GBW92外圆滚压装置设计
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GBW92外圆滚压装置设计论文.doc
任务书.doc
刀架A2.dwg
刀架螺杆A2.dwg
压环.dwg
外壳A1.dwg
支撑板.dwg
支撑架.dwg
示意图A1.dwg
装配图A0.dwg
轴承套A3.dwg
摘要
本说明书详细介绍了车滚压的加工原理，而且以活柱筒为例，详细设计了一个用于活柱筒外圆加工的车滚压装置，最后仔细分析了本装置的适用范围和经济价值等内容。活柱筒的外圆加工通常采用(车—磨)等工序，但是本装置采用一种新的方法——滚压加工，来实现外圆表面的粗糙度的要求，而且滚压加工还有提高工件硬度、耐磨性、耐腐蚀性等在切削加工中无法得到的特性。本装置只需对普通车床加以改造，把大托板上的刀架换成本装置，就可以实现精密加工的效果。本装置适用于几乎所有外圆表面加工，而且对那些对表面有较高要求的工件，更能发挥出本装置的优势。本装置是一种工艺装备，而且结构简单，对于一般的厂家都有能力自行设计并制造出适合其产品的车滚压装置。
关键词：车滚压、外圆、滚子、粗糙度
Summary
The specification expounds the lathing-grinding processing principle, takes Inner prop drum as an example in designing a lathing-grinding device used in outer-circle processing of Inner prop drum in details, and at last anatomizes the application scope and economic value multiplied with other information of this installation. The outer-circle processing of Inner prop drum usually uses a working procedure, called Lathing—Grinding and so forth. However, this device mentioned above adopts a new way named Rolling processing, aiming at achieving the requests of coarseness degree of outer-circle, improving the unobtainable characteristics of the workpieces in the process of Cutting, such as hardness, abrasive resistance as well as tarnish resistance and so on. The precision finishing could come into effect as long as the engine lathes are reconstructed and the tool holders on the splints are exchanged with the Lathing-Grinding, which could apply to every outer-circle surface processing and moreover make full use of it with reference to those workpieces whose surface processing calls for a higher demand. Almost every ecumenical manufacturer could have the capability to produce suitable lathing-grinding devices all by themselves, because this device, as technological equipment, is of simple configuration.
Key words: Lathing-Grinding、Outer-circle、Roller、Coarseness degree
目录
摘要 ……………………………………………………………………………Ⅰ
Summary ………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 绪论 …………………………………………………………………1
1.1 选题意义 ……………………………………………………………1
1.2 滚压加工的概况 ……………………………………………………1
1.2.1滚压加工的概念 ……………………………………………1
1.2.2滚压加工的原理 ……………………………………………1
1.2.3滚压加工的特点及其应用场合 ……………………………2
1.2.4滚压加工的分类 ……………………………………………2
1.3本文主要研究内容 …………………………………………………4
第2章 设计方案的确定 ……………………………………………………5
2. 1设计参数 ……………………………………………………………5
2. 2设计方案的确定 ……………………………………………………5
第3章 工作参数的选择 ……………………………………………………7
3.1 滚压力 ………………………………………………………………7
3.2 过 盈 量 ……………………………………………………………7
3.3 滚压速度 ……………………………………………………………8
3.4 滚压进给量 …………………………………………………………8
3.5 切削用量 ……………………………………………………………8
3.6 工件原始表面质量 …………………………………………………9
3.7 冷却液 ………………………………………………………………9
第4章 主要结构的确定及校核 ……………………………………………10
4.1滚子设计及计算 ……………………………………………………10
4.1.1滚子的设计 …………………………………………………12
4.1.2滚子的失效分析 ……………………………………………12
4.2滚压器的尺寸计算 …………………………………………………13
4.3轴承的选择及计算 …………………………………………………15
