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813 右轴承座组件工艺及夹具设计【任务书+毕业论文+cad图纸】【机械全套资料】,轴承,组件,工艺,夹具,设计,任务书,毕业论文,cad,图纸,机械,全套,资料

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外文翻译资料 1 单片集成 术 在过去的 20 年中， 术已成为集成电路主要制造工艺，制造成本下降的同时，成品率和产量也得到很大提高， 艺将继续以增加集成度和减小特制尺寸向前发展。当今，成工艺不仅被利用在集成电路设计上，而且，也被利用在很多微传感器和微执行器上，这样可以把微传感器与集成电路集成在一起，构成功能强大的智能传感器。随着微传感应用范围的不断扩大，对传感器的要求也越来越高，对未来微传感器的主要要求是：微型化和集成化；低功耗和低成本；高精度和长寿命；多功能和智能化。硅微机械和集成电路的一体 化集成，可以满足上述要求。目前，集成传感器的产品多数采用混合集成，单片集成的比例很小。而实现单片集成是实现传感器智能化的关键，特别是单片集成 感器技术也是当今片上系统芯片能否实现的关键技术之一。可见，对各种单片集成 术难点进行分析以及给出目前已有的各种单片集成 术是非常必要的。 术的优势和面临的挑战 实现 同工作是分别制造 感器和 成电路，然后，从各自的晶片切开，固定在一个共同的衬底上，并且，连线键合，这样就实现两者的集成，这就 是所谓的混合（ 法。这种方法不会产生 造过程对 路的污染，同时，两者生产过程互不干扰。但是，由于信号经过键合点和引线，导致在高频应用时，信号传输质量下降，并且，开发两套生产线增加了产品的成本。为了解决一些性能问题，并降低制造成本，提出把 分做在和 路同一块衬底上，也就是产生了与 艺兼容单片集成 术或叫 术。这种方法相对混合方法总的来说有如下优势：第一，性能能得到很大的提高，因为寄生电容和串扰现象可以显著减小；第二，混合方法需要复 杂的封装技术以减小传感器接口的影响，而单片集成方法需要的封装技术相对简单，所以，降低传感器成本；第三，单片集成传感器技术也是阵列传感器的需要，是克服阵列传感器与外围译码电路互连瓶颈的一种有效方法；第四，开发单片集成 品比开发混合 品所需的时间短，而且，开发成本低。 单片集成 术根据 件部分与 路部分加工顺序不同可以分为前 混合 后 成方法。 法是 在加工完 路的硅片上，通过一些附加 细加工技术以实现单片集成 统，目前，单片集成 术主要以这种方法为主。 法主要问题是 为严重的是后面高温 艺金属化不兼容。以目前研究最多的多晶硅作为结构层的 磷硅玻璃致密化退火温度为 950，而使作为结构层多晶硅的应力退火温度则达到1050，这将使 件结深发生迁移。特别是 800时浅结器件的结深迁移就会影响器件外文翻译资料 2 的 性能。另一方面，采用常规铝金属化工艺时，当温度达到 400， 路可靠性将受到严重的影响。从以上可以看出：如何克服后面高温 结构加工温度对前面的已加工完的 路影响是解决单片集成 统关键所在。目前，国际上解决这个问题基本是通过 3 种方式：第一种是以难熔金属化互连代替铝金属化互连，如，伯克利大学的以钨代替铝金属互连方案，这样提高容忍后续加工 需的高温；第二种方式是通过寻找低制作温度且机械性能优良的材料代替多晶硅作为结构层材料；第三种方式是利用 身已有结构层作 为 构层。 成方法是先制造 构后制造 路，这种集成 术虽然克服法中 温工艺对 路的影响，但由于存在垂直的微结构，所以，存在传感器与电路互连台阶覆盖性问题，而且，在 路工艺过程中对微结构的保护也是一个需要考虑的问题。甚至已优化微调的 艺流程，例如：栅氧化可能被重掺杂的结构层影响。另外， 艺过程中不能有任何的金属或其他的材料，如压电材料聚合物等，使得这种方法只适合一些特殊应用。 在 路生产过程中插入一些 细加工工艺来实现单片集成 方法。这种方法已很成熟，并已有很多商品化产品，也是研究最早一种单片集成方法，是解决 法存在问题有效方法，但是，由于需要对现有的标准 艺进行较大的修改，因此，这种方法的使用有一定限制。 主要技术现状 目前，单片集成 术主要以 术为主，通过一系列的与 艺兼容的表面微细加工和体加工实现单片集成 可分为 2 种 ：一种是在 构层上面再淀积一层结构层的微加工；另一种是直接以 有的结构层作为 构层的微加工。 积新的结构材料作 构的集成技术 晶硅作为结构层的集成表面微细加工技术 这种工艺典型代表是伯克利大学开发模块集成 艺（ 这种方法是以多晶硅为微结构层，磷硅玻璃（ 为牺牲层的表面微细加工技术。采用难熔金属钨的金属化互连代替铝金属化 互连以承受后面的生产多晶硅微结构所需要的高温，但是，在 600时，钨容易与硅形成反应，伯克利大学是通过在接触孔上放一层 挡层来解决这一问题的。 艺基本流程是：完成钨金属化的 艺后，淀积 300 10温氧化物（ 然后，低压化学气相淀积 200 10氮化硅薄膜保护已生产的 路，腐蚀完微结构与 路的接触孔后，淀积第 1 层现场掺杂多晶硅（ 350 10为 路与微结构的互连线，再在上面淀积1的 为牺牲层以及淀积厚度为 2晶 硅结构层。通过在第 2 层多晶硅上再淀积外文翻译资料 3 一层 及在氮气环境下的 1000快速退火 1降低作为结构层的多晶硅应力。最后，刻蚀多晶硅结构图形以及腐蚀掉其下面的牺牲层（ 释放微结构。 其他材料作结构层集成表面微细加工技术 多晶硅锗不仅有与多晶硅相似的优良机械性能，而且，淀积温度低与 艺兼容，所以，目前被广泛研究。伯克利大学开发的基于硅锗结构层的工艺与 艺基本相似。