汽车板材轧机操作侧轴承座的设计含4张CAD图
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汽车板材轧机操作侧轴承座的设计含4张CAD图,汽车,板材,轧机,操作,轴承,设计,CAD
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摘要冷轧机确定的技术领域方面包括冷轧工作辊轴承座,它的结构非常简单而且紧凑,非常方便于安装和使用,提升了产品扎制的稳定性,而我设计的题目主要是针对轴承座的工艺部分,本文首先对轴承座的作用进行了简要的分析,并对轴承座的一些功能进行了阐述。然后,根据对铸造机械零件的特殊性质及各端表面的粗糙度进行查阅和分析,将其中的坯体材料确定为铸钢,并且在设计时要确定其坯体材料的尺寸及其加工剩余。最后,合理建立了某些工艺流程的设计方案,并在某些操作程序中为其夹紧工件设计了定位与夹紧。通过整个生产工艺流程的设计与制订,从而使一个生产零件在加工生产过程中变得更为熟练、易于掌握,充分应用了我们在学校时期所学的知识。一般来说,轴承座主要是轴承和工作箱体的组合体,其主要应用目的是更好地促进轴承的使用,便于调整。在运行过程中,技术水平的不断提高和模具设计水平的不断提高,可以有效降低运行成本,提高运行水平。与此同时,随着科学技术的发展,轴承的应用对国民经济的发展有着越来越大的影响,因此,员工必须对轴承应用的技术和要素有很好的了解,以及模具设计,以方便对未来轴承发展的预期。本文分析了轴承技术,对轴承座的工艺过程进行了设计,希望可以提供有价值的参考。零件的作用是众所周知的,在轴承安装过程中需要有效的轴向支撑,一般来说,在径向轴承中,大多数内圈与轴线紧密相连,同时与轴线一起工作,外圈与轴承座配合短,起到支承作用。然而,在某些情况下,可能会出现外圈,仅作为一个固定轴或内外环同时工作。对于止推轴承,与轴紧密相连的连续运动称为环,与轴承座紧密相连并支撑轴承座的环称为轴承环。此外,在轴承座中运行元件的主要功能是确保两个运行环的使用均匀。一般来说,轴承元件的形状、尺寸和数量会直接影响轴承的整体承载能力和相关性能1。关键词：冷轧机；工作辊；轴承座；工艺过程AbstractCold rolling mill to determine technology areas including cold rolled work roll bearing seat, its very simple and compact structure, convenient in installation and use, improve the stability of the copper products, and the topic of my design is mainly aimed at the process of the bearing parts, this article first has carried on the brief analysis of the function of bearing seat, and explains the features of the bearing.Then, according to the special properties of the casting machinery parts and the surface roughness of each end of the inspection and analysis, the billet material is determined as cast steel, and in the design to determine the size of the billet material and its processing surplus.Finally, the design scheme of some technological processes is reasonably established, and the positioning and clamping of the clamping workpiece are designed in some operating procedures.Through the design and formulation of the entire production process, so that a production parts in the process of processing and production become more skilled, easy to grasp, fully applied the knowledge we learned in school.Generally speaking, the bearing seat is mainly a combination of the bearing and the working box body. Its main application purpose is to better promote the use of the bearing and facilitate adjustment.In the process of operation, the continuous improvement of the technical level and the level of mold design can effectively reduce the operation cost and improve the operation level.At the same time, with the development of science and technology, the application of bearings has an increasing impact on the development of the national economy. Therefore, employees must have a good understanding of the technology and elements of bearing application, as well as mold design, in order to facilitate the anticipation of the future development of bearings.In this paper, bearing technology is analyzed to provide mold design elements and provide valuable reference.The role of parts is well known. In the process of bearing installation, effective axial support is needed. In general, in radial bearings, most of the inner ring is closely connected with the axis and works with the axis at the same time.However, in some cases, an outer ring may appear, working only as a fixed shaft