采棉机水平摘锭机械制造工艺及技术研究

发布时间：2020-08-11 08:23

【摘要】：作为采棉机的关键零部件，水平摘锭由于易磨损而一到两个采季就需全部更换，因而导致了高昂的使用及维护成本。因此，为使我国采棉完全实现机械化，对采棉机水平摘锭的国产化工艺研究有着极其必要和重要的意义。本文以水平摘锭式采棉机采摘头核心工作部件--水平摘锭为研究对象，在水平摘锭的工作原理、失效形式及原因、毛坯成形方法、机加工工艺路线以及关键部位制造工艺等方面进行了研究，其主要内容如下：（1）分析了水平采棉机摘锭的采摘原理，通过对贵航采棉机一个采摘季后水平摘锭磨损情况的调研，分析了其失效形式及可能导致失效的原因，在基于前人对摘锭材质及表面镀层厚度研究的基础上，结合摘锭工作环境和材料选择原则，确定了摘锭国产化的合理材料——20CrMnTi、25Mn、30Mn、30Mn2，为后续摘锭的工艺研究打下基础。（2）分析了摘锭毛坯的成形方法，以20CrMnTi合金钢材料及两种冷精锻方案为条件，运用Deform-3D对水平摘锭锥齿轮进行了成形过程的有限元分析，分析结果，为实际生产提供一定的理论数据。（3）通过对摘锭特殊结构复杂性及技术要求的分析，拟定了单件小批量及大批量下的机械加工工艺路线。针对单件小批量，通过实验进行了部分关键工序机床设备及工艺装备的选取。（4）对摘锭关键部位制造工艺的研究，以摘锭前端纵向槽为研究对象，分析了其加工质量的影响因素。选择其中的工装夹具影响因素，针对纵向槽进行一种卧式机床专用工装夹具的设计。运用UG对纵向槽进行了多轴数控仿真加工，并最终经后处理生成NC代码，得到了可供参考的工艺数据。希望本文的研究工作，能为我国采棉机的核心部件—摘锭国产化的研究提供一定的理论基础和技术参考。
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S225.911
【图文】：

三维建模,数控仿真,多轴联动,反求

嘋8]运用 Solidworks 软件对水平摘锭进行了三维建模（图1-1 所示），并对摘锭进行了基于 UG 的数控仿真加工及有限元分析；王伟，孙文磊[9]基于 UG 的水平摘锭逆向反求与多轴联动数控仿真加工（图 1-2 所示）；张有强[10]运用Solidworks/Simulation Xpress 软件对水平摘锭的采摘力学分析及仿真（图 1-3 所示）；周扬理[11]等对水平摘锭提出了新的结构及参数优化方案（图 1-4 所示）。以上这些研究成果，在一定程度上为我国采棉机械化进程做出了很大的贡献。图 1-1 水平摘锭的三维建模Fig.1-1 3D modeling of level spindle图 1-2 水平摘锭的逆向反求与多轴联动数控加工仿真Fig.1-2 the reverse reverse and multi-axis linkage nc machining simulation of level spindle图 1-3 水平摘锭的采摘力学分析及仿真Fig.1-3 picking mechanical analysis and simulation of

多轴联动,数控加工仿真,反求,采棉机

状，我国目前通过采棉机工作原理对摘锭展开了多方面[6-7]细致全面的介绍了水平摘锭式采棉机的采摘工作原理受力分析；祝朋涛[8]运用 Solidworks 软件对水平摘锭进摘锭进行了基于 UG 的数控仿真加工及有限元分析；王摘锭逆向反求与多轴联动数控仿真加工（图 1-2 所示lation Xpress 软件对水平摘锭的采摘力学分析及仿真（摘锭提出了新的结构及参数优化方案（图 1-4 所示）。上为我国采棉机械化进程做出了很大的贡献。图 1-1 水平摘锭的三维建模Fig.1-1 3D modeling of level spindle

采棉机,更换机,机械制造工艺,直齿锥齿轮

图 1-4 水平摘锭的新结构Fig.1-4 The new structure of level spindle of level spindle棉机水平摘锭机械制造工艺及技术研究上，关键技术主要掌内研究也处于初始探索阶段。的目的意义梳刷式采棉机是目前两种主要的采棉机，其中前者因其采摘等优点而应用最为广泛。是采棉机采摘头的核心部件，保证并提高摘锭的制造质量是率的重要保障。调研考察发现及实践表明，摘锭结构的加工部分和摘锭后面部分的直齿锥齿轮部分，尤其是勾齿部分的度的机械加工，通过普通的传统加工机床及数控机床很难进更换机床、刀具、夹具以及加工工序不同等造成加工效率低精度低等问题。锭运转时因高速旋转而产生巨大摩擦阻力，从而导致摘锭严

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