主要技术革新：第一，保护层采用不同的材料，以前 艺采用 835的 化硅，而 现在则是采用两层 中间夹一层不定型硅（ 为 路保护层，其中， 两步淀积，第一步淀积在 450；第二步淀积则在 410，这样温度是不会损坏铝金属化 二，采用低淀积温度多晶硅锗作为结构层材料，其低压化学气相淀积（ 度只有 400，采用快速退火温度也仅为 550，时间为 30s。而 艺淀积多晶硅结构温度则超过 600。从以上两点可知，由于整个后续 工温度不超过 450，所以，不会对铝金属化互连 路产生很大的影响。 采用铝作为 结构层材料也会获得很大成功，最为成功的是德州仪器开发低温表面微细加工技术，并用这种技术成功生产了数字微镜设备（ 技术革新主要表现在采用溅射铝作为结构层材料，并且，采用光致抗蚀剂作为牺牲层，这种低温后处理使得已生产的下面 。 锆钛酸铅（ 材料因具有优良的压电性能、热释电性能、铁电性能和介电性能而被广泛应用在铁电存储器中以及作为高介质材料。同时，还可以利用锆钛酸铅压电效应制作微传感器以及微执行器。 膜工艺与硅集成工艺兼容，如，目前的基于金属有机化学气相淀积（ 法制作 膜温度已降低到 43075，这个温度还在降低，因此，采用这种材料作为结构层是很有希望与 艺集成的。 原 构层作 构的集成技术 牲铝的微加工技术 如果 属化合物用作牺牲材料，则可能存在和 艺完全兼容的表面微细加工丁艺，这种方法被称作牺牲铝蚀刻（ 在许多 采用了两层由铝合金构成的金属层。第 1 层金属作为牺牲层被清除，可以制造出电介质金属化合物；第 2 层由金属和钝化物组成，第 2 层金属介于两个电介质之间，适当结构化后，便可以作为反射镜、电极、热电阻或电热调节器。其基本工艺过程包括：（ 1）保护电气连接触点不受到蚀刻；（ 2）腐蚀牺牲铝层；（ 3）涮洗清除徼结构里面的蚀刻剂；（ 4）烘干微机构。 晶体硅活化蚀刻和金属化法 外文翻译资料 4 单体硅活化蚀刻和金属化法（ 用于制造，梁、桥这样的结构，甚至可以用单晶硅制造更复杂的结构。这种方法始于制造完的 路 硅片，首先，淀积一层覆盖接触孔的氧化硅，这层氧化物保护 通过反应离子蚀刻（ 形化这层氧化物遮蔽层；然后， 度可达到 10化硅薄膜淀积下来，覆盖在侧面和水平面上。通过反应离子蚀刻掉水平面上的氧化物，而使竖直面受到保护，第二次反应离子蚀刻硅；最后，各向同性蚀刻硅，释放出悬浮的微结构，同时，蚀刻接触孔氧化物，并溅射金属，这层金属化淀积物使大纵横比的粱变成电容性元素，用厚的抗蚀剂作掩蔽模图形化金属层。由于 每一步均在低于 300的温度下进行的 ，因此，是与 路兼容的。 纵横比的 艺 学开发的与 容干法蚀刻方法，它应用各向同性硅蚀刻产生绝缘薄膜， 质和金属化层在这个工艺中不仅用作金属互连，而且，还作为微机械结构尾。基本工艺过程为：首先，标准的 艺采用三层金属 工艺实现；其次，金属层1 和 2 被用作电活性层，而第 3 层作为微机械加工的蚀刻掩模。应用化合物 反应离子蚀刻（ 使整个芯片上的钝化层被清除掉，在第 3 层金属断开区域， 膜夹层被一直蚀刻至基底，而上面覆盖有第 3 层金属的 膜夹层则保留完好；最后，采用离子在不蚀刻微结构侧壁情况下各向同性蚀刻硅衬底。狭窄的绝缘层和导电层融为一体制造出梁和桥，例如：梳状驱动器这样的微结构。 加工 艺 主要是通过蚀刻硅衬底等体加工技术来形成所需的 构，这种技术主要以苏黎世大学为主。可以从正面蚀刻硅衬底，也可以从反面蚀刻硅衬底，利用各向异性腐蚀（ 100）方向的特性，从硅的正面蚀刻是可以得到未封闭的微结构，如，梁和支撑膜等，可选用的蚀刻剂可 以是氢氧化四甲基铵水溶液（ 乙烯二胺溶液（ 通过从已完成的硅片背部蚀该硅片可以得到封闭的介电薄膜，需要一个额外的掩模定义膜片的大小，通常采用的烛刻剂是 采用 法蚀刻的 艺也得到很大的发展。 一种各向异性硅蚀刻剂，蚀刻速度很高，它是惰性气体氙的一种稀有化合物。 不蚀刻 缘层，也不蚀刻铝合金金属化合物，因此，和 全兼容。经过适当的区域设计、连接和加掩模，在指定部位打开绝缘层，使基底硅局部暴露给蚀刻剂。因为 不蚀刻陶瓷，也不 蚀刻塑料，从而适合集成 系统的微加工。使用这种方法可在已完成的 片上无掩模蚀刻出微机构。 外文翻译资料 5 单片集成 术已开发 10 多年了，已得到了迅猛发展，也涌现出各种 造服务组织和企业，从而可以获得一些组织或直接由特殊集成电路制造商提供 工。代表微系统 术发展方向的组织包括美国的 欧洲的 国北卡罗纳州的 成微系统公司除了提供基本的 艺以外，还提供体微加工和表面徽加工、 艺以及多用户微机电 系统工艺等；美国桑迪亚国家实验室开发的超平面多层多晶硅工艺也已商品化；在欧洲从事特殊应用集成电路制造技术研究的包括奥地利微系统公司和瑞士的 电子公司。还有很多基于传感器的特殊硅工艺也已经被研究出来，如，德国的罗伯特博施公司和挪威的 司等。从目前来看，集成 术将有如下趋势： （ 1） 成方法仍将是未来的主要开发技术，并将现有实验室已开发的各种片集成 术产业化； （ 2）在集成 统上集成更多的复杂的电路包括数字接口和微控制器，这样得到 功能更强大、价格便宜的智能系统； （ 3）开发封装技术保护 片免受环境的影响，不仅需要开发适应 成系统的封装，而且，也需要开发能适应封装的单片 成技术。 单片集成 实现智能传感器的关键，也是 发展的一个重要方向。虽然目前各种方法都还存在一些问题，但是，随着对其不断的研究与 艺兼容性各种问题也会一一解决。本文对单片集成 术对工艺提出的要求进行了讨论，并对目前各种单片集成 艺流程进行了介绍，同时，还给出未来单片集成 术未来发 展趋势。 