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1、洛阳理工学院毕业设计（论文）开题报告学院： 机械工程学院 2015年 月 日 （学生填表）课题名称轴承内圆磨床修整器的设计学生姓名杨亚坤专业班级B110202课题类型工程设计指导教师武亚平职 称讲 师课题来源生产实际1. 综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义1）国内外研究动态现代工业生产中，随着中、小批量零件在总产品数量中的生产比例逐渐提高，对零件的复杂性和精度也有了更高要求，传统的普通机床已越来越难以适应现代化生产的要求。因为计算机技术的快速发展和在数控系统中的广泛应用，高精度零件生产和加工、修整已进入数控时代。数控机床具有高精度、高效率、一机多用，可以完成复杂型面加工的特点，其主
2、要功能几乎全由软件来实现，硬件几乎能通用，从而使其更具加工柔性，功能更加强大。计算机信息技术和制造自动化技术的结合越紧密，作为自动化柔性生产重要基础的数控机床在生产机床中所占比例将越来越多。平面磨床相对于车床、铣床等采用数控系统较晚，因为它对数控系统的特殊要求。近十几年来，借助CNC技术，磨床上砂轮的连续修整、自动补偿、自动交换砂轮、多工作台、自动传送和装夹工件等操作功能得以实现，数控技术在平面磨床上逐步普及。我国从80年代开始生产数控平面磨床，随着数控系统性能与可靠性的提高，价格更趋合理，使数控磨床与普通磨床的比价为广大用户所接受，同时随着先进制造与自动化技术在生产中的要求提高，数控磨床的使
3、用也将越来越广泛。数控平磨及其它磨床将向加工柔性更好的高档磨削加工中心和更加高效的专用数控磨床方向发展。因为砂轮磨削有着速度快、精度高等显著地技术优势和经济效益等特点，一直被人们非常重视。但是在高速磨削过程中，工件受热变形和表面烧伤等均限制了砂轮速度的进一步提高，砂轮强度和机床制造等关键技术也使得高速磨削技术在一段时间内进展缓慢。当20世纪90年代以德国高速磨床FS126为主导的高速磨削(Highspeed Grinding)技术取得了突破性进展后，人们意识到一个全新的磨削时代已经到来。高速磨削技术是磨削工艺本身的革命性跃变，是适应现代高科技需要而发展起来的一项新兴综合技术，它集现代机械、电子
4、、光学、计算机、液压、计量及材料等先进技术成就于一体。随着砂轮速度的提高，目前磨削去除率已猛增到了3O00 mm3 /mms甚至更多，可与车、铣、刨等切削加工相媲美，尤其近年来各种新兴硬脆材料(如陶瓷、光学玻璃、光学晶体、单晶硅等)的广泛应用更推动了高速磨削技术的迅猛发展。日本先端技术研究会把高速加工列为五大现代制造技术之一。国际生产工程学会(CIRA)将高速磨削技术确定为面向21世纪的中心研究方向之一。 2）砂轮修整的常规机械修整方法（1）离线修整 修整砂轮的最初方式是用单刃金刚石车削砂轮。目前单刃金刚石仍在使用，而且可以安装在机动滑板上，以提高位置控制精度。对于成形砂轮，为维持砂轮形状精度
5、，通常采用单点式车削修整工具。离线修整仍在工业界使用。尽管手动离线修整不准确，但是高精度设计的离线修整系统仍能产生良好的砂轮修整效果。在线修整意味着每台磨床装备一台修整装置。因此其经济效益可能低于所有磨床共同使用的高精度离线修整系统。（2）连续修整连续修整时，砂轮通常以预定修整速度来修整，以补偿工件磨削过程中可能发生的砂轮最高磨损速度。连续修整期间有过量的材料从砂轮上被去除。因此，十分注意检测砂轮表面的磨损速度或状态。磨削过程中采用各种传感器(其中包括加速度计和测力传感器)来间接检测砂轮表面状态。（3）非接触修整 超硬磨料砂轮很难进行机械接触修整，而且要求操作人员有丰富的经验。即使采用CNC磨
