第 1章 绪论
cnc真空吸盘怎么做1.1 引言
目前中国已经成为全球线材制品大国。线材行业中广泛使用的一种模具是拉丝模。 拉丝模的内孔由圆柱面与圆锥面组成，。圆锥面为对线材（工件）的压缩区，圆柱面为 拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝的质量直接影响线材 的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模研磨工艺是五十年代初 从苏联引进的针磨工艺。这种工艺的可靠性不高，且生产效率较低。 拉丝模抛光机的反求创新设计正是为了提高拉丝模使用寿命、拉丝模内孔的抛光精 度、抛光效率等而开发的。本课题设计的将是一种新型拉丝模线研磨抛光机，该机主要 由卡具旋转机构、丝架往复运动机构两部分组成。该机特点在于可将拉丝模的内孔一次 研磨抛光成型，使生产效率大大提高。丝架往复运动机构，采用配重平衡，从而使丝架 高、低速运行平稳，加工范围增宽，加工精度提高，使加工小孔径拉丝模具成为现实。 而拉丝模抛光机的反求创新设计主要有两个方面：一是抛光丝往复运动系统设计；二是 卡具放置机构设计。 1.2 课题研究的目的和意义
1.2.1 课题的来源及研究
目前中国已经成为全球线材制品大国。但是从经济效益看，差距却很大。全行业各 类产品基本生存在上下游企业的夹缝中，长期以来在微利和亏损的边缘徘徊。这些必须 引起全行业的高度关注。我国线材制品行业普遍面临成本压力，其根本出路还是加强科 技进步和技术创新，增加高附加值产品的比重，同时进一步加强企业管理，节约资源， 提高竞争力。
预计2010年， 国内中高碳线材制品的消费量将增长至865万吨 （未包括净出口量）。 “十一五”期间，我国中高碳线材制品消费量将持续增长，但增长率将有所下降。因为， 中高碳线材（硬线）的制造成本与普通低碳钢线材的成本差距逐渐缩小，为进一步发展 中高碳线材制品生产提供了条件。另外，随着中高碳线材制品生产成本的降低，特别是 建筑行业用优质高强度钢丝及制品的价格与普通低碳钢丝的差距逐渐缩小，为中高碳线 材制品在建筑行业推广创造了条件，这将带动中高碳制品消费总量的持续增长。线材行
业的不断发展对拉丝模提出了越来越多的要求，低成本高质量就要求拉丝模的使用寿命 要更长，内孔精度要更高，总之就是要提高拉丝模的质量。
拉丝模的内孔由圆柱面与圆锥面组成，见图 1.1。圆锥面为对线材（工件）的压缩 区，圆柱面为拉丝模的定径区（抛光区），其直径大小与线材尺寸相对应。拉丝模的质 量直接辩证唯物线材的形状、尺寸、表面粗糙度及使用寿命。我国目前采用的拉丝模模 孔研磨工艺是五十年代初从苏联引进的针磨工
艺。它的工作原理是，模具旋转，针状磨 头在磨孔内做微移动或摆动，以达到加工模孔的目的，见图 1.2。这种工艺的可靠性不 高，且生产效率较低。针状磨头设计成锥状是为了使其在模也内穿进方便，同时在磨削 过程中产生径向分力以提高磨削效果。但因此也带来很多弊端。首先，针状磨头的锥度 使加工出来的模孔也具有锥度，使用有锥度的模孔拉丝时，起定径作用的仅仅是锥状模 孔的小端（见图 1.3）。定径区小，因而在抛光作业时的接触面积小，那么由于拉丝模 工作过程中作用在磨擦表面微观体积上周期性的接触载荷或交变应力的存在，极易使表 面或次表面形成裂纹。由此造成模孔剧烈磨损，线材抛光质量差。其次，针状磨头是手 工修制的，磨头形状极难呈现理想圆锥形。因此，在研磨过程中，由于针磨头呈锥面， 径向分力存在，且几乎不可能完全平衡，由此而产生的偏心力使悬置的磨头呈现挠曲， 从而加工出偏心的模孔。另一方面，由于模头的不规则，在磨削过程中出现高频交变应 力，以致产生振动。对于一个“ 悬臂梁”结构，在加工过程中存在的振动，将对整个 结构的寿命有所影响。
图 2.1 拉丝模的拉拔过程
led发光模块从考核产品或设备可靠性的角度一看，主要指标是寿命和性能。显而易见，针磨工 艺是比较落后的。所以就要求改进国内的拉丝模抛光技术，本课题就是在消化、吸收国 外先进技术的基础上，研制出高速线抛光机。
1.2.2 国内外拉丝模抛光机的发展现状
我国拉丝模制造工业从八十年代起， 发展较快， 但总的来说与国外还有不小的差距， 我国制模工业还比较落后，加强制模管理，提高拉丝模的质量水平，推动制模工艺技术 的进步是当前的重要课题。八十年代以来，我国金属线材加工行业有好几十个厂家，先