外文翻译资料 1 n 0 a at to of a be in of to be in so it be a of of of of - of to At of of a of is to in is s of of is 1. in a is t to in in of to to of In to to do in a is or be be to is 文翻译资料 2 is to an of a to be is in of to at in is in of an on is of In as of of 50 to a of 050 , In 00 On 00 , be we to on of is to At is to is of of to is by as is to as a is to to of of of in 文翻译资料 3 on is a to be of In of or as so in to to a of of is of a is to to or of is t to a of on to be is in to a is as of of of as is of at is as a he A of to of of 00 , by in a to is of 00 10 00 10of 1 350 10 of in to a SG as a um 外文翻译资料 4 2 of a .5 as as in 000 as a to of of of is at of 35 is it is a TO is a as a in of in 50 ; in 10 , of as a of 00 of 0 s. of 00 . we 50 , of as a be a is in of as as a of an of is in as as At we as on ZT 文翻译资料 5 30 5 , is of as is a to to of f of be is In of by a 1 as a of of 2as a or (1) of 2) (3) (4)be be to at nd of a of to it of IE of up 0 of in By of to a to be of of a at of to of a of As 00 is in as a to .5 外文翻译资料 6 as as a of 2 to be in to 2 in to of as to to be in a 100) in of of be as of be or of of be of a of of is is an of at it is an C or in so to is In of be 0 of a be or C to of of in 文翻译资料 7 as as of in s s (1) to be of (2) in so a (3) to a to to to of is to C is an be In to of a at of 外文翻译资料 1 片集成 术 In 0 a at to of a be in of to be in so it be a of of of of - of to At of of a of is to in is s of of is 在过去的 20 年中， 术已成为集成电路主要制造工艺 ，制造成本下降的同时，成品率和产量也得到很大提高， 艺将继续以增加集成度和减小特制尺寸向前发展。当今，成工艺不仅被利用在集成电路设计上，而且，也被利用在很多微传感器和微执行器上，这样可以把微传感器与集成电路集成在一起，构成功能强大的智能传感器。随着微传感应用范围的不断扩大，对传感器的要求也越来越高，对未来微传感器的主要要求是：微型化和集成化；低功耗和低成本；高精度和长寿命；多功能和智能化。硅微机械和集成电路的一体化集成，可以满足上述要求。目前，集成传感器的产品多数采用混合集成，单片集成的比 例很小。而实现单片集成是实现传感器智能化的关键，特别是单片集成 感器技术也是当今片上系统芯片能否实现的关键技术之一。可见，对各种单片集成 术难点进行分析以及给出目前已有的各种单片集成 术是非常必要的。 术的优势和面临的挑战 外文翻译资料 2 in a is t to in in of to to of In to to do in a is or be be to is is to an of a to 实现 同工作是分别制造 感器和 成电路，然后，从各自的晶片切开，固定在一个共同的衬底上，并且，连线键合，这样就实现两者的集成，这就是所谓的混合（ 法。这种方法不会产生 造过程对 路的污染，同时，两者生产过程互不干扰。但是，由于信号经过键合点和引线，导致在高频应用时，信号传输质量下降，并且，开发两套生产线增 加了产品的成本。为了解决一些性能问题，并降低制造成本，提出把 分做在和 路同一块衬底上，也就是产生了与 艺兼容单片集成 术或叫 术。这种方法相对混合方法总的来说有如下优势：第一，性能能得到很大的提高，因为寄生电容和串扰现象可以显著减小；第二，混合方法需要复杂的封装技术以减小传感器接口的影响，而单片集成方法需要的封装技术相对简单，所以，降低传感器成本；第三，单片集成传感器技术也是阵列传感器的需要，是克服阵列传感器与外围译码电路互连瓶颈的一种有效方法；第四，开发 单片集成 品比开发混合 品所需的时间短，而且，开发成本低。 外文翻译资料 3 be 单片集成 术根据 件部分与 路部分加工顺序不同可以分为前 混合 后 成方法。 is in of to at in is in of an on is of In as of of 50 to a of 050 , In 00 On 00 , be we to on of is to At is to is of of to is by as is to as a 法是在加工 完 路的硅片上，通过一些附加 细加工技术以实现单片集成 统，目前，单片集成 术主要以这种方法为主。 