4.3.1轴承的受力分析 ……………………………………………15
4.3.2轴承寿命计算 ………………………………………………16
4.4导轨的选定 …………………………………………………………16
4.5其余结构的确定 ……………………………………………………17
4.5.1滚压过盈量的调节机构 ……………………………………17
4.5.2吃刀深度的调节机构 ………………………………………17
4.5.3车刀的选用 …………………………………………………17
4.5.4挡屑装置 ……………………………………………………18
4.5.5冷却装置 ……………………………………………………18
第5章 外圆滚压加工注意事项 ……………………………………………19
第6章 车滚压的加工效果 …………………………………………………20
6.1尺寸精度和表面粗糙度………………………………………………20
6.2金属内部的物理变化…………………………………………………20
6.3表面性能的变化………………………………………………………21
第7章 车滚压装置的用途 …………………………………………………22
第8章 经济价值分析 ………………………………………………………23
结论 ……………………………………………………………………………24
致谢 ……………………………………………………………………………25
参考文献. ………………………………………………………………………26
第2章 设计方案的确定
2.1设计参数
设计内容： 活柱筒的外圆加工
工件材料： 27SiMn
加工方法： 车滚压
加工要求： 外径为
内径为75mm
粗糙度Ra0.8μm
直线度为
选用机床： CA6140
2.2设计方案的确定
活柱筒外圆的车滚压加工是用车滚压机床来实现的，车滚压机床就在普通车床加装车滚压装置，车滚压装置是由车刀和滚压器组成的，车刀在滚压器前面，使车削滚压同时顺序进行。装置后面用一特殊的堆堵用来同车床卡盘一起定位活拄筒，此外还有冷却系统是用来降低车削和滚压温度的。
如下图所示，该装置安装在车床大托板的燕尾槽导轨上，其车削动作是由摇动车刀架手柄实现的，摇动手柄使车刀径向进给或后退，并按安装在车刀架上的百分表指示来控制加工尺寸，保证滚压余量。滚压动作是由均习分布的滚子来实现的，滚子被支承架限制在等分的圆周上，工作时径向滚压力由跑道承受，因滚子在360°度圆周上均布，使向心力具有自动定心作用，滚压力的轴向分力则传给套，再通过止推轴承传给轴承套，轴承套通过调整螺母传递给外壳。跑道内孔有个小锥度，通过调整螺母调节滚子在跑道上的相对位置，从而实现微量调节。工作时，车床主轴上的卡盘卡住活柱筒不用加工的一头，工件的另一头用与工件加工要求的尺寸一致的一个特制的长锥堵顶着。长锥堵的长度应略长于滚压装置，这样当滚压完毕后可以把滚压装置完全退到锥堵上，以便换件，继续下一个工件的加工。为了防止车削过程中铁屑和冷却液四外飞溅，在前后加装挡板，为了便于在加工过程中观察加工情况，把位于可视车削过程的部位换成一个可方便打开的挡板。第8章 经济价值分析
对于粗糙度要求Ra0.8μm的外圆加工有多种加工方法都能实现，例如粗车—精车—粗磨—精磨、粗车—精车—滚压、粗车—珩磨等。零件的经济价值主要体现在设备成本和加工效率两个方面，下面依次与车滚压相比较：
粗车—精车—粗磨—精磨共有四道工序组成，而车滚压只需一道工序，项多在车滚压前加一道粗车工序，所以前者使用的设备明显多于车滚压，而且车滚压的加工时间要比者少多了,而且磨削的加工不稳定。
粗车—精车—滚压是把车削和滚压分开加工，而且采用的滚压装备及方式还有所不同，常用滚压器进行滚压加工，其加工质量远比不上车滚压，而且加工效率也比不上车滚压，因为该种滚压器滚压通常要滚压二到三次。从车设备成本上两种差别不大。
粗车—珩磨，工作效率要比车滚压低些，但是要求的设备要比车滚压高些。因为珩磨需要珩磨机，而车滚压只须普通车床即可。
经过比较可以看出，车滚压无论在设备成本，还是加工效率上都其优势，而且车滚压加工的表面还具有一定的抗疲劳性和抗腐蚀性等优点，故在产品销售上更有优势，总的来说车滚压还是有较大经济价值的。
某厂采用本方法加工单体液压支拄的活柱筒外表面，质量好，尺寸稳定，误差在±0.001mm范围内，表面粗糙度可达到Ra0.4～0.2。该厂组装了4台这样的滚压器，使产品的年产量达到 10万根以上。生产效率有了很大的提高，收到了很好的经济效果。 结论
在绪论中已经把滚压加工的原理和分类等介绍了很详细了，滚压加工在加工质量上还是有其优势的。车滚压装置充分利用了滚压加工的特点，而且利用现在比较常见，甚至可以说有点过时的普通车床加以改造而成，可以加工出较好质量的产品，这也算是一种对资源的充分利用。
由于车滚压中只对车床主轴的跳动有明确的要求，所以只要车床不是因为主轴跳动满足不了加工要求而报废外，其它原因导致的报废机床完全可以用来改造成车滚压加工装备，而且加工效果不会有什么影响，这也算是一种对废物的再利用。
现今外圆加工往往采用(车—磨)等工序，但是本项目的创新之处在于其采用滚压加工来实现外圆表面的粗糙度的要求，这样不仅可以比通常采用的(车—磨)工序更省时，而且所加工的圆柱面还具有一定的抗疲劳强度。工厂生产的目的在很在程度上就是为了利润，如何用最低的成本制造出最好的产品是工厂最关心的，一般情况下这两者是相互矛盾的。但是车滚压装置却能比较好实现了这个目标，我想这就是本装置的最大优势。
事实证明，车滚压在实际应用能收到了良好的效果，它车削削、滚压平稳，被加工缸体表面质量稳定，完全达到了图纸的要求，而且它还具有效率高、耐用度高、结构合理、工序集中、辅助时间短、操作方便、劳动强度低等优点，因此车滚压装置还是有较大的使用和推广价值。致 谢
大学时光弥足珍贵的，大学的四年学习生活是丰富多彩的，是充实而有意义。大学四年来我一直认真学习本专业知识，所以专业课方面有了很大的提高，在设计中掌握了大量有关机械设计制造方面的理论知识，在毕业实习中又将大量的理论知识运用于实践，为毕业设计打下了实践基础。通过这次毕业设计，使我又强化了专业了知识的实际运用能力，收获颇丰。
在本次毕业设计中也得到了院领导、各位机制教研室的老师们、鸡西校办工厂等的大力支持和帮助，特别是我的导老师—牛曙光老师的大力帮助，指导和极大的关怀与帮助。没有所有辛勤培育我的老师们就没有我今天所取得的一切成绩。所以在此向各位领导、老师、工人师傅及在此次毕业设计中给予我帮助的所有同学表示衷心的感谢。愿我最敬爱的老师们工作顺利，身体健康，合家欢乐，心想事成。
参考文献：
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