后引进了上百台高速拉线设备，在使用过程中，由于种种原因，普遍未达到设计水平已 成为刻不容缓的重要任务。
研磨工艺是拉丝模成型的主要工序。它分为三个步骤，粗磨、细磨(精磨)、抛光。 加工方法基本相似，但使用磨料不一。据中国机床商业网报道，随着科学技术的不断发 展，各种模具的加工工艺要求越来越高。提高模具抛光的速度和质量使我国模具制造工 艺达到世界先进水平，已成为刻不容缓的重要课题。目前，国外拉丝模抛光效果最好的 是日本、美国，而意大利、瑞典、丹麦等国抛光质量次之。
1.3 课题研究内容与思路
1.3.1 课题的研究内容
本课题在结合中国的传统生产工艺的基础上，结合生产实践，开发一种高效、优质 的拉丝模抛光生产设备，主要针对拉丝模抛光机的卡具旋转机构进行机械系统结构的反 求设计，对抛光丝往复运动的控制系统进行创新设计。
本课题的卡具旋转机构是指夹持拉丝模，并带动拉丝模一起作回转运动，主要包括 以下几个方面：其一，将拉丝模定位夹紧，要抛光拉丝模的内孔就必须要确保拉丝模的 定位定心精度；其二，将带运动拉丝模一起作回转运动，该拉丝模抛光机的工作原理是 利用抛光丝的往复运动及拉丝模的回转运动来对拉丝模内孔进行抛光的，所以该卡具机 构的主要任务就是将拉丝模固定在一定的高度并且使其能够做旋转运动。所以课题根据 拉丝模的主要工艺过程，设计出的卡具旋转机构主要有以下几个部分：夹紧、旋转。该 课题的控制系统是指能使抛光丝作上下往复运动的系统。
1.3.2 课题的研究思路
本课研究的主要设计思路是：
（1）通过查资料、结合传统的生产工艺的基础和机械线材行业的发展需要，设计 拉丝模抛光机卡具旋转机构及抛光丝往复运动控制系统的大体部件。
（2）采用Pro/E软件初步设计出拉丝模抛光机的主体结构，以及各个附属机构。
（3）根据零部件的设计计算，确定其结构并选定各零件的材料。
（4）绘制主体结构的三维图纸和工程图纸，关键零件的三维图纸、工程图纸和有 限元分析。
（5）通过计算完成各个机构动作的自由度的分析和计算；分析各个动作的运动的 方程。
（8）根据要求和设计过程，编写设计说明书。
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1.4 本章小结
结合三维实体建模技术、二维建模技术、优化设计技术等技术对原有的拉丝模抛光 机进行整体反求创新改造设计，用液压系统来代替连杆机构对抛光丝往复运动进行控 制，同时，对操作人员进行必要的培训可以加速生产效率和质量。应用以上的分析我们 设计的拉丝模抛光机一定能满足生产者的需求，在激烈的市场竞争中站稳脚步，获得更 大的利润。
第 2章 设计方案的确定
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2.1 拉丝模的抛光过程分析
根据本课题——拉丝模抛光机的反求创新设计的要求及所要实现的加工功能，即， 拉丝模的夹持旋转和抛光丝对拉丝模内孔抛光的上下往复运动。其整个拉丝模抛光机的 抛光过程为：
装夹拉丝模 装夹抛光丝 起动机器 抛光丝往复运动 抛光模孔 从抛光过程可以看出，拉丝模抛光机的主要工作部件是抛光丝的往复移动和拉丝模 的回转运动，抛光丝在控制系统的作用下在拉丝模内孔内上下移动，而拉丝模在夹持机 构——卡具旋转机构的固定下通过电机带动作回转运动，抛光丝和拉丝模的相对运动产 生磨擦，从而对模孔定径区进行抛光加工。
商户服务支持系统2.2 课题方案的分析与确定
根据拉丝模抛光机的抛光过程，设计了以下几个可行性方案，分别如下。
2.2.1 方案设计一
抛光丝的往复运动采用数控系统控制，这种控制系统要求操作人员要具有扎实的专 业知识，能熟练掌握零件的工艺规程并且编制其加工程序，目前在国内的应用局限性还 比较小。
2.2.2 方案设计二过敏性鼻炎仪
用磨液射流磨削抛光拉丝模模芯。磨液射流磨削抛光原理是磨液在高速气流的带动 下，通过喷射，得
到很高和速度。磨削抛光时，虽然磨粒的质量很小，但因速度很高， 故磨料具有足够的动能对金属或非金属表面进行磨削抛光加工。磨削抛光时，作用于工 件表面上的冲击力可分解为水平分力Px和垂直分力Py（如下图所示）。
a)受力图 b)抛光机的组成
图 2.2 磨液射流磨削抛光原理
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