法主要问题是 为严重的是后面高温 艺金属化不兼容。以目前研究最多的多晶硅作为结构层的 磷硅玻璃致密化退火温度为 950，而使作为结构层多晶硅的应力退火温度则达到1050，这将使 件结深发生迁移。特别是 800时浅结器件的结深迁移就会影响器件外文翻译资料 4 的性能。 另一方面，采用常规铝金属化工艺时，当温度达到 400， 路可靠性将受到严重的影响。从以上可以看出：如何克服后面高温 结构加工温度对前面的已加工完的 路影响是解决单片集成 统关键所在。目前，国际上解决这个问题基本是通过 3 种方式：第一种是以难熔金属化互连代替铝金属化互连，如，伯克利大学的以钨代替铝金属互连方案，这样提高容忍后续加工 需的高温；第二种方式是通过寻找低制作温度且机械性能优良的材料代替多晶硅作为结构层材料；第三种方式是利用 身已有结构层作为 构层。 is to to of of of in on is a to be of In of or as so 成方法是先制造 构后制造 路，这种集成 术虽然克服法中 温工艺对 路的影响，但由于存在垂直的微结构，所以，存在传感器与电路互连台阶覆盖性问题，而且，在 路工艺过程中对微结构的保护也是一个需要考虑的问题。甚至已优化微调的 艺流程，例如：栅氧化可能被重掺杂的结构层影响。另外， 艺过程中不能有任何的金属或其他的材料，如压电材料聚合物等，使得这种方法只适合一些特殊应用。 in to to a of of is of a is to to or of is 在 路生产过程中插入一些 细加工工艺来实现单片集成 方法。这种方法已很成熟，并已有很多商品化产品，也是研究最早一种单片集成方法，是解决 法存在问题有效方法，但是，由于需要对现有的标准 艺进行较大的修改，因此，这种方法的使用有一定限制。 外文翻译资料 5 片集成 主要技术现状 At to a of on to be is in to a is as of 目前，单片集成 术主要以 术为主，通过一系列的与 艺兼容的表面微细加工和体加工实现单片集成 可分为 2 种：一种是在 构层上面再淀积一层结构层的微加工；另一种是直接以 有的结构层作为 构层的微加工。 of of 积新的结构材料作 构的集成技术 as 多晶硅作为结构层的集成表面微细加工技术 is of at is as a he A of to of of 00 , by in a to is of 00 10 00 10of 1 350 10 of in to a SG as a um 2 of a .5 as as in 000 as a to of b e l o w t h e s a c r i f i c e s ( P S G ) f o r t h e r e l e a s e o f m i c r o - s t r u c t u r e . 外文翻译资料 6 这种工艺典型代表是伯克利大学开发模块集成 艺（ 这种方法是以多晶硅为微结构层，磷硅玻璃（ 为牺牲层的表面微细加工技术。采用难熔金属钨的金属化互连代替铝金属化互连以承受后面的生产多晶硅微结构所需要的高温，但是，在 600时，钨容易与硅形成反应，伯克 利大学是通过在接触孔上放一层 挡层来解决这一问题的。 艺基本流程是：完成钨金属化的 艺后，淀积 300 10温氧化物（ 然后，低压化学气相淀积 200 10氮化硅薄膜保护已生产的 路，腐蚀完微结构与 路的接触孔后，淀积第 1 层现场掺杂多晶硅（ 350 10为 路与微结构的互连线，再在上面淀积1的 为牺牲层以及淀积厚度为 2晶硅结构层。通过在第 2 层多晶硅上再淀积一层 及在氮气环境下的 1000快 速退火 1降低作为结构层的多晶硅应力。最后，刻蚀多晶硅结构图形以及腐蚀掉其下面的牺牲层（ 释放微结构。 of 以其他材料作结构层集成表面微细加工技术 is at of 35 is it is a TO is a as a in of in 50 ; in 10 , of as a of 00 of 0 s. of 00 . we 50 , of 多晶硅锗不仅有与多晶硅相似的优良机械性能，而且，淀积温度低与 艺兼容，所以，目前被广泛研究。伯克利大学开发的基于硅锗结构层的工艺与 艺基本相似。主要技术革新：第一，保护层采用不同的材料，以前 艺采用 835的 化硅，而现在则是采用两层 中间夹一层不定型硅（ 为 路保护 层，其中， 两步淀积，第一步淀积在 450；第二步淀积则在 410，这样温度是不会损坏铝金属化 7 电路；第二，采用低淀积温度多晶硅锗作为结构层材料，其低压化学气相淀积（ 度只有 400，采用快速退火温度也仅为 550，时间为 30s。而 艺淀积多晶硅结构温度则超过 600。从以上两点可知，由于整个后续 工温度不超过 450，所以，不会对铝金属化互连 路产生很大的影响。 as a be a is in of as as a 采用铝作为结构层材料也会获得很大成功，最为成功的是德州仪器开发低温表面微细加工技术，并用这种技术成功生产了数字微镜设备（ 技术革新主要表现在采用溅射铝作为结构层材料，并且，采用光致抗蚀剂作为牺牲层，这种低温后处理使得已生产的下面 。 of an of is in as as At we as on ZT 30 5 , is of as is a 锆钛酸铅（ 材料因具有优良的压电性能、热释电性能、铁电性能和介电性能而被广泛应用在铁电存储器中以及作为高介质材料。同时，还可以利用锆钛酸铅压电效应制作微传感器以及微执行器。 膜工艺与硅集成工艺兼容，如，目前的基于金属有机化学气相淀积（ 法制作 膜温度已降低到 43075，这个温度还在降低，因此，采用这种材料作为结构层是很有希望与 艺集成的。 