or as an inner and outer ring simultaneously.For thrust bearings, the continuous motion closely connected to the shaft is called the ring, and the ring closely connected to the bearing seat and supporting the bearing seat is called the bearing ring.In addition, the main function of the running element in the bearing seat is to ensure uniform use of the two running rings.In general, the shape, size and number of bearing components will directly affect the overall bearing capacity and related performance of bearings. Keywords:coldrolling;workroll;bearing pedestal;support shaft 目 录1 绪论61.1课题的来源及意义61.2国内外研究现状71.3课题的主要内容102.冷轧工作辊轴承座的结构设计112.1冷轧机和工作辊结构112.1.1冷轧机的简介及优点特性112.1.2冷轧机的结构组成及工作原理122.2轧辊的结构及要求142.2.1对冷轧工作辊的材质要求142.2.2对冷轧辊加工的技术要求162.3工作辊磨损的主要因素及解决措施 172.3.1.工作辊的磨损问题172.3.2平整机对工件辊磨损状态的分析和工件辊局部磨损的应对措施172.3.3制定合理的平面轧制方案182.4对冷轧机轴承的维修保养182.4.1对板材冷轧机轴承部分进行检验和维护 18 2.4.2做好对板材冷轧机合金轴瓦的检验和维修193.板材冷轧机的日常检查与维保213.1做好对于板材冷轧机轴承间隙的调整213.2做好对于板材冷轧机轴承的定期检查与维护213.3轴承座需要具备的性能分析 213.3.1常见问题及修复方法223.3.2轴承座的维护与保养 234.轴承座制造的工艺过程254.1零件的作用 254.2零件的工艺分析254.3确定生产类型264.4确定毛坯264.5基准的选择27 4.5.1粗基准的选择274.5.2精基准的选择274.6制定工艺路线274.7机械加工剩余量、作业工序大小和毛坯规格大小的确定294.8夹具设计-钻模板的设计414.8.1定位基准的选择414.8.2定位误差的分析41 5.冷轧工作辊轴承座的优化设计405.1解决冷轧机在换辊过程中的问题435.1.1换辊设备操作中经常存在的一些问题435.1.2解决换辊问题的实用新型方法436.致谢45参考文献49V1 绪论1.1课题的来源及意义冷轧机一直以来是我国钢铁工业生产的重要一个组成部分,板带式冷轧机如果能够运行良好,可以有效保证了钢铁工业生产顺利进行,复杂而困难的工作环境很大程度上影响了板带式冷轧机的正常运行和效率。冷轧厂为了确保冷轧机正常运行去生产板材,这就需要我们通过分析冷轧机在日常生产工作中的故障和工作特点对其进行有效的维护和保养,去使得冷轧机更高效地去生产板材。目前,在广泛应用的四轴转辊式四轴冷轧机中,工作在转辊前几乎基本没有任何横向倒角或者几乎是任何倒角,因此在机架进行大型工作用四辊机架更换的整个过程中,当一个大型工作辊被重新安装和进入一个机架时,很容易就可能会与一个机架上的小窗口安装衬板之间就会发生一些小的碰撞或者是摩擦,使得一个大型工作辊的内部轴承座和小窗口衬板容易因为这些磕碰而导致受到严重磨损,并且在机架安装和进行更换的整个过程中也不容易,这就严重地直接影响了四辊冷轧机的正常运行。制造生产过程及其中的各种轧制工艺精度,久而久之就可能会降低导致了冷轧机所用的能够用冷轧生产出来的各种产品质量很有可能不满足客户需求,产品质量也难以得到控制,就这样大大降低了冷轧企业的社会经济效益。轴承部分是冷轧带钢中最重要、也是最容易损坏的部分。这是因为冷轧带钢的大部分可变载荷集中在轴承部分。长期的使用会严重延误板材冷轧机的生产寿命。为了有效地保证冷轧机的正常工作,对冷轧机的承载部分进行检修和良好的维护是非常重要的。因此我们研究的主要目标就是为了要改进和提高我们现有的生产技术,克服它的缺点于是我们为客户提供了一种新型的冷轧机工作辊轴承座,它的特点是结构简单并且紧凑,方便于安装和使用,提高了我们所轧制的产品质量和生产过程中的稳定性,安全和可靠。但是容易使轴承座的温度升高,频繁出现轴承和轴承座的温度高而变形和润滑剂的作用失效,因此造成了惨重经济损失,对于此问题,就显得轧机的轴承座冷却和润滑非常重要2。为了解决上述问题,我设计了该课题。1.2国内外研究现状1.2.1轧辊轴承的使用国内现状 轧辊轴承的实际使用国内市场现状武汉钢铁公司从 sms 公司引入1700冷连轧机,工厂自成立以来,频繁地发生工作辊轴承因为工作时温度过高导致烧熔的问题及工作辊轴承内圈与工作辊身之间出现粘连的事故。在这一问题上武钢与和合伙单位已经进行了大量的实地考察和试验,通过实验数据的分析和研究提出了以下的解决方案:(1)对轴承座结构进行改进:在止推轴承的两侧安装润滑设施,用于调整轴承在工作时的轴向间隙,以消除对轴承的额外力距;改变轴承末端的设计和密封性,在汽缸柱和轴承座之间的接触点插入硬化的嵌板,以防止该部分的变形。(2)将轴承润滑方式由原脂润滑改为油汽润滑,可以极大的减少轴承内部散发的热量,使得轴承更加耐用。(3)定期更换轴承外圈的承载部分,避免轴承因为局部过度磨损而出现问题。(4)加强对轴承以及轴承座的维护。在采取了所有这些措施之后,工作轴轴承的寿命显著提高,但是仍低于设计寿命,轴承受到异常损坏的问题还是经常发生。轧机在设计时理论的最大轧制速度达到了2000m/min,但是在实际的生产过程中只支持的生产速度却为1000m/min以下,其严重的制约因素是支撑辊上滚子轴承和工作辊上的接触球轴承在长时间的接触工作中导致温度过高,这就严重的影响了轧制速度。国内生产的轴承的平均寿命只有一千多小时。此外,国内一些比较先进的钢铁生产行业的钢板冷轧机的工作辊轴承的寿命也比设计时预计的寿命低很多,而且经常出现轴承因工作时温度过高烧熔的现象。在对该类大型机床重要零部件产品进行了全面的保养修理后,有很长一段时间,机架传动轴承的正常使用工作环境条件已经得到了明显性的改善,但随着轴承使用寿命期限的不断缩短,事故事件发生的重复次数逐渐有所减少。此外,还有人应该特别注意到地看到,轴承座上的传动止滑和推阻力凸耳和轴承机架及传动挡板之间尺寸间隙的大小对于传动轴承的整体移动运行状态已经产生了明显的影响。目前的研究状况描述了使用条件和维修条件与工作轴轴承特性之间的关系,指出了不适当的工作辊和支撑辊在工作时的运行条件会如何影响了轴承的性能3。由于支撑工作辊的中心线所在平面相对支撑辊的中心线所在平面距离出口侧之间存在一定的距离,导致很容易就会发生轴向交叉,然后产生过度的轴向力。据我们估计,热轧机的轴向和轧制能力最高可以直接达到轴向轧制能力的5%,良好地保养可将其损耗降低到0.5%或1%,因此,对于大多数的热轧机而言,这大大降低了贮存疲劳的使用寿命。是轴承疲劳强度的5%左右的500倍。1995年,对1700轧机的轴承性能和使用状况进行了检查。由于轴承长度和滚动轴的变形,滚子轴承中的四排圆锥型滚动轴承无法确保所有四列都具备相同径向自由度。