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1、300研磨机设计摘 要研磨是超精密加工中一种重要加工方法，其优点是加工精度高，加工材料范围广。研磨机是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床，是保证研磨加工的重要条件。由于传统研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工质量不稳定等缺点，这使得传统研磨应用受到了一定限制，为了提高研磨加工效率，机械研磨机已经取代了传统的手工研磨。目前国内使用研磨机的种类比较多，研磨机从加工精度上基本分为两种：一种是加工不仅对精度要求较高并对面形精度也有所要求的工件；另外一种是加工只要求表面粗糙度的零件,例如各种材质的机械密封环、陶瓷片、气缸活塞环、油泵叶片轴承端面及硅、锗、石英晶体、石墨、蓝宝石、光学
2、水晶、玻璃、铌酸锂、硬质合金、不锈钢、粉灰冶金等金属材料的平面研磨。这种研磨机适合加工一些尺寸较小，而且数量较大的零件。本文主要是合理的分析了研磨机的传动系统和研磨机械原理，本研磨机设计由电动机、减速装置、传动装置、研磨盘组成，根据研磨功率选择了合理的电动机，并设计了减速装置和主要的传动零件及研磨盘主轴。为了使其具有足够的刚度、强度和稳定性，对蜗轮蜗杆减速器上的主要零部件进行了寿命校核，同时还对研磨盘主轴上的主要零部件进行了强度校核。关键词：平面磨削 研磨 主轴 星型轮系传动300 Grinding Machine DesignAbstract：Grinding is a kind of im
3、portant ultra-precision processing processing method, its advantage is processing precision is high, wide range of materials. Grinding machine is covered with or embedded with the abrasive research in the surface of the grinding machine, is the guarantee of grinding the important condition. As the t
4、raditional grinding existence processing efficiency is low, the manufacturing cost is high, the processing precision and processing quality is not stable shortcomings, this makes the traditional grinding application subject to a certain limit, in order to improve the grinding machining efficiency, m
5、echanical grinding machine have replaced the traditional manual polishing. At present domestic use the types of grinding machine is more, from processing precision grinding machine on basic divided into two kinds: one kind is processing not only to higher accuracy and precision to form across the re
6、quirements of the workpiece; Another is only required processing surface roughness of parts, such as all kinds of material mechanical sealing rings, ceramics, cylinder piston ring of blades, oil pump bearing end face and silicon, ge, quartz crystal, graphite, sapphire, optic crystal, glass, lithium
7、niobate, hard alloy, stainless steel, FenHui metallurgical and other metal material plane grinding. This kind of grinding machine is suitable for processing some smaller, and the greater number of parts.This paper is mainly reasonable analysis the grinding machine transmission system and grind mecha
8、nical principle, the grinding machine design from motor, slow, device, gearing, grinding plate composition, according to grinding chosen the reasonable motor power, and design a slowdown and the main transmission device parts and grinding plate spindle. In order to make it has enough stiffness, stre