to to of 原 构层作 构的集成技术 牺牲铝的微加工技术 外文翻译资料 8 of be is In of by a 1 as a of of 2as a or (1) of 2) (3) (4)如果 属化合物用作牺牲材料，则可能存在和 艺完全兼容的表面微细加工丁艺，这种方法被称作牺牲铝蚀刻（ 在许多 采用了两层由铝合金构成的金属层。第 1 层金属作为牺牲层被清除，可以制造出电介质金属化合物；第 2 层由金属和钝化物组成，第 2 层金属介于两个电介质之间，适当结构化后，便可以作为反射镜、电极、热电阻或电热调节器。其基本工艺过程包括：（ 1）保护电气连接触点不受到蚀刻；（ 2）腐蚀牺牲铝层；（ 3）涮洗清除徼结构里面 的蚀刻剂；（ 4）烘干微机构。 晶体硅活化蚀刻和金属化法 be be to at nd of a of to it of IE of up 0 of in By of to a to be of of a at of to of a of As 00 is 外文翻译资料 9 单体硅活化蚀刻和金属化法（ 用于制造，梁、桥这样的结构，甚至可以用单晶硅制造更复杂的结构。这种方法始于制造完的 路硅片，首先，淀积一层覆盖接触孔的氧化硅，这层氧化物保护 通过反应离子蚀刻（ 形化这层氧化物遮蔽层；然后， 度 可达到 10化硅薄膜淀积下来，覆盖在侧面和水平面上。通过反应离子蚀刻掉水平面上的氧化物，而使竖直面受到保护，第二次反应离子蚀刻硅；最后，各向同性蚀刻硅，释放出悬浮的微结构，同时，蚀刻接触孔氧化物，并溅射金属，这层金属化淀积物使大纵横比的粱变成电容性元素，用厚的抗蚀剂作掩蔽模图形化金属层。由于 每一步均在低于 300的温度下进行的，因此，是与 路兼容的。 大纵横比的 艺 in as a to .5 as as a of 2 to be in to 2 in to 学开发的与 容干法蚀刻方法，它应用各向同性硅蚀刻产生绝缘薄膜， 质和金属化层在这个工艺中不仅用作金属互连，而且，还作为微机械结构尾。基本工艺过程为：首先，标准的 艺采用三层金属 工艺实现；其次，金属层1 和 2 被用作电活性层，而第 3 层作为微机械加工的蚀刻掩模。应用化合物 反应离子蚀刻（ 使整个芯片上的钝化层被清除掉，在第 3 层金属断开区域， 膜夹层被一直蚀刻至基底，而上面覆盖有第 3 层金属的 膜 夹层则保留完好；最后，采用离子在不蚀刻微结构侧壁情况下各向同性蚀刻硅衬底。狭窄的绝缘层和导电层融为一体制造出梁和桥，例如：梳状驱动器这样的微结构。 体加工 艺 外文翻译资料 10 of as t毕 业 设 计 任 务 书 200 8 年 2 月 19 日 毕业设计题目 锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 指导教师 曾文萱 职称 讲师 专业名称 机电一体化技术 班级 机电 50532 学生姓名 凌光 学号 5020053209 设计要求 3000 字以上） 林右轴承座组件工艺及夹具 的设计 计； 完成毕业课题的计划安排 序号 内容 时间安排 1 外文资料翻译 搜集相关资料并调研 ，完成调研报告 进行 锡林右轴承座组件工艺及夹具 的 基本参数和主要尺寸的选 择 。 编写说明书，绘制相关图纸。 整理 毕业设计说明书 并定稿，准备答辩 答辩 辩提交资料 外文资料翻译，毕业设计调研报告 ， 毕业设计说明书， 相关图纸。 计划答辩时间 锡职业技术学院机电 技术 学院 2008 年 2 月 19 日 分类号 密级 无锡职业技术学院 毕业设计说明书 题 目 锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 英文并列题目 生姓名 : 凌 光 专 业 : 机电一体化技术 指导教师 : 曾文萱 职 称 : 讲 师 毕业设计说明书提交日期 地址： 无锡职业技术学院 无锡职业技术学院毕业设计说明书 1 锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 摘要 ： 锡林结合体是梳棉机上的一个关键零部件，它的加工质量直接影响到梳棉机的工作稳定性，使用寿命等性能。因此其加工精度要求较高，尤其是轴承盖与轴承座的结合面及轴承孔的精度有很高的要求，这些精度的保证是本工艺规程的难点，同时也是重点。本次设计针对锡林结合体的自身特点及生产厂家现有的设备来编制工艺规程及相关专用夹具的设计。内 容主要包括：毛坯的确定、定位基准的选择、工序余量确定等。 关键词 ：轴承结合体 工艺规程 专用夹具 is an of of So it of of is of To of he of of of 锡职业技术学院毕业设计说明书 2 目 录 第一章 引言 1 1 2 3 1世纪高产梳棉机的新发展 4 第二章 锡林右轴承座组件工艺 10 锡林结合体）分析 10 10 10 10 12 12 13 13 14 15 16 18 20 21 22 24 第三章 对应的夹具设计 28 28 3 1 1钻床夹具的主要类型 28 3 1 2钻模 28 3 1 3镗夹具 29 30 31 3 3 1定位方案的确定 31 3 3 2夹紧方案的确定 32 无锡职业技术学院毕业设计说明书 3 3 3 3夹具的装配总图 34 3 3 4夹具的验证 34 3 3 5夹具的制造的注意事项 36 3 3 6夹具的经济分析 37 39 致谢 40 参考文献 41 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、在线检测技术、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/鲁斯罗尔 0 公分小锡林则高达770r/ （ 2）在新型针布应用的基础上又增加了在线盖板、锡林隔距调整及在线磨针技术，如：士 （ 3）在线检测技术及自动监控技术的发展，如自调匀整、在线监测棉结、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 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 , ,有些技术参数可在线调节 ,使安全生产得到保障 以下是现代梳棉机梳理技术的发展。