因此,这对轴承的作用和功能也就产生了一些负面的影响,比如保持架、套圈都会出现变形和内外圆圈间的滚动会使轴承出现卡死。此外,可能会产生额外的轴向载荷,但在设计中没有考虑到。上述这些具有影响力的因素都主要是由于使得新型滚子滚动轴承的使用寿命远远要低于产品设计期所需要预想的实际使用寿命。其中主要包括了在冷轧带上对钢材的冷轧厚度也是尽可能有的是不同;这种工作型式中的重型轧辊与这种支撑式承辊轧的磨损严重程度各不相同;由于这种工作型中的轧辊与支承式重型轧辊的焊接安装位置错误,导致其轧辊旋转时的轴线与同一平行面上。在两个轴承机架之间由于安装一个错误的轴承台板连接造成了机架受压轴承带辊和钢辊的相对于轴承工作时间轧辊的横向滑动;轴承工作时轧辊的相对应力支承和轧辊沿水平轴向轴的位移;支承辊水平轴承座的水平导架与轴承工作时轧辊水平轴承座之间或支承轧机架的导板与支承辊水平轴承座之间的应力间隙比较大;由于工作时的水平轴向轴承运行旋转方式与运动速度不同,从而容易使得轴承辊子沿着两个水平方向轴线的不同方向平行运动不利于平行,因此容易产生水平轴向的应力,导致其中一个的支撑座受力加大。为了更好地实现此目标,企业要求在生产过程中一定严格要求保证水平轴线的方向均匀平行,必须严格地控制水平轴线机座的滑板与轴承座工作表面的间隙,垂直轴线方向必须严格地控制水平压力设备接合点的间隙。与此同时,在工作轴的支柱上安装了一个斜面铁。采取上述措施后,极大的减少了滚动轴承的故障率,使轴承在工作过程中的寿命更高4。1.2.2.国外研究现状 1993年, SMS工程公司就广泛地针对工况下工作时产生的工作辊制造设备进行了深入而广泛的研究。与此同时,托林顿公司正在深入地分析压力载荷对于轴承的影响。两家企业一起研究出了因为弯曲而产生的机械辊系统。该研究所使用来确定最终要素的模型是由两个不同的模式构成:轴承环和外部轴承环。认为四个滚子的载荷在径向截面升的分布是相同的,这与实际生产应用中所测量的结果有很大的偏差。其原因是由于弯曲后轴径滚子轴承和轴承中心孔在水平方向上已经不再保持平行,使四列滚子所受径向间隙差异不同,导致四列滚子所承受的负荷也不同。研究表明,接触到污染物的轴承将会缩短其轴承寿命。于是又研发出了新一代带有密封装置的圆锥形滚柱轴承,外部的轴承环由四个独立套环所组成。内部环之间没有隔离环,而且设计了密封的环。而目的是为了让这个轴承可以防止污染物进入轴承的内部环境中,改善四个滚轮的负载分布,从而延长了寿命。自20世纪90年代,我们研究轧辊轴承使用中存在的影响轴承寿命的问题,并提出了各种延长寿命的方法。然而,研究的范围主要集中在轴承的结构、材料、精度和冷却润滑剂材料上,但结果并不令人满意。为此,我们对轧辊和轴承进行了约束机制分析。检测到轴应力弯曲的变形。由于轴承座对轧辊有一定限制,导致其无法自动发生与之相应的摆动,这种情况可能会导致在较高的精度上与轧机在更大程度上不同于滚动行间的径向空隙产生严重偏差。因此,低于其设计数值的轴承在实际使用寿命上也不可避免地会出现弯曲,主要的原因之一就是在进行轴承设计时忽略了对轧辊弯曲。传统解决方法就是通过使用调心轴承来适应轴的弯曲,而且该轧机在其结构上的一个主要特征就是负载载荷很大,径向上的尺寸也很小,所以我们只能考虑选择一系列的滚子轴承。这些轴承本身没有调心的作用,必须通过轴承座去进行。侧轴承的作用是滚轮操纵支架及轴向极限的运动、圆柱体和轴承的正、负弯曲。限制性设计的根本理念是,在负荷模式下,轴的静态固定式,当轴承的坐标系有足够的自由来适应,以确保轴承一直以大致的均匀负载模式运行时,轴承的寿命可以大大提高。这一构想,我们称之为轴承的自动复位原理的概念,是在轴承载体的总影响下发展起来的,包括扭曲的轴承(在最弯曲的地方建立弹性回路),影响了轧辊组织之间的联系。通过我们自己开发的无摩擦的边缘元素的三维模型、无摩擦的边缘元素计量压力计,这两个结构轴承具有独立功能和独立功能,这证明了自位机构在处理泄漏方面的效率并在实践中得到验证5。1.3课题的主要内容冷轧机组成分为俩部分,一部分是工作机构,另一部分是传动机构。 如图1-1所示的常见冷轧机。冷轧工作辊它的轴承系统的构成分别是上辊和下辊,轴承。工作滚柱轴承分为工作侧和驱动侧。冷轧进程中,随着轧钢工作条件的变化,如轧制负荷的增加、轧制速度的提高等,会对传动轴支座和轴承孔的磨损受到一定影响。对轴承性能的要求也随之提高,为了保证冷轧机的正常生产,对轴承座提出了高质量的要求。轧机的重要组成部分由冷轧工作辊构成,它的寿命和质量是对冷轧机有影响的,而且因为它的一些工作特点;(1)轧机受力非常大,并且轧辊的直径被限制,不能够一直增大,因此对于轧辊轴承箱来说,它的单位压力非常大,比一般的轴承大几倍;(2)冷轧机现代的发展趋势是高速,所以对于冷轧工作辊轴承座来说,它的速度范围同时也出现了一些很大的变化。(3)工作的环境很差,加热也不是很均匀,温度也不是很稳定。(4)需要频繁的换辊。(5)要求高精度的板材。相对于冷轧机的工作特点就需要高标准的滚动轴承:高承载能力,高旋转精度,高转速,简单的结构,方便于拆卸。所以,相对于冷轧机实际状况和工作要求来说,选择和设计冷轧轴承座是很重要的,它关系到冷轧机性能的优缺点。冷轧工作辊轴承座是连接工作辊与轧机并保持相对运动的重要部件。轧钢机在轧制的进程中,轴承箱通过轧辊和内轴承的连接,保障了轧辊和轴承内圈的稳定转动,防止轴承转动而引发的轴承跳动或扭曲发生。轧机的工作辊轴承系统由两个工作辊构成。对于轧机的产量来说,当它的产量很大时,就需要更换它的工作辊就需要重新再磨。为保障正常工作,对轧机来说,它就需要三套冷轧辊系统当做备件。因为在轧机工作的进程中,它的轧制速度非常快,温度特别容易升高。频繁的出现轴承座与它的热变形造成它的润滑油失效,造成了非常大的经济损失,所以,对于轧机轴承箱来说,它的冷却润滑设计的这一步就非常重要。除此之外,轴承座的结构非常复对轴承孔的精准度要求很高,因此制造它的壁厚差就不好做。所以在设计进程中应考虑它的加工工艺。1.了解冷轧结构(冷轧机的组成、结构和操作)。2.了解冷轧工作辊轴承座的结构,掌握轴承座的用途及其关键部件的结构和工作要求;(1)了解冷轧工作辊轴承座的工作形式,合理设计其尺寸(2)掌握查阅机械设计手册的能力,能根据手册准确识别相关参数(3)研究现有冷轧工作辊辊套图纸,了解冷轧工作辊套的结构和功能。(4)根据已知的设计参数,计算出冷轧工作辊轴承座的尺寸;设计出合理的冷轧工作辊轴承结构;(5)对轴承座进行工艺规程设计6 。 图1-1常见冷轧机2.冷轧工作辊轴承座的结构设计2.1冷轧机和工作辊结构2.1.1冷轧机的简介及优点特性冷轧机就是一种使用压力来加工各种金属材料。冷轧机主要指的是一种新型冷轧设备,它利用承载辊和冷轧工作辊对钢筋的两侧施加力。冷轧机可以通过改变两辊间隙的大小来生产不同直径的冷轧肋钢筋。机器可以生产的热轧钢筋直径6.5毫米至11毫米的钢筋和热轧钢筋直径为5.5毫米至11毫米的成品部件。冷轧机轧制出来的带肋钢筋,冷轧机是为了替代冷拔钢丝的预应力混凝土中的构件。在原位浇筑的混凝土结构中,为了节约钢材,可以更换一级钢筋,使其成为同类最好的冷轧钢材产品之一。冷轧机的主要优点及特点:在的冷加工过程中,冷轧设备能够同时根据不同的方向,不同的方位进行不同的冷加工。在基本上维持了以前横截面区域相对完好和稳定的前提下,同时也大大地增加了其对抗压和耐位的适应能力,使它依然保留了具有足够的扩展特点来确保具有几何参数的冷轧、热轧和冷轧带肋钢筋,水平面上所缩小的比率和间隙节距)和四种材质的指标(即各种材料的耐拉强度,材料的屈服力值,伸长率和制造冷弯角程度),它们可以应用于各种工业建筑物和平民阶层的建筑,从而节省了大量钢铁在建筑中的消费,并且减少了建筑所需要的费用7。