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  • 论文编号: 010016
  • 论文字数: 17044 字
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  • 资源类型: 毕业设计
  • 论文语言: 简体中文
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  • 整理录入: 昕晨
  • 更新时间: 2020/1/9 7:00:00

设计介绍    


摘 要
解决攀钢热轧板厂三期技改工程(立辊轧机宽度自动控制系统(AWC))改造后,需对现有的立辊轧机机架举行扩孔,以便装置长路程伺服油缸。立辊轧机机架扩孔如果送入设备制造厂举行加工,质量保证可靠,但机架还原难于保证装置质量、精度。为了降低技改工程费用,决意在立辊轧机现场对机架举行扩孔加工。经过潜心研讨,连系现场实际情况设计专用扩孔设备——专用镗床。再连系专用设备的扩孔工艺,提出了切实可行的解决方案,该方案具有经济、有用、可行等特色。
设计的特色:解决了现场装置及镗杆的刚度问题;知足了扩较大孔的要求;此专用设备镗刀系统采取卧式镗床的平旋盘结构,可方便调整刀具切削深度;导轨采取组合式导轨,使运动平稳,装置便捷;支撑采取组合机床型式支撑,便于拆卸装置,可大大提高生产率。


关头词 专用设备,专用镗床,加功效率,工艺实验
 
Abstract
This is useful for Pan gang resolve Hot MILL three technical transformation projects (up roller mill width Control System (AWC)). After the transformation,It  needs to bore the existing legislation for roller mill housing bore for the installation of a long journey servo tank. If Legislative roll mill housing bore sent to factories to bore, the quality is assurance and reliable, but it fixed back ,it can’t assure installation quality and accuracy. To reduce the technological transformation project costs, the legislature decided to roll mill site for reaming rack processing. After painstaking research, combining with the actual prombles work out special equipment bore -- special boring machine. In the light of the special equipment reaming technology, a practical solution. The program is economic, practical, possible features.
Characteristic of this design: Has solved the prombles such as installment and the boringrod rigidity; Satisfied expanded compares the pocket therequest; This special purpose equipment boring cutter system uses the horizontal boring machine the Pingxuan plate structure, may facilitate the adjustment cutting tool depth of cut; The guide rail uses the combined type guide rail, causes the movement steadily, the installment is convenient; The strut uses the aggregate machine-tool pattern strut, is advantageous for the disassemblage installment, may greatly enhance the productivity.


Key words Special Equipment, Special boring machine, Processing efficiency,   Technology Experiment

 

目  录

摘 要 I
ABSTRACT II

1  绪 论 1
1.1 设计目的和意义 1
1.2 扩孔技术要求 1
1.3 应解决的问题 1
1.4 设计项目的发展情况 2
1.5设计原理 2
2  总体设计 3
2.1 总体设计原则 3
2.2 工艺分析 3
2.3 总体方案的对照 3
2.3.1 刀杆的装置形式 3
2.3.2 进给方式 4
2.3.3 升降运动形式 4
2.3.4 机床运动的分配 4
2.3.5 选择传动形式和支撑形式 4
3  力能参数计算 6
3.1 镗削用量的选择及转矩、功率的确定原则 6
3.2 最佳切削用量的选择 6
3.2.1 现有镗孔工艺参数 6
3.2.2 镗削切削速度、扭矩和切削功率公式 7
3.2.3 主要镗削参数的计算 7
3.3 选择机电 9
4  扩孔机传动系统设计 10
4.1 确定总传动比 10
4.2 分配传动装置的传动比 10
4.3 计算总的机械效率 11
4.4 计算传动装置各轴的运动和动力参数 11
4.5 带传动设计 12
4.6 传动斜齿轮的设计计算 14
4.6.1 选定齿轮类型、精度等级、资料及齿数 14
4.6.2 按齿面接触强度设计 14
4.6.4 几何尺寸计算 17
4.6.5 计算Ⅰ-Ⅱ轴间圆柱斜齿轮 18
4.6.6 齿轮的结构设计 18
4.7 轴的结构设计 18
4.7.1 轴设计的主要内容 18
4.7.2 轴的资料 19
4.7.3 轴的设计计算 19
4.7.4 按扭转强度开端预算轴径 19
4.7.5 轴的机构设计 20
4.7.6求轴上的载荷 21
4.7.7按弯扭合成应力校核的轴的强度 22
4.7.8 精确校核轴的疲劳强度 23
4.7.9 对轴Ⅱ举行设计 25
4.8 对所有选用键举行强度校核 30
4.9 对蒙受较大载荷的圆锥滚子轴承举行校核 31
4.10 镗刀系统设计 33
4.10.1镗刀头 33
4.10.2 镗杆选择 33
4.11 箱体的结构设计 34
5  导轨设计 36
6  镗刀强度及镗杆的稳定性验算 38
7  工艺试验 42
结  论 43
参 考 文 献 44
附录A: E1立辊轧机机架加工工序图 45
附录B: E2立辊轧机机架加工工序图 46
致   谢 47