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 4 产梳棉机在线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，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 20给棉箱压力为 350 20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， 1002%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 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。 (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 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 (4)现代高产梳棉机在线监控技术及检测技术已有较大发展，除自调匀整体系外， 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)在线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 (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。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 5 现代梳棉机可以在线不停的监测 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、隔距和指挥在线自动磨针，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。 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即台时50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 2000 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 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 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，而传动元件不会无锡职业技术学院毕业设计说明书 6 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 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 ,60等新型高产梳棉机都步入更高的水平 . 2002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 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 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， 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 自动显示技术也在 基础上作了许多新的设计，可在线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 近研制开发了 高产梳棉机，除了继续沿用 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 0%，使前区梳理面积增加 63%，后区梳理面积增加 48%， 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 著提高。 (2)4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 7%，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 5%，棉结减少 57%， 00 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无锡职业技术学院毕业设计说明书 7 量提高等方面都取得显著进步，这是 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 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。 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 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） . (1)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，以便进行在线调节工作，一改以往梳棉机全部车门自锁，不能及时进行在线调节情况，这比 (2) 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，吸风无锡职业技术学院毕业设计说明书 8 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) 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 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 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在线微调，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)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， 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 、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。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 9 (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)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，在线棉结杂质的检测系统及长短片段自调匀整系统等都是 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 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 在线结杂监测技术，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 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，有可能将在线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，可根据在线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。 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 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， 。老式梳棉机每台每小时可生产 68 公斤转杯纱，而 50 160公斤。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 10 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 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 高产梳棉机等都有特点 , 有效梳理工作区 应用了单刺辊梳理机构是最适于纺环纱的高产梳棉机 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 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，有可能将在线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，可根据在线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/高到600r/，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10回到 100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/高到 600r/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。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 11 (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。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 12 第二章 锡林右轴承座组件工艺 锡林集合体 ） 分析 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 260410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。 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 13孔与轴承座上的 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 0 . 0 3 0 0 . 0 4 0 0 . 0 2 60 0 _ 0 . 0 1 47 6 , 1 3 0 , , 1 4 0 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 0 . 0 3 0 0 . 