采棉机水平摘锭机械制造工艺及技术研究

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。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2课题研究的目的意义

1.3采棉机摘锭研究现状及发展

1.4主要研究内容和技术路线

1.5本章小结

第二章 水平摘锭失效分析与选材

2.1水平摘锭的采摘原理

2.2水平摘锭杆折断失效分析

2.3水平摘锭摘锭钩齿折断失效分析

2.4水平摘锭锥齿轮齿面磨损及点蚀失效分析

2.5水平摘锭的材料选取

2.6 本章小结

第三章 水平摘锭毛坯成形方法研究

3.1塑性成形过程研究

3.2弹（刚）塑性有限元法简介

3.3有限元软件Deform-3D介绍

3.4水平摘锭直齿锥齿轮几何模型的建立

3.5水平摘锭直齿锥齿轮有限元分析模型的建立

3.6水平摘锭直齿锥齿轮冷精锻成形过程有限元模拟

3.7本章小结

第四章 水平摘锭的机械加工工艺研究

4.1水平摘锭的结构分析

4.2水平摘锭的材料及毛坯分析

4.3水平摘锭单件小批量加工工艺分析

4.4水平摘锭大批量加工工艺分析

4.5本章小结

第五章 水平摘锭关键部位制造工艺研究

5.1钩齿部位纵向槽加工质量研究

5.2钩齿部位纵向槽工装夹具设计

5.3基于UG的摘锭纵向槽的数控仿真加工

5.4本章小结

第六章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

作者简介

石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表