2.1.2冷轧机的结构组成及工作原理基本结构:轧机是一种实现各类金属冷轧工艺的设备。这通常是指完成整个轧机生产工艺流程的设备,其中包括主机、辅助装置、起重搬卸设备、辅助装置等。1.轧机命名方式依据轧制的品种、轧机类别及公称尺寸去进行命名。用公称尺寸来确定命名的各种型号轧机都是以每个齿轮座上的一个人字齿轮节圆的长度为标准;初轧机就是用他的公称直径去进行命名;板带式轧机主要是通过板带式轧机在高速工作中将辊身长度定位来命名;钢管轧机就是用在生产过程中所用材料的最宽管径去进行命名。有时还使用了轧机的开创者来命名8。2.轧机主要设备（1）工作机座由自动轧辊装置自动轧机的轧辊品牌装置轧辊名称装置自动轧钢机的导卫、轨座、轴箱和承包装置轧辊工作台装置自动调节上下轧辊的控制设备装置平衡上轧辊的控制设备和自动换轴轧辊机等装置部分组成。（2）轧辊在轧机上用于使得金属能够产生连续可塑性变形的主要操纵零件及其工具9。（3）轧辊轴承支撑轧辊的部件，需要将其固定在框架内。滚动轴承的工作负荷变化较大，因此滚动轴承的摩擦系数必须较低，具有足够的强度和刚度，并且滚动轴承必须易于更换。为不同的轧钢厂选择不同类型的轧辊轴承。滚子轴承刚度高，摩擦系数低，但承载力低，整体的体型较大。它们主要用于带钢轧机的工作辊10。（4）机架它由两个金属轧机的铭牌连接而成,用来安装轧辊的轴承座及调整轧辊位置。它必须具备足够的运动强度和刚性,机架的主要结构形式包括有全封闭式的机架和全封闭式的机架,全封闭式的机架则指的是一种完全整体型的机架,具有更高的运动强度和刚性,主要适合用于轧制能力较大的钢球、带轧机,开式的机架由全封闭式机架的主体和顶盖所构成,适合辊子的更换。（5）轨座它是指用来将轧机安装在一个有轴线的机架上,并把它们固定到一个地基上。用来抵抗轧机在高速运动时所产生的重力和向右倾斜的力矩,防止轧机在高速运动时发生向左倾倒现象,同时保证了工作台机架的安装位置尺寸准确11。（6）轧辊调整装置用于通过调整辊子的间隙,使得轧制的零件能够达到要求的轧制尺寸。它可以划分为手动,电动,或者是液压。手动压机主要适用于中、小型轧机。电动压力机由电动机、变速箱、制动器、压力机螺杆、压力机螺母、压力机位置指示器、球形垫块、压力表等组成;它们具有信号传输效率低、运动零件的转动惯量大、响应速度慢、调整精度低等特点。自1970年代起,轧机开始采用AGC(Automatic Control)制度体系、带钢轧机液压系统中运行系统中采用了轧辊调整装置,极大的提高了产品的合格率使得板材厚度的偏差更小。（7）上轧辊平衡装置上辊升降装置，防止辊内和辊外轧制件的冲击。形式包括:弹簧类型，主要用于型材轧机;常用于滚珠轧机，辊的运动较大;液压式，主要用于四辊带钢轧机。为了提高轧机的运行速度，轧辊的更换必须是快速和实用的。（8）传动装置由电动机减速机驱动齿轮座及其连接轴。通过一个齿轮座把各个传动的力矩输送到不同的轧辊上,使轧辊在力的作用下工作。（9） 辅助设备在轧制的过程中包含了一系列辅助工艺的装置。例如原材料制备、加热、钢材回转、修剪、矫直、冷却、缺陷检查、热处理、酸洗等。起重机、起重汽车、起重机、货物运输机、辊筒、输送机等12。（10）附属设备供电设备，润滑设备，废水废料回收设备，防止铁皮氧化设备，供水和排水设备，修理设备，供燃设备，以及环境保护等设备。2.2对冷轧机轧辊的结构及要求2.2.1对冷轧工作辊的材质要求冷轧辊作为冷连轧机组的主要消耗型生产设备备件,其使用寿命与性能直接决定冷轧带钢的品质、生产成本及机组的产能。目前,国内外冷轧辊材质主要是传统5%Cr以及改进型5%Cr.5%Cr锻钢冷轧辊具有良好的淬透性和耐磨性,具有良好的热冲击性能和防止钢粘附的能力。大量的生产实践表明5%Cr材质是理想的冷轧辊用钢。过去几年与冷轧产品的发展走向,很多品种,具有高强度和薄规格,工厂中所需要的冷轧机的工作效率和机器的质量也越来越高,这就需要不断发展制造和使用冷轧辊的新技术,以满足轧机和生产的需要13。冷轧钢板(主要包括锌、锡涂层的钢板和一些薄型钢板)被广泛地应用在化工、轻工行业、汽车、机械、建筑、水利和发动机及电力、石油、煤炭和铁路中由于其高强度、厚度薄,它们又易于加热处理,具有良好的深度和冲压性能,因此冷轧钢铁成为国民中最常被使用的钢铁。轧辊机是冷轧板材制造设备的主要组成部分。冷轧薄板的需求也使得产品供给量增加,这就导致轧辊制造企业需求量显著上升。然而,中国高档冷轧锻钢卷的生产能力仍然非常有限。由于使用的是进口设备,只有少数的轧辊厂商才能够为其提供一些较高的产品,部分缺点只能靠进口设备加工和修复。在有些企业的工厂的生产过程中,吨钢材消费降至低于0.2公斤,就是由于材质的选择是优质轧辊钢材,而我国大多数生产企业钢吨耗材仅仅才下降到了1公斤,就在耗材这方面我们与先进国家还是相差很远的,所以我们改进的空间还是很大的,希望通过我们的研究改进使得冷轧机的整体工作水平赶上世界的前线。对于冷轧变形工作辊的主要性能有以下要求:轧辊的强度冷轧变形抵抗力远高于热轧变形抵抗力。在钢板轧制初期,冷轧工作辊的表面不仅需要承受 1104mpa 的压力,同时还需要承受着辊与板之间的摩擦而产生的剪切应力。冷轧机工作辊的抗拉强度 大约是 2103mpa ,内部结构应均匀。真空熔化、真空脱气和真空浇注,不仅阻碍了合金元素的氧化物隔离,而且通过控制浇注温度和浇注流量,提高了组织的致密性和统一性。由于电渣重熔技术的发展,钢的纯度进入了一个新的时代。钼、钒等合金元素的加入提高了冷轧钢的强度和性能14。轧辊的耐磨性冷辊磨损主要分为两种类型:径向宏观磨损和表面粗糙度下降。而且冷轧辊的性能和使用寿命主要受宏观和磨损影响。在钢锭被磨损很严重之后,就可能变成一个钢板胚,尤其特别是高速轧制的过程中各种很薄的板材、工作辊的寿命就可能会因为高速冷轧和低温热轧制的过程中激烈冲击造成磨损和热力的消耗而大大降低,这已经变成一个极其紧迫的问题。很多研究人员对冷轧机械工作辊的磨损问题进行了深刻讨论,比如轧辊受氧化铝等影响下造成的磨损;很有可能就是因为轧制应力过大而直接导致冷轧辊的辊面发生变形,从而引起辊面出现氧化和磨损小颗粒,这些颗粒形成了磨料,这直接造成了冷轧机工作辊的氧化和磨损;所以,轧辊表面的重新再生和加热是否确保了工作辊的寿命。事故抗力指冷辊对热裂纹、剥落和热冲击的抵抗能力。随着我国现代高速低压钢板轧机的进步发展,由于钢材堵塞、叠加和滑移等事故,冷轧机表面摩擦能力会大大增加,瞬时温度也会升高。当温度达到1000时,钢就可能会发生粘结。一般而言,冷轧辊的局部表面温度升高可能会导致局部的过热及微观结构与性能发生变化。冷轧时工作辊表面出现的裂纹主要是因为在轧制时由于局部高温过热所引起的结构应力的改变。微裂纹长出引起的磨损和剥落现象是导致冷轧机工作辊磨损过早而失效的一个重要原因。淬硬层的深度通过提高淬硬层在工件上的硬化层数,可以有效地延长淬硬层在工件上的实际厚度和直径,从而延长了工作辊的寿命。铬含量在冷轧钢材所占比重由2%上升到3%,冷轧机硬化层的深度也从为10mm增至15 mm.在20世纪80年代中期,液氮低温处理和双频感应式高压加热技术得到了广泛应用15。2.2.2对冷轧辊加工的技术要求保证轧辊的强度满足工作中所需要的高强度,确保轧辊在各个方向上的表面坚韧性和硬度符合实际使用要求。确保履带式钢材的表面质量满足技术标准要求,要确保安装和轧制尺寸的准确性以及规定的形状和位置公差符合要求。 冷轧机轧辊图如图2-1所示。 2-1 冷轧机轧辊图 2.3工作辊磨损的主要因素及解决措施2.3.1.工作辊的磨损问题由于工作辊与轧钢之间的相互摩擦引起。常见的磨损主要可以分为细胞性磨损,疲劳性磨损,黏结性磨损和耐腐蚀性磨损4种。