9、ngth and stability of worm gear and worm reducer is the main parts were checking service life, and at the same time also on grinding plate spindle is the main parts were strength check. Keyword：flat surface grinding grinding principal axis star gear transmission目 录前言.1第一章 研磨机的发展史31.1研磨技术发展状况31.2 固着磨
10、料高速研磨的研究现状41.3 研磨机的发展情况5第二章 研磨原理分析72.1 研磨机的工作原理72.2 研磨网纹分析82.3 研磨速度分析8第三章 研磨机传动系统分析103.1 电动机的选择103.1.1 选择电动机的类型103.1.2 选择电动机的功率103.1.3 确定电动机的转速113.2 计算总传动比123.3 研磨盘主轴的运动和动力参数123.3.1 研磨盘主轴的转速123.3.2 研磨盘主轴的功率123.3.3 研磨盘主轴转速12第四章 蜗轮蜗杆减速器设计134.1 蜗杆传动设计计算134.1.1蜗杆传动材料的选择134.1.2 选择齿数134.1.3 验算滑动速度134.1.4
11、主要尺寸计算134.1.5 热平衡计算144.2 轴的设计和校核144.2.1 蜗轮轴的设计154.2.2 蜗杆轴的设计194.3 滚动轴承寿命的校核234.3.1 轴承的受力分析244.3.2 轴承的选择及寿命校核244.4 减速器箱体的设计计算264.4.1 箱体的结构形式和材料264.4.2 铸铁箱体主要结构尺寸26第五章 研磨盘主轴设计285.1 主轴的设计285.1.1 选择轴的材料285.1.2 按许用扭转剪应力初估轴的直径285.1.3 轴的结构设计285.2 轴的校核285.3 主轴轴承的选择及寿命校核325.3.1 轴承的受力分析325.3.2 主轴轴承的选择及寿命校核32第
12、六章 键等相关标准的选择346.1 键的选择346.2 联轴器的选择346.3 螺栓，螺母，螺钉的选择34结论36致谢37参考文献38前言研磨机是用涂上或嵌入磨料的研具对工件表面进行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、内外圆柱面、圆锥面、球面、螺纹面和其他型面。研磨机是保证研磨加工的重要条件，因此人们专门研究了各种不同的研磨机。目前国内生产高速研磨机的厂家不少，但由于研磨加工的针对性较强，对不同的工件，研磨加工的方法也有很大的差别，所以人们研究开发出了许多专用的研磨机。研磨机从加工精度上基本分为两种：一种是加工不仅对精度要求较高并对面形精度也有所要求的工件；另外一种是加工只要求表面粗糙
13、度的零件,例如主要用于LED蓝宝石衬底、光学玻璃晶片、石英晶片、硅片、诸片、模具、导光板、光扦接头等各种材料的单面研磨、抛光等。这种研磨机适合加工一些尺寸较小，而且数量较大的零件。在研磨中将工件与磨料一起置入一容器内，加以振动，进行研磨抛光。还有人专门研制出相应的振动研磨机。目前这种振动研磨机国内外都有厂家生产，而且这种研磨加工技术比较成熟，应用也日趋广泛。目前国内外生产后一种的厂家较多。为提高加工效率人们研制出双面研磨机，如兰州东胜机械制造有限责任公司生产的DSL9B-5P型双平面研磨机,它加工出的产品精度为10微米级,平面度及平行度在千分之一毫米。还有深圳宏达公司生产的双平面研磨机,其平行
14、度及平面度也为千分之一毫米。球面高速研磨机按加工工件表面的曲率半径不同,分为大球面、中球面和小球面三种，其中Q875型高速精磨机和QJM-40小球面高速精磨机和QJM-100中球高速研磨机应用较为普遍。随着科技的进步和社会的发展,人们对加工精度的要求越来越高。加工技术水平也在不断提高，由原来的精密、超精密加工,发展到现在的纳米级加工。纳米级高效研磨加工技术主要采用固着磨料高速研磨加工方法。固着磨料高速研磨与传统的散粒磨料研磨不同，其磨料的密度分布是可控的。利用固着磨料研磨的这一特点，根据工件磨具间的相对运动轨迹密度分布，合理地设计磨具上磨料密度分布，以使磨具在研磨过程中所出现的磨损不影响磨具面
15、型精度，从而显著提高工件的面型精度，并且避免修整磨具的麻烦。 目前国内外生产的研磨机基本上都是中大型的，其中高速研磨机的发展方向主要是进一步提高研磨加工质量和加工效率,提高研磨机的自动化程度，以减轻操作者的劳动强度，而对维修设备现场使用的便携式研磨机还没有人进行研究和开发。研磨机设计的技术难点是：1. 合理地设计研磨机的结构，以保证研磨机具有足够的刚、强度和稳定性，从而避免研磨机在高速运行中出现振动现象；2. 压力可调的工件加压方式。研磨机设计的关键技术是：1. 使磨具能达到均匀磨损，从而避免了磨具修整的麻烦,降低磨具的损耗，提高加工效率，保证工件的加工精度和质量；2. 合理地确定出被研磨的工件相对于磨具的位置。主要技术指标：研磨盘直径D=300mm；工作压力FN=900N；摩擦系数f=0.5；研磨盘转速n=060r/min；第1章 研磨机的发展史1.1研磨技术发展状况研磨是