 
1  绪 论
1.1 设计目的和意义     
攀枝花新钢钒股份有限公司为了顺应钢铁市场需求,实现了全连铸,热轧系统举行了大规模的改造,以提高热轧东西质量、成材率和作业效率,和为冷轧提供高质量的质料,同时提高热轧东西的市场占有率。为了提高热轧板的外观增强带钢的市场竞争力,决意在热轧板厂三期技改工程中,对现有的E1、E2立辊轧机举行改造增添宽度自动控制系统(AWC),使热轧带钢东西质量到达海内先进水平。
立辊轧机宽度自动控制系统(AWC)改造用长路程伺服液压缸替换原电动机械侧压系统,为保证缸的路程知足原侧压轧辊位置转变要求,在装置伺服油缸位置,需对现有的立辊轧机机架孔举行扩孔,以便装置长路程伺服油缸。
立辊轧机机架扩孔实施方案对照突出,如果撤除,送入设备制造厂举行加工,质量保证可靠,但机架还原难于保证装置质量。为了降低技改工程建设费用,决意在立辊轧机现场对机架举行扩孔加工。
为了采取经济有用的方案解决机架现场扩孔,连系现场实际情况设计专用扩孔设备,再连系专用设备体例详细的扩孔工艺,提出了切实的解决方案,该方案具有经济、有用、可行等特色。
1.2 扩孔技术要求
E1立辊轧机机架:所加工孔从 300mm扩孔至 520mm,孔实际长度292mm,上下孔中心距1500mm,孔与油缸间隙单边5mm。
E1立辊轧机机架下孔相对地面标高为+200mm,上孔标高为+1700mm,装置面标高为-1600mm。
E2立辊轧机机架:所加工孔从 260mm扩大到 420mm,孔的实际长度108mm,上下孔中心距1240mm,孔与油缸间隙单边5mm。
E2立辊轧机机架下孔相对地面标高为+320mm,上孔标高为+1560mm,装置面标高为-1600mm。
1.3 应解决的问题
如何对较大孔举行扩孔,刀杆系统的稳定性;现场条件的限制问题;由于机架未拆脱掉来只可在机器上加工扩孔,必需思量现场空间巨细问题,和专用镗床的生产成本问题。
1.4 设计项目的发展情况
专用镗床主要用于特殊孔的加工,结构简单,应用范围较广。海内外专用镗床主要向规范化、高精度、高生产率方向发展,以顺应复杂多变的生产环境。
1.5设计原理
该专用镗床主要由刀具系统、变速装置、动力装置组成。
镗刀可分为镗刀头和镗刀块。
镗杆按支撑形式分为悬臂式和双支撑式镗杆。
变速装置可由齿轮变速或机电无极变速装置组成,本课题思量到机械结构及成本因素,选用齿轮组变速。
动力装置主要由各种机电供应。
本设计根据现有坐标镗床及相关组合机床综合设计利用刀具在导轨上做进给运动,导轨类似CA6140导轨。利用组合支架提供不同高度的孔加工。