2.3.2平整机对工件辊磨损状态的分析和控制工件辊局部磨损的应对措施一般来说,工作辊的磨损呈现错位随机分布特点,边缘段所对应的中间段工件辊的磨损较严重,中间段所对应的工件辊磨损相对较轻,这主要原因是由于中间段工件辊在边缘表面氧化较为复杂,工作辊和带有钢筋边缘之间的区域相连。触所引起。在此项技术的基础上,针对工作辊的一些磨损问题,采取四种措施:1.加强新换工作辊的品质检测新工作辊本身当生产出来时,很有可能品质不过关,如果换上的新的工作辊在质量上存在问题就会极大的影响辊的磨损程度。因此,在生产的工厂中如果需要更换新的轧辊时,必须对新轧辊的质量和稳定性进行严格的检验,避免由于工作时轧辊的质量不合格而引起的事故,影响到其生产的正常运转。上述检查主要包括超声波检查、硬度测试、化学组件检验以及金相测试。超声波检测主要目的是检查轧辊内部有无缺陷。硬度测试主要目的用于检验确定轧辊表面的硬度是否均匀,轧辊的热处理技术是否合格。其中的化学组成主要由光谱计数器进行检测,以确定是否辊表面有化学组成的含量或断裂区域坐落在合适范围内。金相检验的内容主要包括用于分析和判断包容辊的断口面上所在点的,颗粒尺寸和包容辊表面或鸿沟等金相组织,进而进行辊质量的判断。2.在对各个工作轴和辊的正常工作期间,需要对其和辊进行详细的工作跟踪和日常检测,在对各个工作轴和辊的正常运行使用期间,应及时地跟踪监测其在各个工作轴和辊上的正常使用运行状态,特别注意带钢的断裂、钢的附着力、轧制过程中异物的加入等异常情况。此外,必须加强底部辊研磨的检查、并且要详细地记录辊子磨削的次数和每次因磨削而失去的厚度,磨削程度是否符合实际情况,磨削的数据是否是正常值。此外,根据实际工作辊磨损,磨损的适用应及时分析原因,必须找到工作辊磨损的原因并且要出现的异常及时上报,并且制定一定的方案去降低磨削的程度16。2.3.3制定合理的平面轧制方案轧机方案不仅要确定轧制件的顺序,还要确定轧制件的组合,根据不同的轧制产品,制定合理的轧制方案,一般情况下,水平轧制方案可根据带钢的轧制宽度由宽到窄确定,就轧制宽度而言,轧制宽度越宽,线材在轧制过程中的宽度的变化就越多,以确保在给定的时间内,各个轧辊的接触面能受到相应轧制力的影响,以避免表面上的连续轧制力引起磨损。通过在一段时间内轧制不同规格的带钢,可以将工作辊的磨损降至最低。与此同时,对于实施计划的工作辊轧制,必须及时分析和测试,并合理优化和调整轧制过程,以便更加适应工作辊的工作实际情况和尽可能减少工作辊磨损。4.优化平面生产计划平面轧制计划不仅要确定轧制件之间的顺序,还要确定轧制件之间的各种组合,这就产生了分选和分组的集成问题。有些机组的轧制顺序是随机的,缺乏充分的规划,由于轧制过程中轧件温度不高,轧辊平整,其热对流对性能影响不大,轧制顺序必须严格从宽到窄。同时,为了减少局部磨损,在组织轧制计划时,应安排不同宽度的带钢,使宽度的梯度变化尽可能小1718。2.4对冷轧机轴承的维修保养2.4.1对板材冷轧机轴承部分进行检验和维护冷轧机的承载部分是冷轧机最关键、最有缺陷的部分,这是因为冷轧机钢带的可变载荷大部分集中在储存部分,长期使用将显著影响冷轧机的使用寿命,冷轧机支承部件的维护对冷轧机的正常运行起着重要的作用,冷轧机支承部件是冷轧机的重要组成部分。我们通常在存储部件和接触存储部件的表面添加保护装置,这种保护涂层对冷轧板的支撑部分起到一定的保护作用,在一定程度上提高了冷轧板的耐久性,但冷轧板在使用时会产生很大的影响,影响冷轧板轴承部件使用寿命的;因此,在车辆轴承部件的维护和修理中,有必要找出造成轴承损坏的具体原因,并且设计出具体的解决方案,有针对性的去对具体的损坏原因分析解决。在选择板材冷轧机的材料上,一定要符合相关的技术标准,不能因为不符合材质要求而导致轴承部分在工作时因为强度不够而损坏。此外,为了保证合金涂层的均匀性,在为冷轧机所用轴承添加合金涂层之前,应清洁轴承表面,使其不影响轴承的合金涂层。此外,在冷轧带钢安装过程中,必须对带钢进行清洗,尽量减少异物的进入,以提高带钢带钢的使用寿命19。2.4.2做好对板材冷轧机合金轴瓦的检验和维修大多数合金轴承用于大型重型设备的滑动连接。合金轴承出现问题也是冷轧过程中最常见的故障之一。冷轧机合金轴承部分的故障排除和处理对冷轧薄板机的正常运行具有重要意义。为了有效地确保冷轧板料维修和加工处理的部分合金冷轧钢板轧机的滚动,有必要仔细分析这部分轧机损坏的原因,并且针对性地采取一些保护措施或者是进行具有针对性的处理,在这个基础上,为了尽可能多地保障冷轧板料和合金坯料的安全可靠地运行,保证冷轧板料的正常使用和生产,在冷轧板料的加工处理过程中,部分合金坯料长期低速工作,增加了冷轧机合金轴瓦零件的磨损。因此,随着磨损程度的增加,冷轧机的合金轴瓦部分和接触波之间很容易造成划痕,由于外部荷载的增加,合金储物箱内部也会出现较大的塑性变形和定位,合金储物箱内部的金属部分也会发生断裂和其他金属滞留,最终可能会严重损坏冷轧机的合金轴承,影响到冷轧机的正常工作运行和正常钢铁制造,另外,合金轴瓦和冷轧机轴承之间的接触部位应尽可能地保持润滑平整,在冷轧机合金轴瓦工作时,在冷轧机合金轴瓦和工作部位之间形成良好的润滑油膜,可大大减少对冷轧机合金部位的润滑磨损,在冷轧机工作过程中,如果轴瓦和工作部位之间不能形成油膜,也可能会直接导致冷轧机合金轴瓦因为工作时过热发生剧烈的磨损造成了对冷轧机的破坏。在进一步了解到合金轴瓦的磨损及其原因后,为了大幅度地提高冷轧机的工作效率和其使用寿命,一定需要注意确保在合金轴瓦和冷轧机的轴承之间能够形成良好的油膜,这样不仅能够有效减轻轴承磨损的程度,还可以极有效降低轴承在正常工作中所产生的温度,极大地改善了冷轧机的工作效率和其使用寿命。为了有效保证冷轧薄板的合金轴承和轧辊之间良好的接触,有必要对冷轧机的合金轴承部分进行良好的刮擦。在冷轧薄板的合金轴承刮除过程中,叶片的方向应与前一个叶片的轴向保持横向的交叉,刮除结束时应去除叶片留下的痕迹。这使得钢板冷轧机的合金轴瓦可以更有效地注入润滑油,从而有利于形成一个好的润滑油油膜20。 3.板材冷轧机的日常检查与维保3.1做好对于板材冷轧机轴承间隙的调整轴承是冷轧机重要组成部分,当合金轴承发生损坏而需进行修理时,必须适当地调整合金轴承安装过程中的间距,特别是计算冷轧机磨损、刮擦后的承载力时,确定冷轧机合金轴承转速和相对设计值。在日常的工业生产中,冷轧机的两边和合金轴瓦的相对间隙一般都是要把控在0.02mm 的区域范围中,并且我们应该根据这一数值的范围内适当地调整两边之间的相对距离,使得俩边的间隙大小一致。因为在冷轧机轴瓦间隙调整中的数值很小所以实际中需要我们使用像千分表,塞尺和压铅等方法去进行调整。而为了能够确保他们之间间隙的数值稳定,通常我们需要在上下两个合金壳接触处加一些铜板来保持和同时保证它们之间的间隙,两侧铜板数量应相同。在正确调整模具中板材冷轧机合金轴承的相对间距时,一定特别要注意尽量避免模具中板材冷轧机合金轴承和模具轴之间的直接接触。3.2做好对于板材冷轧机轴承的定期检查与维护冷轧厂为了保证运作的钢板和冷轧机能够得到定期检查和维护,则必须对钢板进行一次性的冷轧,尤其特别是板材和钢轧机的轴承部件,而必须要对其所承担负荷较高而持续影响,从而可能导致更严重的磨损,轴承部件和钢板冷轧机的正常使用。在磨损率较高的情况下,冷轧机的轴直径与辊筒之间存在较大的间隙,影响冷轧机加工的精度和稳定性。冷轧厂为了保证冷轧机在工业生产过程中的正常运行和使用,对于板材冷轧机日常维修检查和质量监督是非常重要的,并且如果我们更加注重对于板材冷轧机主轴承的保护和润滑,这样也会大大提高冷轧机在工业生产过程中的寿命和生产质量21。