirements, and chip control. Machinability of materials depends not only on their intrinsic properties and microstructure, but also on proper selection and control of process variables.中文翻译:20.9 可机加工性一种材料的可机加工性通常以四种因素的方式定义:1、 分的表面光洁性和表面完整性。2、刀具的寿命。3、切削力和功率的需求。4、切屑控制。以这种方式,好的可机加工性指的是好的表面光洁性和完整性,长的刀具寿命,低的切削力和功率需求。关于切屑控制,细长的卷曲切屑,如果没有被切割成小片,以在切屑区变的混乱,缠在一起的方式能够严重的介入剪切工序。因为剪切工序的复杂属性,所以很难建立定量地释义材料的可机加工性的关系。在制造厂里,刀具寿命和表面粗糙度通常被认为是可机加工性中最重要的因素。尽管已不再大量的被使用,近乎准确的机加工率在以下的例子中能够被看到。20.9.1 钢的可机加工性因为钢是最重要的工程材料之一(正如第5章所示),所以他们的可机加工性已经被广泛地研究过。通过宗教铅和硫磺,钢的可机加工性已经大大地提高了。从而得到了所谓的易切削钢。二次硫化钢和二次磷化钢 硫在钢中形成硫化锰夹杂物(第二相粒子),这些夹杂物在第一剪切区引起应力。其结果是使切屑容易断开而变小,从而改善了可加工性。这些夹杂物的大小、形状、分布和集中程度显著的影响可加工性。化学元素如碲和硒,其化学性质与硫类似,在二次硫化钢中起夹杂物改性作用。钢中的磷有两个主要的影响。它加强铁素体,增加硬度。越硬的钢,形成更好的切屑形成和表面光洁性。需要注意的是软钢不适合用于有积屑瘤形成和很差的表面光洁性的机器。第二个影响是增加的硬度引起短切屑而不是不断的细长的切屑的形成,因此提高可加工性。含铅的钢 钢中高含量的铅在硫化锰夹杂物尖端析出。在非二次硫化钢中,铅呈细小而分散的颗粒。铅在铁、铜、铝和它们的合金中是不能溶解的。因为它的低抗剪强度。因此,铅充当固体润滑剂并且在切削时,被涂在刀具和切屑的接口处。这一特性已经被在机加工铅钢时,在切屑的刀具面表面有高浓度的铅的存在所证实。当温度足够高时例如,在高的切削速度和进刀速度下铅在刀具前直接熔化,并且充当液体润滑剂。除了这个作用,铅降低第一剪切区中的剪应力,减小切削力和功率消耗。铅能用于各种钢号,例如10XX,11XX,12XX,41XX等等。铅钢被第二和第三数码中的字母L所识别(例如,10L45)。(需要注意的是在不锈钢中,字母L的相同用法指的是低碳,提高它们的耐蚀性的条件)。然而,因为铅是有名的毒素和污染物,因此在钢的使用中存在着严重的环境隐患(在钢产品中每年大约有4500吨的铅消耗)。结果,对于估算钢中含铅量的使用存在一个持续的趋势。铋和锡现正作为钢中的铅最可能的替代物而被人们所研究。脱氧钙钢 一个重要的发展是脱氧钙钢,在脱氧钙钢中矽酸钙盐中的氧化物片的形成。这些片状,依次减小第二剪切区中的力量,降低刀具和切屑接口处的摩擦和磨损。温度也相应地降低。结果,这些钢产生更小的月牙洼磨损,特别是在高切削速度时更是如此。不锈钢 奥氏体钢通常很难机加工。振动能成为一个问题,需要有高硬度的机床。然而,铁素体不锈钢有很好的可机加工性。马氏体钢易磨蚀,易于形成积屑瘤,并且要求刀具材料有高的热硬度和耐月牙洼磨损性。经沉淀硬化的不锈钢强度高、磨蚀性强,因此要求刀具材料硬而耐磨。钢中其它元素在可机加工性方面的影响 钢中铝和矽的存在总是有害的,因为这些元素结合氧会生成氧化铝和矽酸盐,而氧化铝和矽酸盐硬且具有磨蚀性。这些化合物增加刀具磨损,降低可机加工性。因此生产和使用净化钢非常必要。根据它们的构成,碳和锰钢在钢的可机加工性方面有不同的影响。低碳素钢(少于0.15%的碳)通过形成一个积屑瘤能生成很差的表面光洁性。尽管铸钢的可机加工性和锻钢的大致相同,但铸钢具有更大的磨蚀性。刀具和模具钢很难用于机加工,他们通常再煅烧后再机加工。大多数钢的可机加工性在冷加工后都有所提高,冷加工能使材料变硬并且减少积屑瘤的形成。其它合金元素,例如镍、铬、钳和钒,能提高钢的特性,减小可机加工性。硼的影响可以忽视。气态元素比如氢和氮在钢的特性方面能有特别的有害影响。氧已经被证明了在硫化锰夹杂物的纵横比方面有很强的影响。