 
2  总体设计
2.1 总体设计原则
①采取老练的经验或经分析实验验证了的方案;②结构简单,零部件数目少;多用规范化、通用化零部件;③重视维修性,便于检修、调整、拆换;④重视关头零件的可靠性和资料选择;⑤充分运用故障分析结果,及时反馈,尽早改善。
2.2 工艺分析
设计主要参数
E1立辊轧机机架:所加工孔从 300mm扩孔至 520mm,孔实际长度292mm,上下孔中心距1500mm,孔与油缸间隙单边5mm。
E2立辊轧机机架:所加工孔从 260mm扩大到 420mm,孔的实际长度108mm,上下孔中心距1240mm,孔与油缸间隙单边5mm。
由于加工孔和加工余量较大,而且只可在现场机器上举行扩孔,普通扩孔钻及通用性镗床没法知足加工要求,需要利用专用镗床举行扩孔,可利用屡次进刀完成大余量的切削。
2.3 总体方案的对照
2.3.1 刀杆的装置形式
刀杆的形式及卧式镗床的工艺范围如图:
刀杆的安形式:
①刀杆直接装于主轴之上。
②刀杆装置在平旋盘上。
对照以上方案的优弱点:
    ①此方案对主轴的旋转精度、刚度、装载能力要求较高,刀具的最
大伸长量需到达292mm,具有较大不稳定性,且刀杆较粗,且重力作用较大,将产生较大挠度,影响加工精度。
②此方案因刀杆与主轴不同轴,则产生一定的离心力,不能到达动平衡,但可利用加配重的方法,解决这一问题;又因平旋盘的质量较大一些,具有惰轮的作用,储藏一定的动能,不容易在加工条件发生转变时停转,刀具能方便装夹,容易调整长度,能实现一把刀具加工,并使刀具的径向伸出长度缩短,对主轴的性能要求降低,主轴只须传送一定的转矩即可,刀杆具有较强的刚度。
2.3.2 进给方式
进给方式可分为:机械传动进给,手动进给。
由于此专用扩孔机,为现场改造设备时运用,不直接用于工场生产,为节约成本,简化变速机构,采取手轮进给方式,通过对铁屑颜色的判别,调试每刀进给的最佳进给量。
按铁屑颜色、形状酌情调整速度;当采取高速钢镗刀正常切削钢材时,切屑应成白色,切屑呈蓝色时说明切削速度选高了;运用硬质合金镗刀切削时,正常的切屑应呈蓝色,当出现火花时说明切削速度选高了,出现黑色切屑则是切削速度未选足。
2.3.3 升降运动形式
升降运动选择:①可利用滑座在立柱导轨上举行上下升降运动,由于为垂直运动且重力较大,人工较为费劲,需采取机电驱动,这样将增加扩孔机的复杂性,自身重量及生产成本。②由于四个孔具有固定高度位置,可利用工场中经常运用的支架设备,变换不同的高度位置;使主轴箱水平放置于道轨上,能够使装置越发容易,导轨刚度更高,由于部份孔的高度较高,需增加辅佐支撑,提高支撑刚度;这样设计将大大简化设备、降低重量。但生产时间因装置支架而有所增加。
2.3.4 机床运动的分配
    由于现场机架固定不动,因此在镗孔时,进给和升降运动必需由刀具运动完成,这样将影响加工精度,一般情况为刀具只做切削运动,而工件进给实现金属切削,但本设计中属于特殊情况,需增加机床刚度,提高加工质量。
2.3.5 选择传动形式和支撑形式
为了简化机床结构、降低生产成本,采取交流异步机电驱动机械装置传动,它具有传送功率大,变速范围较广,传动比准确、事情可靠等优点。机电与主轴箱之间利用带轮连接,具有过载掩护、减小振荡等优点;机电装置于主轴箱外部,可减少热源传送热量到主轴箱影响加工精度。
机床形式采取卧式结构,其结构类似于CA6140尾座,可便于装置,其结构具有较高的刚度。
综上,主轴箱的大致结构类似与普通镗铣头结构,如图2.2所示。
扩孔机布置情况如图2.3所示,此方案结构简单紧凑,能知足现场的加工要求,当加工下孔时,移去支撑中箱,加工上孔时加上中箱;当加工另外两个孔时可在底座的下面加钢板以知足孔的位置要求,不用更换刀具,能快速实现径向进给。
增补说明,由于皮带袒露于主轴箱外部,为保证操作人员平安,需加防护罩。
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