3.3轴承座需要具备的性能分析轴承可能有某些性能取决于其工作条件:(1)相互磨损系数很低(2)导热性很好。(3)抗磨损和抗腐蚀性能(4)材料的强度要满足要求。同时满足以上四种要求的材料是非常难找的,一般来说,使用两种不同的金属层来制造轴承是很常见的,因为两种金属在使用性能上可以互补。同时,最好通过浇铸或浇铸的方式将较薄的材料放置轴承座的表面上,这一薄层通常被称为轴承衬。轴承衬套和轴瓦的材料组合类型有以下三种:轴承合金、青铜和具有特殊良好性能的轴承材料。3.3.1常见问题及修复方法1.磨损问题轴承座在日常生产生活中最普遍的问题就是磨损问题。2.修复和解决磨损问题的方法传统的焊机维修方法通常是进行维修,但由于焊缝数量多,工件表面温度很高,导致焊接件变形或开裂,这对于焊件的工作性能影响很大。但是使用高分子复合材料去修复的话,既可以解决热影响带来的弊端而且修复后的厚度也不会发生改变,为确保所修复部位在修复后完美接触配合,减少零件修复设备的振动冲击,避免磨损的可能性,所以修复时要进行现场修复,避免机加工。3.修复过程一般只需四步:.表面处理:去除轴承座表面上的油脂和水分;.对用于维修的材料进行配置;.材料均匀涂抹在需要维修的轴承心轴上,填充牢固;.材料硬化前,可适当加热材料表面,加快材料的固化速度。操作室整体的磨损最好在36个小时内进行修复。操作简单,不用再使用特殊的设备,操作人员也不用进行特别的训练。与其他传统的维护技术相比,节省了大量的时间与人力,成本只有一般的维护费用的五分之一到十分之一左右。现场维护也减少了装置的维修工期与运输费用22。3.3.2轴承座的维护与保养(1)在实际的生产中采用了轴承冷却系统.用于冷却轴承座的冷却水不仅延长了轴承的使用寿命,但也大大提高了生产效率。轴承材料通常由各种加工过的特殊钢制成,但这种特殊钢轴承有温度等限制,在操作条件下,如果模具温度过高,即使在轴承制造中,由于温度过高,轴承外壳模具颜色变化,在测量温度超过400度后,在这种温度下,如果在生产过程中再次遇到模具冷却,很容易出现龟裂,产品也很容易变形或拉伸,甚至粘合模具。而当我们采取冷却水切割方式时,就会减少了高温下的切割对于轴承座的影响.其优点之一是可以延长轴承的寿命,以及可以缩短重新加热和注塑的周期,提高了产品质量,降低粘膜和拉伸的风险。它还减少了轴承外壳过热造成的推力和活性区损失。(2)当工业生产阶段正式启动时,应先预热轴承座,以防止热金属液突然与冷的轴承座所接触,造成龟裂。更复杂的轴承座可以通过喷灯、液化气体和模具预热机器在良好的条件下预热。而比较简单的轴承座则可以通过加热器慢速喷射进行预热。(3)对于轴承座表面进行清洗是非常困难的,很容易被人们所忽视。操作者必须使用煤油对整个轴承座表面部分进行非常仔细的清洁,这不但可以有效地防止整个轴承座在正常工作中被挤压损伤,而且操作者在进行清洗后,还可以通过打开整个轴承座的排气槽去除在使用脱模剂后的废弃物或其它污物中所残留的废弃。它有利于向中间腔体排放气体,从而提高产品质量。(4)如果铸造机与轴承座之间安装了一个中子控制器,绝对禁止将铸造机和轴承座之间通过一个信号电缆连接起来。是因为我们在日常的生产中,很难防止连接器的信号线受到污染,或者连接器与电缆相连的一些地方就会容易发生断裂,导致机床短路。如果因此而导致的信号传导方式发生错误,可能会直接导致工作机器自动发出报警信号而导致停止正常工作,耽误了生产的准确性和时间,导致信号中断。如果情况严重的话,甚至还会出现输送信号紊乱导致轴承座直接被破坏,造成不必要的损失,所以一定要注意位移开关的密封性。 3-1对轴承座的磨损进行修复图4.轴承座制造的工艺过程4.1零件的作用轴承座的镗孔功能主要上就是专门属于用来用作安装和焊接支撑各种滚动轴承和类型的机械零件,镗孔的结构设计及其目的主要上就是为了能够使得各种滚动转向轴承的镗孔外圈和滚动轴承的内孔之间的配套零件能够同时满足各种生产线的要求,或者说就是为了满足各种滑动转向轴承的内部连接圆点和滚动轴承的内孔之间的配套,零件的主要工作便面为210的内孔表面,零件结构形状比较简单,属于较简单零件。4.2零件的工艺分析该类零件是作为轴承的支架,安装在轴上,其形状简单,精度要求并不高,零件的主要技术性能要求具体分析如图4-1所示： 4-1轴承座的零件图(1)从铸造零件加工图上我们已经可以清楚得知,零件的内部底座底座表面、内部轴承洞口、端面和外部轴承座顶面都必须具有一定的整体粗糙度加工要求,其余部分对零件表面的具体精度加工要求并不高,也就是说其余部分的零件表面不必再对其进行任何加工,只需按照在实际铸造加工过程零件中的具体精度要求进行加工操作处理即可。底座底部表面的夹角精度分别设计为三级Ra3.2,内部两个钻孔的两端面的夹角精度分别设计为三级Ra3.2,内部两个钻孔的夹角精度分别设计为三级Ra1.6,轴承座的顶面钻孔精度分别设计为三级Ra6.3。运行过程中,轴承座要保持静态平衡。(2)铸件应该没有可能影响到铸件的外观和其使用特点的气孔、含砂层等缺陷,以保证铸件的强度、硬度和疲劳,防止静力作用下的事故。铸件必须进行人工时效或退火。要清理里面的砂。不得漏油。(3)轴承座两内部的中间孔轴心线相反时,底座端面的平行程度为0.05;两孔圆柱度分别为0.04;对公共轴线跳动量为0.03;两端面与底座端面的垂直度为8级。(4)其余表面要求不是很高。4.3确定生产类型从企业的生产角度来确定该零部件的生产种类为是否进行了大批量生产,所以将该零部件的工艺流程安排在:按照加工作业过程来划分两个阶段;工序要求是应该进行适当集中;加工机械设备主要是作为一种通用机械,在安装方面都是采用特殊的工装23。4.4确定毛坯零件材料为ZG270-500,考虑零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构又比较简单,生产类型为大批量生产,故选择木摸手工砂型铸件毛坯。查机械制造工艺设计简明手册第41页表2.2-5,选用铸件尺寸公差等级为CT-9。这对提高生产率,提高产品的质量有很大的帮助。此外还需要通过人工时效去消除残余应力24。4.5基准的选择根据对零件的图纸和对零件在工作中所使用状态进行分析,知210的孔,轴承在端面、顶部、22及12的孔等都需要进行正确的定位。故对于基准在哪一点上的选取应该加以分析4.5.1粗基准的选择选择粗铣床切削测量基准的一个主要技术出发点就是为了确保后续铣削工序操作能够及时提供合理的材料定位和测量基准值以确保各种专用铣削工艺加工材料表面的底部剩余材料量充裕且同时能够合理化的进行材料分配,通过专用铣床驱动进行铣削加工底部铣削表面时,第一定位基准是轴承孔外圆表面,第二定位基准是轴承孔的左侧面,第三定位基准是轴承孔外端面的定位点。4.5.2精基准的选择经分析零部件图资料可知,该类加工零部件主要进行加工的过程包括平面加工和钻孔,平面和小洞是其设计基准,也是零部件装配和测量的依据,可以考虑采用以零部件底面为第一个定位标准,以一面两销的定位形式来确定一个精细的基准,采用此定位方式可以满足实际基准与定位重合,极大地减小了定位误差,提高看产件的精度。4.6制定工艺路线根据对零件的几何形状、尺寸精度及其位置的精度等加工技术的要求,以及其他加工手段所能够实现的经济精度,在其生产纲领已制定的条件和情况下,可以考虑采用不同类型的机床搭配其专用的夹具,并尽量让工序更为集中地运行起来,从而提高其生产率。此外,还认为我们应该充分考虑实际企业生产过程中的经济效益最大化,使得生产成本尽量减少。因此对于选择一个零件的主要加工途径和方法以及其工艺路径设计方案有以下几点。（1）.