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1、一、罗拉零件总体分析 罗拉是纺织机械中起喂给、牵伸、输出等作用的圆柱形回转零件，是英语词 “roller”的音译，有辊和轴的含义。广泛用于牵伸、梳理、输送等机构。按所 起的作用分为牵伸罗拉、喂给罗拉、紧压罗拉、工作罗拉等。牵伸罗拉是纺纱机 牵伸机构的主要零件， 由上罗拉和下罗拉成对组成罗拉拑口， 握持纱条进行牵伸。 罗拉的质量影响输出纱条的均匀度。在不加说明时，通常提到的罗拉即指牵伸下 罗拉，它是外圆有沟槽、滚花、或光滑表面的钢制细长轴,常沿纺纱机的全长将 若干根单节联接成整列，由传动机构积极传动. 罗拉的主要技术特征是：直径应与所纺纤维的长度、上罗拉加压、罗拉的 轴承距相适应，有足够的抗弯和
2、抗扭刚度。具有正确的沟槽齿形和符合规定的 表面光洁度，能有效握持纤维又不致损伤或钩住纤维。具有较高的制造精度， 有互换性，以保证纺纱质量，减少因罗拉偏心，弯曲等机械因素造成纱条不匀。 表面耐磨而中心坚韧，常用20号钢渗碳淬硬或45号钢淬硬，也有用铬钼钢制 造的，有时还要进行耐腐蚀、防锈等表面处理。 纺纱机械上所用的上罗拉，大多是表面包覆弹性物的，俗称皮辊。也有表面 光滑的，称铁辊或轻质辊，个别机器也采用沟槽罗拉。皮辊的表面包覆丁腈橡胶 的称为丁腈皮辊。上罗拉通常都由下罗拉摩擦传动，少数也有用齿轮传动的。喂 入牵伸机构的纱条具有一定的厚度，为了能均匀地握持纤维，又不损伤纤维，上 罗拉需包覆富有弹
3、性的材料。这种弹性包覆物统称为皮壳（或胶管）。皮壳在压 力的作用下产生压缩性变形，使皮辊与罗拉的实际握持拑口不是一条线,而是一 个面,形成控制纤维运动的摩擦力场。 皮辊由皮辊芯、皮辊铁（钢）壳，轴承和皮壳组成。棉纺并条机等设备上用 的皮辊,用胶管套在皮辊芯上,也有的将丁腈橡胶直接浇注在皮辊芯上， 支承在两 端轴承处。棉、毛等纺纱机上用的皮辊每两锭成一套，皮壳套在两边的皮辊铁壳 上，支承在皮辊芯的中间。为增强铁壳与皮壳之间的结合力，铁壳表面有沟槽。 皮辊用的轴承有滑动轴承和滚动轴承两种。皮辊的规格、种类很多，直径精度和 表面光洁度要求较高，表面须经磨削加工。丁腈皮壳具有硬度和厚度均匀、无接 头、
4、富有弹性、在重加压下不易产生永久压缩变形、耐磨、价格便宜以及可以用 不同的配方获得不同的性能，来适应各种工艺需要等优点，20世纪50年代以来已代替了用天然皮革和软木等做的皮壳。胶管用套或胶粘的办法装配在铁壳上。 用机械或气压使胶壳内径胀大后套在铁壳上的，称为套皮辊。用胶粘剂把胶管和 铁壳胶牢，可以避免在重加压下运转时胶管从铁壳上滑脱下来。也可以把丁腈橡 胶直接梳化在薄壁合金管上，再压配在铁壳上做成丁腈皮辊，装配方便，能承受 重加压，使用寿命较长。 皮辊的表面处理很重要，目的在于获得需要的摩擦系数值。摩擦系统太小， 握持力不足，牵伸过程不能正常进行；摩擦系数太大，纤维或整根须条容易绕到 皮辊上，
5、造成断头或纱疵。须条绕在皮辊上的现象称为绕皮辊。皮辊的表面处理 方法有酸处理和涂料两类。使用渗透性的合成涂料，既能充分发挥橡胶弹性，又 能防止绕皮辊，耐久性也好。皮辊与纤维摩擦产生静电，也是绕皮辊的原因。在 胶管配方中加入高分子电解质或抗静电剂和使用合适的表面涂料可防止静电的 积聚。皮辊使用日久后，产生中凹、偏心、大小头、同一套上两只皮辊直径不一 致、表面微细龟裂、表面处理层剥落或失效等，都需要进行回磨，经表面重新处 理后方可再用。 二、罗拉零件的加工工艺 由以上分析可知，罗拉这种零件并不是一种单纯的轴类零件，它需要经过轴 类零件的加工过程后，继续对轴进行包覆，焊接等等的加工过程，最后才能成为
