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1、. . . . 三 江 学 院本科生毕业设计（论文） 题 目 高速平面研磨机机械结构设计 高职院 院（系） 机械设计制造及其自动化 专业 学生 常芷铭 学号 G095152003 指导教师 仙法 职称 讲师 指导教师工作单位 三江学院 起讫日期 2012.12.272013.4.5 . . . 摘 要高速研磨技术是一种既能保证研磨加工精度和加工质量，又能显著提高研磨加工效率，降低加工成本的新研磨加工先进技术。本设计是根据目前研磨加工现状，重点采用固着磨料高速研磨方法，设计了平面高速研磨机，这大提高了研磨加工精度、加工质量、加工效率及精度的稳定性，并且有效地降低了加工成本。本文主要设计的容如下:
2、开发设计平面高速研磨机的总体结构及其工作原理,进行系统的机械结构设计；进行系统的硬件设计和软件结构设计；平面高速研磨机固着磨料高速研磨对工件表面性能的影响分析,主要探讨固着磨料高速研磨中一些研磨参数对工件表面性能,如粗糙度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等的影响关系。 通过此次设计，真正熟悉高速研磨技术部结构及其工作原理，把所学的知识运用到生产实践中去。 关键词：高速；研磨机；机械结构ABSTRACT High-speed grinding technology is a kind of grinding machining precision and machining quality can be
3、 ensured, and can significantly improve the efficiency of grinding process, reduce the processing cost of the new grinding processing of advanced technology. This design is according to the current grinding processing present situation, mainly USES the fixation high-speed abrasive grinding methods,
4、design the plane high-speed lapping machine, this greatly improves the milling machining precision and machining quality, machining efficiency and precision of stability, and effectively reduce the processing cost. This article main design content is as follows: design plane high-speed lapping machi
5、ne overall structure and work principle, mechanical structure of the system design; System hardware design and software structure design; Plane fixation abrasives high-speed grinding machine grinding on the workpiece surface performance analysis of the influence of this paper mainly discusses some s
6、olid in high-speed grinding with abrasive grinding parameters on the surface properties, such as roughness, hardness, wear resistance, corrosion resistance, etc. The influence of the relationship. Through this design, familiar with real internal structure and working principle of high speed grinding
7、 technology, apply the learned knowledge into production practice.Key words: High-speed; grinding machine; mechanical structure目 录第一章 高速平面研磨机总体方案设计11. 1 机床的主要技术性能11. 2 机床的总体布局11. 3 高速平面研磨机的传动系统3第2章 平面高速研磨机机械系统设计52. 1 机械系统的功能及性能要求52.1.1 机械系统的功能52.1.2 机械系统性能要求52.2 机械系统的结构设计52.2.1 主轴的设计52.2.2 传动系统设计72.