越高的含氧量,就产生越低的纵横比和越高的可机加工性。选择各种元素以改善可加工性,我们应该考虑到这些元素对已加工零件在使用中的性能和强度的不利影响。例如,当温度升高时,铝会使钢变脆(液体金属脆化,热脆化,见1.4.3节),尽管其在室温下对力学性能没有影响。因为硫化铁的构成,硫能严重的减少钢的热加工性,除非有足够的锰来防止这种结构的形成。在室温下,二次磷化钢的机械性能依赖于变形的硫化锰夹杂物的定位(各向异性)。二次磷化钢具有更小的延展性,被单独生成来提高机加工性。20.9.2 其它不同金属的机加工性尽管越软的品种易于生成积屑瘤,但铝通常很容易被机加工,导致了很差的表面光洁性。高的切削速度,高的前角和高的后角都被推荐了。有高含量的矽的锻铝合金铸铝合金也许具有磨蚀性,它们要求更硬的刀具材料。尺寸公差控制也许在机加工铝时会成为一个问题,因为它有膨胀的高导热系数和相对低的弹性模数。铍和铸铁相同。因为它更具磨蚀性和毒性,尽管它要求在可控人工环境下进行机加工。灰铸铁普遍地可加工,但也有磨蚀性。铸造无中的游离碳化物降低它们的可机加工性,引起刀具切屑或裂口。它需要具有强韧性的工具。具有坚硬的刀具材料的球墨铸铁和韧性铁是可加工的。钴基合金有磨蚀性且高度加工硬化的。它们要求尖的且具有耐蚀性的刀具材料并且有低的走刀和速度。尽管铸铜合金很容易机加工,但因为锻铜的积屑瘤形成因而锻铜很难机加工。黄铜很容易机加工,特别是有添加的铅更容易。青铜比黄铜更难机加工。镁很容易机加工,镁既有很好的表面光洁性和长久的刀具寿命。然而,因为高的氧化速度和火种的危险(这种元素易燃),因此我们应该特别小心使用它。钳易拉长且加工硬化,因此它生成很差的表面光洁性。尖的刀具是很必要的。镍基合金加工硬化,具有磨蚀性,且在高温下非常坚硬。它的可机加工性和不锈钢相同。钽非常的加工硬化,具有可延性且柔软。它生成很差的表面光洁性且刀具磨损非常大。钛和它的合金导热性(的确,是所有金属中最低的),因此引起明显的温度升高和积屑瘤。它们是难机加工的。钨易脆,坚硬,且具有磨蚀性,因此尽管它的性能在高温下能大大提高,但它的机加工性仍很低。锆有很好的机加工性。然而,因为有爆炸和火种的危险性,它要求有一个冷却性质好的切削液。20.9.3 各种材料的机加工性石墨具有磨蚀性。它要求硬的、尖的,具有耐蚀性的刀具。塑性塑料通常有低的导热性,低的弹性模数和低的软化温度。因此,机加工热塑性塑料要求有正前角的刀具(以此降低切削力),还要求有大的后角,小的切削和走刀深的,相对高的速度和工件的正确支承。刀具应该很尖。切削区的外部冷却也许很必要,以此来防止切屑变的有黏性且粘在刀具上。有了空气流,汽雾或水溶性油,通常就能实现冷却。在机加工时,残余应力也许能生成并发展。为了解除这些力,已机加工的部分要在()的温度范围内冷却一段时间,然而慢慢地无变化地冷却到室温。热固性塑料易脆,并且在切削时对热梯度很敏感。它的机加工性和热塑性塑料的相同。因为纤维的存在,加强塑料具有磨蚀性,且很难机加工。纤维的撕裂、拉出和边界分层是非常严重的问题。它们能导致构成要素的承载能力大大下降。而且,这些材料的机加工要求对加工残片仔细切除,以此来避免接触和吸进纤维。随着纳米陶瓷(见8.2.5节)的发展和适当的参数处理的选择,例如塑性切削(见22.4.2节),陶瓷器的可机加工性已大大地提高了。金属基复合材料和陶瓷基复合材料很能机加工,它们依赖于单独的成分的特性,比如说增强纤维或金属须和基体材料。20.9.4 热辅助加工在室温下很难机加工的金属和合金在高温下能更容易地机加工。在热辅助加工时(高温切削),热源一个火把,感应线圈,高能束流(例如雷射或电子束),或等离子弧被集中在切削刀具前的一块区域内。好处是:(a)低的切削力。(b)增加的刀具寿命。(c)便宜的切削刀具材料的使用。(d)更高的材料切除率。(e)减少振动。也许很难在工件内加热和保持一个不变的温度分布。而且,工件的最初微观结构也许被高温影响,且这种影响是相当有害的。尽管实验在进行中,以此来机加工陶瓷器如氮化矽,但高温切削仍大多数应用在高强度金属和高温度合金的车削中。小结通常,零件的可机加工性能是根据以下因素来定义的:表面粗糙度,刀具的寿命,切削力和功率的需求以及切屑的控制。材料的可机加工性能不仅取决于起内在特性和微观结构,而且也依赖于工艺参数的适当选择与控制。12
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