6、 罗拉零件。 因此，必须要先对轴类零件进行工艺分析： 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件， 传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴 的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同， 轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。它们在机器中用来支承齿轮、 带轮等传动零件，以传递转矩或运动。 罗拉零件就可以定位为轴类零件中的阶梯轴， 它是由阶梯轴头和钢管以及包 复扳三部分零件组装在一起的，其中的轴头就是典型的阶梯轴。 （一）下面对轴头进行加工过程的工艺分析： (1)轴类零件的毛坯轴类零件可根据使用要求、生产类型、设
7、备条件及结构，选用棒料、锻件等 毛坯形式。对于外圆直径相差不大的轴，一般以棒料为主；而对于外圆直径相差 大的阶梯轴或重要的轴， 常选用锻件， 这样既节约材料又减少机械加工的工作量， 还可改善机械性能。 根据生产规模的不同，毛坯的锻造方式有自由锻和模锻两种。中小批生产多 采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。 该罗拉零件的材料为45钢，故选45钢就可满足其要求。根据其尺寸，可选 择毛坯为120150的45号圆钢。 （2）确定主要表面的加工方法 罗拉零件的轴头大都是回转表面，主要采用车削与外圆磨削成型。由于该零 件的轴头公差等级与表面粗糙度由车削就可以达到精度要求， 因此用车削就能够 完成加工过程。
8、外圆表面加工方案为：粗车半精车精车。 （3）确定定位基准 合理的选择定位基准，对于保证零件的尺寸和位置精度有着决定性的作用。 对于罗拉轴头的加工应选择两端的中心孔为基准，采用双顶尖装夹方法，以保证 零件的技术要求。 粗基准采用热轧圆钢的毛坯外圆。 中心孔加工采用三爪自定心卡盘装夹热轧 圆钢的毛坯外圆，车端面、钻中心孔。但必须注意，一般不能用毛坯外圆夹两次 钻两端中心孔，而应该以毛坯外圆作粗基准，先加工一个端面，钻中心孔，车出 一段外圆，然后以已车过的外圆作基准，用三爪自定心卡盘装夹，车另一端面， 钻中心孔。如此加工中心孔，才能保证两中心孔同轴。 （4）热处理工序安排 轴的热处理要根据其材料和使
9、用要求确定。对于罗拉零件的轴头，要求是调 质处理，并安排在粗车个外圆以后，半精车各外圆之前。 总上所述，罗拉轴头工艺路线如下： 下料车两端面，钻中心孔粗车各外圆调质半精车各外圆， 倒角钻孔铣键槽精车去毛刺校验入库。 通过上面的工艺路线的确定，确定出了如下的轴头一的加工工艺过程：机械加工工艺 过程卡片 产品 型号CA6140车床 零件 图号 产品 名称 零件 名称 轴头1共 页第1页 材 料 牌 号 45钢 毛 坯 种 类 圆钢 毛坯外 形尺寸120150每毛坯件 数 1每 台 件 数 1工序号 工 名 序 称 工歩名称 工 序 内 容 设备 工 艺 装 备 工 时 夹具 刀具 量具 准终 单件
10、1下料 120m150mm2车削1三爪自定心卡盘夹持工件 毛坯外圆一端 车床 三爪 卡盘2车端面见平 CA6140 YT590 偏刀3钻中心孔 中心钻2mm4粗车外圆保证尺寸115mm YT545 外圆车 刀 游标卡 尺3车削1三爪自定心卡盘夹持工件 毛坯外圆另一端2车端面见平保证总长145mm YT590 偏刀3钻中心孔 中心钻2mm4粗车外圆保证尺寸113mm YT545 外圆车 刀4车削1三爪自定心卡盘夹持工件 毛坯外圆另一端2用尾座顶尖顶住中心孔3粗车台阶面外圆保证尺寸46m，长74mm YT545 外圆车 刀4粗车台阶面外圆保证尺寸36m，长23mm5热处理 调质处理220240HB