方案一工序1粗、半精铣底面钻212定位销孔扩212通孔铰212定位销孔钻622通孔以轴承孔外圆表面表面为定位粗基准工序2粗、精铣两端面以底座底面为精基准，先加工轴承座的后端面，再以后端面为基准加工前端面工序3粗、半精铣顶面以下底面和右端面为精基准，加工轴承座的端面工序4粗镗以下底面和右端面为基准，粗加工210的内孔工序5半精镗以下底面和右端面为基准，半精加工210的内孔工序6精镗以下底面为基准，精加工210的内孔工序7攻6M10螺纹孔攻6M 8螺纹孔攻M121.5螺纹孔攻M121.5螺纹孔以轴承座内孔中心线为基准工序8锪25沉孔锪25沉孔锪645沉孔以轴承座内孔中心线为基准工序9去毛刺、清洗终检（2）.方案二工序1粗铣轴承座的下底面以轴承座的底座的上表面为定位粗基准工序2粗镗、半精镗及精镗210的内孔以内孔轴线为基准，采用镗床专用夹具工序3粗铣轴承座的端面以轴承座的下底面为基准，工序4钻、扩、铰12的孔，钻、扩、铰22的孔采用Z525立式钻床加专用夹具，以轴承座内孔中心线为基准工序5铣轴承座上面的小圆柱的上顶面还以下表面为定位基准以上两个工艺方案的比较与分析:方案一:在第一道工序内容比较多,但是工序较集中,操作也比较方便。方案二:工序分散。基准无法得到保证,加工出来的零件精度低,不符合现代化的生产要求。方案一以其他铣削模型相比,在铣削完底部表面后,以此模型为主要切削基准,直接铣削到镗刀床上的端面和顶部。如此,相对来说,装夹的次数较少,可以大大减少了机床的数量,操作者的数量和生产范围的大小,而且可以大大减少了生产计划和制定的生产组织的工作,而且能够大大地提高了生产效率。再者,本次设计中零部件的精度要求从总体看来其实也是不高。若采取了方案二中的加工法,其所进行的经济效益并非很好。但是我们在进行选定这个方案的过程中,还是要根据本地的工厂所处的具体环境去进行考虑。例如设备,工具,夹具,测量器械等的实际使用。通过以上分析,本次的设计中我们认为应该选择的方案一更合理。根据设计工序方案一制作出详尽的工序规则划分结果如下图所示:毛胚是否为铸钢型的,经过清理后,需进行退火和热损坏处理,以有效地消除铸件的内部应力并且提高了机械加工的性能。在毛胚作业车间进行铣削时去浇冒嘴。可以达到对毛胚进行技术控制的要求。然后运送到机械加工作业车间25。4.7机械加工剩余量、作业工序大小和毛坯规格大小的确定根据以上的原始材料及其加工技术,对各个加工方面的机械加工剩余量、工序大小和毛坯尺寸等进行了确定。工序一 加工轴承座底面确定加工余量:轴承座底面6mm工序二 加工两端面确定加工余量:轴承座两端面各5mm工序三 加工定位销孔确定加工余量:取Z钻=2mm,切削深度ap=23mm,工序四 轴承孔确定加工余量:轴承孔余量6mm对轴承座底面加工工序一 粗铣、半精铣底面1、加工条件工件材料:ZG270-500,硬度HB217255加工要求:粗糙度Ra3.2机床:X6132功率7.5KW刀具:高速钢2、计算切削用量工步一(1)粗铣底面1)已知粗铣轴承座底面加工余量为5mm2)可在确定铣削进给量后求f:通过精度检查表得,取每个锯齿粗铣的铣削进给量大约均值为,粗铣被削走后换刀一次后求3)、计算粗铣切削机的使用工时数:首先选择一个铣床的切削主轴转速粗铣切削时间设定为,精铣切削时间设定为,选择一个铣刀的切削长度因为,所以它的切削速度计算公式定义为:工步二(2)半精铣底面1)已知半精铣轴承座底面加工余量为1mm2)首先确定每台单转进料机给料数量的值f:通过质量检查表得,取半精铣铣削加工每台单转进料机给料数量的值为,半精铣加工走铣磨刀一次后得3)通过参数计算铣床镗刀的主轴切削转速使用量:由于需要选取一台大型铣床的铣刀主轴切削转速在高度条件下进行精铣削的时间值应为,由于需要选取一台大型铣刀的铣床主轴切削直径应为工步三(二)钻定位销孔(1)钻定位销孔1)确定加工余量:取,切削深度2)确定刀具的进给数量:所使用的刀具一般都是选用直柄麻花钻,其中的参数公式为: L = 133mm d = 10mm l1 = 87mm 所选的钻床尺寸为 ,查阅一份关于机械加工技术手册,取 3)确定切削速度:查表得4)按照计算转速的方法:按照钻床实际转速计算取 ,则实际的切削速度可以表示为工步四(2)扩定位销孔1)确定加工余量:取Z扩=1.5mm,切削深度ap=23mm,2)确定进给量:刀具选用高速钢锥柄扩孔钻,参数表示为: L = 175mm d =11. 75mm l1 = 94mm 所选用的钻床尺寸为 Z535 ,查表得,取 3)确定切削速度:查表得V=26.4m/min4)计算转速的方法:按照钻床实际转速计算 ,则实际的切削速度可以表示为工步五(3)铰定位销孔1)确定加工余量:取,切削深度,2)确定进给量:刀具选用整体式锥柄机用铰刀,参数表示为: L = 182mm d = 12mm l1 = 44mm 所选的钻床尺寸为 Z535 ,查表得,取 3)确定切削速度:查表得4)计算转速的方法: 按照钻床实际转速计算 ,则实际的切削速度可以表示为工步六(三)钻轴承底座上的通孔1、切削深度ap=23mm,2、确定进给量f:刀具选用锥柄麻花钻,参数为:L=248mm d=22mm l1=150mm所选钻床为Z535,查表得,取f=0.45mm/r 3、确定切削速度:查表得计算所计算的转速: 按照计算钻床的实际转速可以取,则其实际的切削加工速度公式为:(四)铣轴承座两端面(1)粗铣后端面1)已知粗铣轴承座后端面加工余量为4mm2)首先确定每个刀齿走铣进给量参数f:通过参数检查表得,取每个刀齿中粗铣的每齿进给量大约确定为0.25mm/z,粗铣每次走铣换刀一次后求ap=4mm。3)通过公式计算铣床镗刀的主轴切削率和使用率:由于选择该类型铣床的镗刀主轴切削转速在粗铣切削时间内为100r/min,精铣切削时间内内为300r/min,选择该铣床镗刀的主轴切削率和直径值为,所以其中的切削率和加速度使用公式定义为:(2)半精铣铣后端面1)已知半精铣轴承座后端面加工余量为1mm2)首先确定切削进给量的值f:通过质量检查表得,取半精铣刀的加工每每一转的切削进给量大约为1.5mm/r,半精铣的切削每每一转走精铣刀一次时则ap=1mm。3)怎样计算铣床镗刀的加工切削主轴使用量:首先选择每个铣床的切削主轴转速半精铣切削时间设定为300r/min,选择每个铣刀的切割长度和切削直径值为.(3)粗铣前端面1)已知粗铣轴承座前端面加工余量为4mm2)首先确定每个刀齿走铣进给量参数f:通过参数检查表得,取每个刀齿中粗铣的每齿进给量大约确定为0.25mm/z,粗铣每次走铣换刀一次后求ap=4mm。3)怎样计算铣床镗刀的主轴切削转速使用量:由于同时选取一个小型铣床的铣刀主轴切削转速在粗铣刀的时间内约为100r/min,由于同时选取一个小型铣刀的铣床主轴切削转速等于.(4)半精铣前端面1)已知半精铣轴承座前端面加工余量为1mm2)首先确定切削进给量的值f:通过质量检查表得,取半精铣刀的加工每每一转的切削进给量大约为1.5mm/r,半精铣的切削每每一转走精铣刀一次时则ap=1mm。3)根据计算过程中的铣刀切削长度使用量系数:首先选择半精铣床的每个主轴转速半精铣刀的时间系数为300r/min,选择每个铣刀的切削长度系数为切削直径系数.