【摘要】：支架作為雙齒盤驅(qū)動(dòng)打結(jié)器的關(guān)鍵零件,空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜,支架上設(shè)有五個(gè)重要軸孔,用來連接打結(jié)器其余零件。五個(gè)軸孔不僅處于空間異面且有著嚴(yán)格的空間角度位置關(guān)系,普通的數(shù)控加工無法保證其加工精度。本文對(duì)雙齒盤驅(qū)動(dòng)打結(jié)器支架的精密制造技術(shù)進(jìn)行了研究,制定了支架的五軸數(shù)控加工工藝,設(shè)計(jì)了專用夾具,并利用UG對(duì)支架的加工過程進(jìn)行了數(shù)控編程及仿真。利用手持式三維掃描儀對(duì)支架鑄造精度與數(shù)控加工質(zhì)量進(jìn)行了檢驗(yàn)分析,研究了不同空間坐標(biāo)系下的軸孔中心坐標(biāo)變化規(guī)律,并提出了由支架鑄造誤差引起的支架主要軸孔加工位置偏離理想位置的調(diào)整方法。根據(jù)Archard磨損模型推導(dǎo)出支架主軸孔的磨損模型,對(duì)主軸孔進(jìn)行磨損仿真計(jì)算,以監(jiān)測主軸孔的磨損狀態(tài)和預(yù)測磨損壽命。(1)支架的五軸數(shù)控加工方法及數(shù)控加工仿真分析支架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),根據(jù)支架的加工內(nèi)容和技術(shù)要求,制定支架五軸數(shù)控加工工藝路線,包括選擇數(shù)控機(jī)床,劃分加工工序,選擇加工刀具,確定切削參數(shù),以及專用夾具設(shè)計(jì)。應(yīng)用UG CAM模塊,對(duì)支架加工過程進(jìn)行數(shù)控編程,并通過設(shè)置虛擬的五軸立式加工中心,對(duì)支架的數(shù)控加工過程進(jìn)行了三維動(dòng)態(tài)仿真,動(dòng)態(tài)的顯示機(jī)床、工件及刀具的運(yùn)動(dòng),對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件之間進(jìn)行干涉檢查,完成對(duì)支架的五軸數(shù)控加工仿真。(2)支架的鑄造精度和加工精度檢驗(yàn)及加工誤差分析利用手持式三維激光掃描儀配合Geomgic Qualify檢測軟件,對(duì)加工完成的雙齒盤D型打結(jié)器支架進(jìn)行輪廓掃描,模型重構(gòu),與原設(shè)計(jì)模型裝配對(duì)比進(jìn)行誤差分析。檢驗(yàn)結(jié)果:支架毛坯鑄造誤差主要集中于打結(jié)嘴外輪廓處及主軸孔外輪廓處,誤差不超過1mm;支架各個(gè)軸孔的加工精度既滿足了孔徑的尺寸要求又滿足了軸孔的空間角度要求。研究了不同空間坐標(biāo)系下的軸孔中心坐標(biāo)變化規(guī)律,并提出了由支架鑄造誤差引起的支架主要軸孔加工位置偏離理想位置的調(diào)整方法。(3)支架主軸孔耐磨性分析根據(jù)Achard磨損模型推導(dǎo)出了支架主軸孔的磨損模型。利用ANSYS對(duì)支架主軸孔與驅(qū)動(dòng)軸的簡化模型進(jìn)行了接觸應(yīng)力計(jì)算。根據(jù)推導(dǎo)出的主軸孔的磨損模型,以驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈過程中每30度的間隔為離散點(diǎn),仿真計(jì)算出了各離散點(diǎn)的磨損量及磨損量最大離散點(diǎn)處多次磨損后的磨損量,仿真結(jié)果表明:以40CrMo材料參數(shù)作為仿真參數(shù),支架主軸孔的耐磨性可以達(dá)到打結(jié)器6萬次使用壽命要求。(4)支架加工質(zhì)量的驗(yàn)證試驗(yàn)將雙齒盤打結(jié)器與德國打結(jié)器同時(shí)安裝在沃得方草捆打捆機(jī)上,進(jìn)行田間對(duì)比實(shí)驗(yàn),打捆1200次,成結(jié)率100%。由于天氣原因,潮濕的秸稈難以收集,將沃得方草捆打捆機(jī)移入室內(nèi)進(jìn)行場地試驗(yàn),打捆1800次,成結(jié)率100%。利用打結(jié)器性能檢測與可靠性試驗(yàn)臺(tái)對(duì)支架加工質(zhì)量進(jìn)行打結(jié)驗(yàn)證試驗(yàn),12000次打結(jié)試驗(yàn)結(jié)果表明:打結(jié)器支架的加工質(zhì)量能夠保證打結(jié)器傳動(dòng)平穩(wěn),各機(jī)構(gòu)之間能按照時(shí)序順利完成耦合動(dòng)作,沒有發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉。且測得打結(jié)器工作12000次后主軸孔的實(shí)際磨損量與仿真計(jì)算得到的磨損量基本一致。
【圖文】：

葉片損失并提高了打捆密度。如今國外打捆機(jī)市場主要由小型方草捆打捆機(jī)，大型方草捆打捆機(jī)和圓捆機(jī)組成小方捆打捆機(jī)主要適合在農(nóng)場、草場等地作業(yè)。相比較小方捆打捆機(jī)而言，大方捆打捆機(jī)其打捆量更大，作業(yè)效率更高，適合于大地塊的農(nóng)場、草場。國外主要的生產(chǎn)廠商有克拉斯，紐荷蘭，愛科，科羅尼，約翰迪爾，久保田等公司。(1) 小型方草捆打捆機(jī)小方草打捆機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，主要由撿拾裝置，輸送喂入裝置，活塞和壓捆室，打結(jié)裝置組成[11]。作業(yè)時(shí)，打捆機(jī)在拖拉機(jī)的牽引下，田間的干草或秸稈通過打捆機(jī)上的撿拾裝置撿拾，再由輸送喂入裝置送至壓縮室入口，然后經(jīng)過長度控制裝置，，密度調(diào)整裝置調(diào)節(jié)輸出，最后由打結(jié)裝置完成打結(jié)動(dòng)作，形成方形草捆。小方草捆打捆機(jī)的撿拾寬度為 1.5 m 至 2.0 m，草捆包型 36×46 cm，40×46 cm。市場上比較常見的國外進(jìn)口小方草捆打捆機(jī)有：美國紐荷蘭 BC5070 打捆機(jī)和約翰迪爾打捆機(jī)，如圖 1所示。

雙齒盤驅(qū)動(dòng)打結(jié)器支架的數(shù)控加工及主軸孔耐磨性分析大方草捆打捆機(jī)草捆截面尺寸達(dá)到 1.2×0.7 米以上，撿拾寬度為 2.0 米以上，每捆量大約 0.3—0.5 噸，草捆密度至少 200 kg/m3，國外典型的大方草捆打捆機(jī)有：愛科賽福格森 MF2270 系列大型打捆機(jī)和美國的紐荷蘭 BB9070 打捆機(jī)，如圖 1.2 所示
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S225

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2624344