6、床中的自动修整系统避免修整速度过高并按砂轮磨损速度进行修整也仍然是一门艺术。修整工具本身的磨损总是对砂轮修整产生影响。这些新型修整方法都是建立在结合剂特性的基上，其中包括微磨粒喷射修整、激光束修整、电火花修整和电化学修整。微磨粒喷射和激光束修整已经应用于树脂结合剂超硬砂轮。电火花和电化学修整则已在金属结合剂砂轮上得到应用。非接触修整对工具没有或只有较小的磨损。（4）金刚石滚轮是一种新发展起来的修整工具，它与单颗粒金刚石笔修整砂轮相比，在进行非直线修整时其修整时间要短得多，且易修整出各种复杂的成形表面。金刚石滚轮修整砂轮的方法分为切入式滚轮修整和摆式滚轮修整，因切入式修整器结构比摆式修整器简单，
7、故在实际生产中应用较多一些。由于金刚石滚轮成形修整法具有修整时间短、能修整出各种复杂型面、型面精度保持好、修整操作方便等特点，其使用效果已逐渐得到人们的认司，在生产中也得到了越来越广泛的应用。3）砂轮修整的展望砂轮修整的关键在于得到较高的修整精度，较好的表面质量。修整精度的高低决定磨削工件的尺寸精度和表面质量，较好的表面质量能保证对磨粒有较强的把持力，磨削时有足够的容屑空间。然而金属基金刚石砂轮在使用之初和磨损之后很难修整，若要达到精密、超精密磨削所需修整精度，难度很大。新的修整工具、修整技术的发展趋于高精、高效及自动化，赋予了金属基金刚石砂轮修整技术研究者新的使命。（1）开展实用的、低成本、
8、高效率的修整技术研究。当前的金属基金刚石砂轮修整法或多或少地都存在着修整成本高、效率低、修整时间长、装置复杂、操作不易掌握等局限性，所以开发低成本、高效率、适应性广、工业化应用程度高的金属基金刚石砂轮修整技术已成当务之急。（2）开发修整的检测、监控技术。利用砂轮的声发射超声信号技术来判断砂轮的工况，扫描探针显微镜对修整后的形貌进行分析，对修整质量进行评价，应用计算机对修整过程进行控制，开发检测、处理、质量评价、控制一体化的修整系统，实现金属基金刚石砂轮磨削的智能化修整。（3）开展各种成形砂轮的修整技术研究。随着各种高性能硬脆材料在各领域的广泛应用，各种复杂型面零件的加工越来越多，然而这些零件在
9、工程应用中常常需具有一定的曲面形状要求，如汽车发动机中的陶瓷摇臂、光学仪器中的曲面镜、球面镜、电子工业中的磁头等。这对成形砂轮修整提出了更高的要求，因而深入研究各种精密修整技术，开发成形砂轮的修整技术也是金属基金刚石砂轮修整的一个重要研究内容。2. 研究的基本内容，拟解决的主要问题（1）轴承内圆磨床修整器的工作原理（2）轴承内圆磨床修整器机械部分标准件的选择（3）轴承内圆磨床修整器推进装置设计（4）轴承内圆磨床修整器机架设计3. 研究步骤、方法及措施（1）调研、查阅收集相关资料，了解课题研究的动态。（2）根据已有资料和已有计算关系进行设计计算。（3）根据设计计算，选择合理的方案，设计轴承内圆磨
10、床修整器的各部分。（4）绘制轴承内圆磨床修整器的装配图以及零件图。4. 研究工作进度（1）资料查阅，调研、撰写开题报告； （3周）（2）资料分析、方案论证与设计计算； （4周）（3）结构设计、绘制装配图及零件图； （4周）（4）撰写设计说明书； （1周）（5）整理资料，准备答辩； （2周）（6）审核、互审、评阅、答辩、成绩评定。 （1周）5. 主要参考文献1张自强.阎秋生等.砂轮修整器安装高度误差对成型砂轮修整精度的影响J 金刚石与磨料磨具工程，20032宋贵亮等.超高速磨削及应用.航空精密制造技术，20003孙大涌.先进制造技术.北京:机械工业出版社，2000 4Tonshoff H.K，H
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