8、2.3 轴承的选择与安装122.2.4 箱体的设计122.2.5 主轴组件132.2.6 气动压头132.3 冷却系统的设计14第三章 平面高速研磨机磨具的设计153. 1 磨料的选择15结束语18致 19参考文献20附录21第一章 高速平面研磨机总体方案设计1. 1 机床的主要技术性能本文设计的平面高速研磨机严格执行国家规程,可用于研磨玻璃、硬质合金、各种瓷和超硬材料等，因此根据国家规定规程的要求，对系统制订了如下技术指标：主轴转速围 50r/min720r/min 连续可调压缩空气压力 0.05 0.4Mpa磨具材料 金刚石微粉被加工工件尺寸 平面度 0.03m表面粗糙度 Ra2.83nm
9、摆幅调节围 300摆臂升降距离 60压头最大升降距离 50总之，系统应具有操作简单，加工精度高、加工效率高，设置简便，使用方便等特点。1. 2 机床的总体布局本设计的平面高速研磨机主要用来精磨抛光350mm以下的工件，该机床主要用于研磨加工，在主轴转速和工作压力较低的档次下可进行抛光加工。机床采用高、低两极气动加紧，由气压系统的电磁阀和时间继电器控制加压循环，机床还备有研磨液和抛光掖的恒温装置和过滤装置，并可实现冷却液或抛光液的冷却和回收。 高速平面研磨机在考虑到加工围、加工精度、生产效率、经济性等要求的前提下，进行了全面的综合的考虑。同时很好地结合了人机学，在线形、色彩、质感方面具有美感，该
10、机床各部件几何形体的比例尺度协调，机床的部件、组件都是有一些简单或复杂的几何体组成，它们的表面造型也由不同的几何体构成，以小圆角代替了过去的大圆角，以直线和平面代替了过去的弧线和曲面，该机床简洁、大方、雅致、精细。磨具是固着高速研磨所采用的切削工具。对高速研磨来说磨具对研磨加工的影响比较大，它直接影响着研磨加工的精度、加工质量、加工效率和加工成本。一般情况下，磨具是根据被加工工件的具体要求以及研磨机的状况来设计和制作。磨具主要由切削部分、支撑部分和安装部分组成。切削部分主要是对被加工工件表面进行微量切削。事实上在研磨加工过程中，不仅是磨料对工件表面进行切削作用，还存在着其它加工作用，但切削作用
11、是研磨加工的主要形式。对固着磨料研磨，一般是先把磨料制成丸片，在将丸片粘结在磨具上，形成磨具的切削部分。磨具的支撑部分一般是根据被加工工件的表面廓形上需要，尽量按表面廓形制造，以避免修整磨具的工作量。安装夹持部分是根据采用的机床及研磨加工运动关系来决定。1 下床身；2皮带轮； 3上床身；4定位盘；5磨具；6压力头；7摆臂8立轴；9电动机； 10变频器； 11冷却箱。图1.1 高速平面研磨机总体布局图图1.1为高速平面研磨机的总体结构布局图。它主要有上下床身、主轴组件、立轴、摆臂、压力头、电动机、变频器、皮带轮、气压系统和冷却系统电气系统等部分组成。主轴组件装在床身上，立轴上装有摆臂，摆臂上装有
12、压力头了，立轴垂直安装在主轴的后面，装用小型空气压缩机和冷却箱安放在机床的外侧，以减少对机床的震动。平面高速研磨是采用固着磨料高速研磨固着磨料高速研磨是将散粒的磨料固结起来制成专用的磨具，在高速研磨机上进行研磨的方法，其结构功能框图如图1.2所示。所用的专用磨平面高速研磨机要求高稳定的机床结构，即个部件尺寸稳定性好，刚度高，变形小，结构的抗振减振性能好。控制面板电机气阀传动部分汽缸主轴压头工件磨具图1.2 高速研磨机结构功能框图1. 3 高速平面研磨机的传动系统 三相异步电机，结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的稳定性和动态特性，因此我们选择三相异步电机。齿轮减速箱，结构紧凑、
13、效率高，工作寿命长，维护简便，但传动不平稳，振动大，噪音大，所以我们不采用。带传动，结构简单，传动平稳，振动小，噪音小。多用于精密机械。使用变频器时具有以下优点：1) 平滑的加减速运行，可消除加工物的破裂、缺口。2) 驱动部分小型化（代替了原来的涡流制动方式、直流电机）。3) 便于维修。4) 在净化等空调室，可提高运行效率。5) 对于不需要软启动的外围设备，使的控制电路简单化。 平面高速研磨机达到的加工精度高，所以要求主轴转动平稳、无冲击、刚度好、轴向及径向跳动小；同时为扩大机床的加工围，主轴系统还因具有变速功能。因此采用交流电机边变频器来控制机床的主轴转速。机床传动系统链为：电动机皮带轮机床主轴。这样在主轴传动环节上就减轻了由于传动链零件机械加工精度低对主轴平稳运转的影响。变频器具有调速围广，可以无级调速、转速平稳、效率高等优点，而且还可以在运转中调速。因为固着磨料在研磨加工过程中存在着比较严重的冲击，所以机床主轴在启动时作无冲击的缓加速运动，在停止时做缓减速运动，主轴的这一运动方式可以通过调整变频器的有关参数来实现。 第2章 平面高速研磨机机