0 3 5 0 . 0 2 60 0 0 . 0 1 47 6 , 9 4 , 1 4 0 的孔径加以控制。螺纹孔 4用来安装螺钉联接轴承盖的。端面 林轴承座的底面 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 344大宽度尺寸为 90大长度尺寸为 300大限度孔径为 142小孔径为 小壁厚为筋板厚度为 10之，锡林轴承结合件是个结构比较复杂的零件。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 13 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 2 力学性能及应用 类别 牌号 铸铁壁厚/拉强度 / 硬度 /途举例 铁素体 灰铸铁 10 10 20 20 30 30 50 130 100 90 80 110 166 93 140 87 131 82 122 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 10 10 20 20 30 30 50 175 145 130 120 137 205 119 179 110 166 105 157 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 10 10 20 20 30 30 50 220 195 170 160 157 237 148 222 134 200 129 192 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 10 10 20 20 30 30 50 270 240 220 200 175 262 164 247 157 236 150 225 孕育 铸铁 0 20 20 30 209 250 182 272 168 251 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无锡职业技术学院毕业设计说明书 14 30 50 230 161 241 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 0 20 20 30 30 50 340 290 260 199 298 182 272 171 257 图纸规定选用普通牌号灰口铸铁 该灰铸铁的最小抗拉强度 150b M ，布氏硬度为 119 179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。 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。 （ 1）主要表面的尺寸精度 孔 76 的精度为 140 的精度为 13 的精度为 纹孔 精度为 个螺纹孔 精度为 （ 2）主要表面 的形状及位置精度 端面 140 孔心的垂直度为 2 对 140 孔心的平行度为 个螺纹孔 40孔心的位置为 （ 3）主要表面的表面粗糙度 孔 76的表面粗糙度为 140孔的表面粗糙度值为 面 表面粗糙度值为 纹孔 端面 端面 3 的表面粗糙度为 面 表面粗糙度值为 个螺纹孔 表面粗糙度值为 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。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 15 检验 :由于锡林轴承结合件是 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。 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（级精度）。 毛坯铸造可分为：整体铸造； 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 10，选 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 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无锡职业技术学院毕业设计说明书 16 表面代号 铸件基本尺寸 (加工余量等级 (机械加工余量 (说明 6 7 双侧加工 30 7 双侧加工 40 7 双侧加工 44 7 面，单侧加工 00 7 面单侧加工 25 7 面，单侧加工 75 7 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。 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 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。 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。 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。 无锡职业技术学院毕业设计说明书 17 图 2应选毛坯精度高，余量小的表面为粗基准，易保证各加工表面的余量足够，分配合理。 应选定位精度高，夹紧可靠的表面为粗基准。 粗基准原则上是在第一道工序中使用一次并尽量避免重复。 遵循以上的原则，为了确保加工时工件的稳定性能良好，可选锡林轴承结合件的端面 3 的粗基准；再由 面加工出 面；之后再由粗加工后的 面加工出锡林轴承结合件的上下底面。 在对铣断之前，前面加工的各面是作为一个整体零件加工出来的，故