(五)铣顶面1、确定加工余量:工序余量为3mm2、确定进给量f:由于表面加工精度不高,可取f=1.5mm/r3、计算一个切削刀的使用量:仍然可以采用一个加在铣削加工顶部的铣削削刀数作为切削单位,则可以计算出的切削速度值为(六)镗轴承孔(1)粗镗轴承孔1)已知粗镗轴承孔加工余量为3mm2)刀具进给量的确定:刀具选择了整体型镗铣刀块,刃柄和切削材料分别为 YG3 ,选择的刀具是卧式镗铣刀床 T68 ,镗孔的切削使用量:粗镗选取的切削速度为切削速度的确定:计算主轴转速:选取,得实际切削速度为:(2)半精镗轴承孔1)已知半精镗轴承孔加工余量为2mm2)刀具进给量的确定:刀具选择了整体型镗铣刀块,刃柄和切削材料分别为 YG3 ,选择的刀具是卧式镗铣刀床 T68 ,镗孔的切削使用量:半精镗选取的切削速度为 切削速度的确定:计算主轴转速:选取,得实际切削速度为:(3)精镗轴承孔1)已知精镗轴承孔加工余量为1mm2)刀具进给量的确定:刀具选择了整体型镗铣刀块,刃柄和切削材料分别为 YG3 ,选择的刀具是卧式镗铣刀床 T68 ,镗孔的切削使用量:半精镗选取的切削速度为 切削速度的确定:计算主轴转速:选取,得实际切削速度为:(七)钻顶面M20螺纹孔底孔1)切削深度ap=18mm2)刀具的进给数量确定选择刀具攻丝前和钻孔使用的是圆锥柄阶梯式麻花钻,参数为:L=248mm d=17.5mm l1=150mm所选钻床为Z535,查表得,取f=0.43mm/r3)切削速度的确定,查机械工艺手册P550表2.4-41,选择切削速度Vc=28.2m/min,计算主轴转速ns=100028.2/17.5=513.19r/min查阅我国机械制造行业工艺使用手册中在p881表3.1-36中的可选取参数,实际的机械切削速度可用公式表示为:4)基本时间的确定(八)轴承座右侧面M12螺纹孔底孔1、确定加工余量:取,2、确定刀具的进给数量 f :选择刀具的攻丝前和钻孔使用的是圆锥柄阶梯式麻花钻,参数表示为: l = 189mm d =10. 2mm l1 = 108mm 所选用的钻床尺寸为 z535 ,查看相关的机械加工技术手册,取 f =0.43mm / r 3、确定切削速度:查表得计算计算转速:ns=100023.4/10.2=730.6r/min,按照一个钻床的实际转速可以取 ,则其实际的切削率为(九)轴承座放油孔M12螺纹孔底孔1)切削深度ap=25mm,2)确定刀具的进给数量 f :选择刀具时应采用攻丝前和钻孔使用的是圆锥柄阶梯式麻花钻,参数表示为: l = 189mm d =10. 2mm l1 = 108mm 所选用的钻床尺寸为 Z535 ,查表得,取 f =0.43mm/r 3)确定切削速度:查表得计算所计算的转速: 按照计算钻床的实际转速,若,则其实际的切削加工速度公式为:(十)钻轴承座后端面6M10螺纹孔底孔1)查P55表3-29得,切削深度ap=30mm,2)确定进给量f:刀具选用锥柄麻花钻,参数为:L=156mm d=8.5mm l1=75mm所选钻床为Z535,查表得,取f=0.25mm/r 3)确定切削速度:查表得计算所需要计算的切削转速:按照上述计算公式钻石机床的实际切削转速系数可以直接取得,则其实际的钻床切削力在加工时的速度系数为:(十一)钻轴承座前端面6M8螺纹孔底孔1)由机械加工技术手册了解得,切削深度 ap = 19mm ,2)确定进给量f:刀具选用锥柄麻花钻,参数为:L=150mm d=6.8mm l1=69mm所选钻床为Z535,查机械加工工艺手册,取f=0.20mm/r 3)确定切削速度:查表得计算所计算的转速: ,按照计算钻床的实际转速可以取 ,则其实际的切削率为:(十二)攻各螺纹孔的螺纹工步一攻工件顶面孔至M20螺纹深 18mm ,查阅机械加工技术手册见下表2.4-105,选用一种名为钒钢的机动式丝锥,切削速度,螺距为1.5mm,计算机床的转速公式为: 查看机械加工技术手册,选取 ,得到实际的切削速度公式为:工步二攻轴承座右侧面孔至M121.5螺纹深 18mm ,查阅机械加工技术手册 p631 -105,选用一种名为钒钢的机动式丝锥,切削速度,螺距为1.25mm,计算机床转速为:查机械加工工艺手册,选取,得实际切削速度为:工步三攻轴承座后端面螺纹孔底孔至M10螺纹深 25mm ,查阅机械加工技术手册 p631 -105,选用一种名为钒钢的机动式丝锥,切削速度,螺距为1.5mm,计算机床的转速公式为: 查看机械加工技术手册,选取,得到实际的切削速度公式为:工步四攻轴承座前端面螺纹孔底孔至M8螺纹深 15mm ,查阅机械加工技术手册 p631 -105,选用一种名为钒钢的机动式丝锥,切削速度Vc=7.98m/min,螺距为1.25mm,计算机床的转速公式为:ns=10007.98/8=317.68r/min查阅机械加工技术手册,选取 ,得到实际的切削速度公式为:(十三)锪孔工步一锪轴承座右端面孔查看我国机械加工技术手册 p1050 表4.3-38,选择了一个带有可以替代的换导柱圆形锥柄的平底钻,参数公式为: l = 150mm d = 24mm l1 = 30mm 所选的钻床尺寸为 z535 ,查看我国机械加工技术手册 p574 表2.4-67,取 f =0.15mm / r ,切削速度 ,计算机床转速为:查机械加工工艺手册,选取,得实际切削速度为:工步二锪轴承座放油孔查看我国机械加工技术手册 p1050 表4.3-38,选择了一个带有可以替代的换导柱圆形锥柄的平底钻,参数公式为: l = 150mm d = 24mm l1 = 30mm 所选的钻床尺寸为 z535 ,查看我国机械加工技术手册 p574 表2.4-67,取 f =0. 15mm / r ,切削速度 ,计算机床转速为:查机械加工工艺手册,选取,得实际切削速度为:工步三锪轴承座底座孔查看我国机械加工技术手册 p1050 表4.3-38,选择了一个带有可以替代的导柱圆形锥柄的平底钻,参数公式为: l = 236mm d = 46mm l1 = 50mm 所选的钻床尺寸为 z535 ,查看我国机械加工技术手册 p574 表2.4-67,取f=0.2mm/r,切削速度,计算机床转速为:查机械加工工艺手册,选取,得实际切削速度为:26。4.8夹具设计-钻模板的设计为了大大提高其劳动生产率,保证其加工的质量,降低其劳动强度,就必须为其制造出一种特殊的专用夹具。4.8.1定位基准的选择定位器和基准同时要注意做到尽可能地与不同工序的定位基准相互对应重合,在同一个定位工件的每一道定位工序中,要注意做到尽量地同时采用相同的基准定位器和基准对其工件进行精确的定位加工。4.8.2定位误差的分析定位单元的尺寸和公差。夹具的主要定位元件是一个表面与两个孔进行定位,因为这个定位元件的基准定位是轴线,所以定位点的轴线是重合 b =0,由于之间有一定的空隙,定位点的轴线可能会随着时间而发生一些相对位置的改变,导致这个基准有时候可能出现偏移问题。5.冷轧工作辊轴承座的优化设计5.1解决冷轧机在换辊过程中的问题5.1.1换辊设备操作中经常存在的一些问题目前,在广泛应用的四辊机和冷轧机中,工作机换辊前端的一个倒角几乎都已经是完全没有,或者说就只是随意地对它进行一个倒角,这样一来当一个新的工作辊被重新装入整个机架时,很容易就可能会与整个机架上的小窗口座和衬板之间直接发生受力冲击,使得整个工作机换辊的前端轴承座和小窗口上的衬板容易直接受到擦伤,并且被重新装入相当困难,这就严重地直接影响了整机换辊设备操作的效率。的提高轧制工艺精度,导致了热轧机公司所能通过热轧生产出来的各种产品质量不稳定,产品质量也难以及时受到严格控制,降低了热轧公司的社会经济效益。5.1.2解决换辊问题的实用新型方法实用新型的主要目的就是为了克服当前企业生产中普遍存在的各种缺陷,提供一种新型冷轧机的工作辊轴承座,其特点是它结构简单紧凑,安装和使用方便,极大地改善了轧制出来的产品质量和稳定性,并且安全可靠。根据该新型技术要求规定,冷轧机的工件辊座应当包括带行走轮的位置。工作辊支撑坐标座架第一端无对称分布倒角,倒角尺寸为10x15。对称分布机架是平台面板,工作辊安装
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