11、S6车削1三爪自定心卡盘夹持46m一端2用尾座顶尖顶住中心孔3半精车113mm外圆至112.5mm4倒外角145 倒角刀7车削1三爪自定心卡盘夹持112.5m一端 YT545外 圆车刀2用尾座顶尖顶住中心孔3半精车46mm台阶面至45.5mm4半精车36mm台阶面至35.5mm5倒外角1.545 倒角刀6车33m长为1.7m的环 槽，距轴端3.3mm 切槽刀8车削1三爪自定心卡盘夹持45.5mm一端2用尾座顶尖顶住中心孔3精车112.5mm至112mm YT545外 圆车刀9车削1三爪自定心卡盘夹持112mm一端2用尾座顶尖顶住中心孔3精车45.5mm台阶面至45mm YT545外 圆车刀4精
12、车35.5mm台阶面至35mm10去毛刺11检 验入库 设 计 （日 期） 校 对 （日期） 审 核 （日期） 标准化 （日期） 会 签 （日期） 标记 处数 更改 文件 号 签字 日 期 标记 处数 更改 文件 号 签字 日 期 轴头二的加工工艺卡如下： 机械加工工艺 过程卡片 产品 型号CA6140车床 零件 图号 产品 名称 零件 名称 轴头2共 页第1页 材 料 牌 号 45钢 毛 坯 种 类 圆钢 毛坯外 形尺寸120280每毛坯件 数 1每 台 件 数 1工 工 工 序 设 工 艺 装 备 工 时工序号 名 序 称 歩名称 内 容 备 夹具 刀具 量具 准终 单件1下料 120m2
13、90mm2车削1三爪自定心卡盘夹持工件 毛坯外圆一端 车床 三爪 卡盘2车端面见平 CA6140 YT590 偏刀3钻中心孔 中心钻2mm4粗车外圆保证尺寸115mm YT545 外圆车 刀 游标卡 尺3车削1三爪自定心卡盘夹持工件 毛坯外圆另一端2车端面见平保证总长270mm YT590 偏刀3钻中心孔 中心钻2mm4粗车外圆保证尺寸113mm YT545 外圆车 刀4车削1三爪自定心卡盘夹持工件 毛坯外圆另一端2用尾座顶尖顶住中心孔3粗车台阶面外圆保证尺寸46m，长190mm YT545 外圆车 刀4粗车台阶面外圆保证尺寸36m，长139mm5粗车台阶面外圆保证尺寸31m，长98mm5热处
14、理 调质处理220240HBS6车削1三爪自定心卡盘夹持46m一端2用尾座顶尖顶住中心孔3半精车113mm外圆至112.5mm4倒外角145 倒角刀7车削1三爪自定心卡盘夹持112.5m一端 YT545外 圆车刀2用尾座顶尖顶住中心孔3半精车46mm台阶面至45.5mm4半精车36mm台阶面至35.5mm5半精车31mm台阶面至30.5mm6用6mm钻头在30.5mm台阶面钻135深的孔 6mm钻头7用10m钻头在30.5mm台阶面钻14深的孔 10mm钻头8用丝锥在10m的孔中攻 丝 10mm丝锥9在30.5mm的台阶面倒外 角145 倒角刀10在35.5mm的台阶面倒外 角1.54511车
15、28mm长为1.3mm的环 槽，距轴端2.7mm 切槽刀8钻孔1用虎钳夹住35.5mm台阶 面 钻床 虎钳2用6m的钻头钻17.5mm深的孔，距轴头端面为118mm 6mm钻头9铣键槽1用V形虎钳装夹30.5mm台阶面 立式 铣床V形虎 钳 铣刀2铣键槽10m90mm，键 槽一端距轴头5mm8车削1三爪自定心卡盘夹持45.5mm一端2用尾座顶尖顶住中心孔3精车112.5mm至112mm YT545外 圆车刀9车削1三爪自定心卡盘夹持112mm一端2用尾座顶尖顶住中心孔3精车45.5mm台阶面至45mm YT545外 圆车刀4精车35.5mm台阶面至35mm5精车30.5mm台阶面至30mm10
