【正文】 ...................................30 以 Φ10H7mm 孔為中心的加工表面 .....................................30 零件工藝規(guī)程設(shè)計 ......................................................30 確定零件生產(chǎn)類型 ..................................................30 工序的組合 ........................................................32 加工余量的確定 ....................................................33 夾具設(shè)計 ..............................................................41 加工工藝孔 Φ25 夾具的設(shè)計 .........................................41 加工 Φ8H7 孔的夾具設(shè)計 ............................................42 零件的加工工藝分析 ................................................43 定位夾緊方案的確定 ................................................43 銑夾具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................437 結(jié)論與展望 ..............................................................45VII 結(jié)論 ..................................................................45 展望 ..................................................................45致 謝 .....................................................................47參考文獻(xiàn) ...................................................................48VIII數(shù)控?zé)o心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設(shè)計11 緒論 畢業(yè)設(shè)計題目數(shù)控?zé)o心磨床設(shè)計及砂輪修整器設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計目的本課題旨在讓學(xué)生綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的知識，設(shè)計數(shù)控?zé)o心磨床，樹立理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。該課題要求繪制磨床總體布局裝配圖、導(dǎo)輪修整器裝配圖、導(dǎo)輪轉(zhuǎn)體裝配圖、砂輪修整器裝配圖，最后撰寫設(shè)計說明書。此外，要求學(xué)生跟隨指導(dǎo)老師和研究生參與部分科學(xué)研究，進(jìn)行磨削溫度的測試實(shí)驗并撰寫科研報告。 任務(wù)與要求：（1）部件裝配圖（砂輪修整器 0） ；（2）零件圖 (3)；（3）撰寫科研報告；. 用途和規(guī)格（1）加工對象 A 帶軸肩的多臺階軸（如齒輪軸） B 要求端面外圓一次完成的零件 C 帶較大端面的盤類零件 D 作一般外圓磨床（2）主要規(guī)格 A 加工直徑 φ20mmφ320mmB 最大加工長度為 750mmC 最大加工重量 200㎏D 砂輪線速度 60m/sE 機(jī)床中心高 1095mmF 工件轉(zhuǎn)速范圍 30~300rpm（3）主要運(yùn)動 A 砂輪轉(zhuǎn)動 B 工件轉(zhuǎn)動C 工作臺縱向移動D 砂輪架斜向進(jìn)給運(yùn)動 E 砂輪修整器斜向進(jìn)給運(yùn)動 F 砂輪修整器旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 設(shè)計重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）磨床總體布局中各部件尺寸的確定；（2）砂輪架主軸和軸承的設(shè)計和選用；（3）皮帶的選用和帶輪的設(shè)計；（4）磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計；江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文2（5）磨削溫度科研報告。（1）查閱國內(nèi)外磨床相關(guān)資料，確定磨床總體布局中各部件（如砂輪架、頭架和尾架等）尺寸；（2）檢驗主軸前端擾度，確保主軸剛度；（3）砂輪架采用靜動壓軸承以提高旋轉(zhuǎn)精度，增強(qiáng)抗振性，延長軸承的使用壽命；（4）采用皮帶和花鍵副帶動主軸旋轉(zhuǎn)，減少主軸變形，使載荷分布均勻；（5）采用 Auto CAD 繪制裝配圖和零件圖；（6）參看液壓工程方面的資料，設(shè)計磨床液壓系統(tǒng)的設(shè)計；（7）參考磨削溫度測試研究論文，認(rèn)真、虛心向指導(dǎo)老師和研究生學(xué)習(xí)，進(jìn)行大量的磨削溫度的測試實(shí)驗。 磨床的類型與用途 磨床的類型及其特點(diǎn)用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石和研磨料等）為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床，統(tǒng)稱為磨床（英文為 Grinding machine） ，它們是因精加工和硬表面的需要而發(fā)展起來的 [1]。磨床種類很多，主要有：外圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床、工具磨床和用來磨削特定表面和工件的專門化磨床，如花鍵軸磨床、凸輪軸磨床、曲軸磨床等 [2]。對外圓磨床來說，又可分為普通外圓磨床、萬能外圓磨床、無心外圓磨床、 寬砂輪外圓磨床、端面外圓磨床等以上均為使用砂輪作切削工具的磨床。此外，還有以柔性砂帶為切削工具的砂帶磨床，以油石和研磨劑為切削工具的精磨磨床等。磨床與其他機(jī)床相比，具有以下幾個特點(diǎn)：磨床的磨具（砂輪）相對于工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動（一般砂輪圓周線速度在 35 米/秒左右，目前已向 200 米/秒以上發(fā)展） ；它能加工表面硬度很高的金屬和非金屬材料的工件；它能使工件表面獲得很高的精度和光潔度；易于實(shí)現(xiàn)自動化和自動線，進(jìn)行高效率生產(chǎn)；磨床通常是電動機(jī)油泵 發(fā)動部件，通過機(jī)械，電氣，液壓傳動 傳動部件帶動工件和砂輪相對運(yùn)動 工件部分組成 [1]。 磨床的用途磨床可以加工各種表面，如內(nèi)、外圓柱面和圓錐面、平面、漸開線齒廓面、螺旋面以及各種成形表面。磨床可進(jìn)行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以進(jìn)行各種高硬、超硬材料的加工，還可以刃磨刀具和進(jìn)行切斷等，工藝范圍十分廣泛。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多。精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，使得有可能將毛坯直接磨成成品。高速磨削和強(qiáng)力磨削，進(jìn)一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。它在金屬切削機(jī)床所占的比重不斷上升。目前在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中，磨床在機(jī)床總數(shù)中的比例已達(dá) 30%40%。數(shù)控?zé)o心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設(shè)計3據(jù) 1997 年歐洲機(jī)床展覽會(EMO)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明， 25%的企業(yè)認(rèn)為磨削是他們應(yīng)用的最主要的加工技術(shù)，車削只占 23%， 鉆削占 22%，其它占 8%；而磨床在企業(yè)中占機(jī)床的比例高達(dá) 42%，車床占 23%，銑床占 22%，鉆床占 14%[3]。由此可見，在精密加工當(dāng)中，有許多零部件是通過精密磨削來達(dá)到其要求的，而精密磨削加工會要在相應(yīng)的精密磨床上進(jìn)行，因此精密磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。但是要實(shí)現(xiàn)精密磨削加工，則所用的磨床就應(yīng)該滿足以下幾個基本要求： 。 精密磨床應(yīng)有高的幾何精度，主要有砂輪主軸的回轉(zhuǎn)精度和導(dǎo)軌的直線度以保證工件的幾何形狀精度。主軸軸承可采用液體靜壓軸承、短三塊瓦或長三塊瓦油膜軸承，整體度油楔式動壓軸承及動靜壓組合軸承等。當(dāng)前采用動壓軸承和動靜壓軸承較多。主軸的徑向圓跳動一般應(yīng)小于 1um，軸向圓跳動應(yīng)限制在 2—3um 以內(nèi)。 由于砂輪的修整導(dǎo)程要求 10—15mm/min，因此工作臺必須低速進(jìn)給運(yùn)動，要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。 精密磨削時如果產(chǎn)生振動，會對加工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響。故對于精密磨床，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮減少振動。 精密磨削中熱變形引起的加工誤差會達(dá)到總誤差的 50％，故機(jī)床和工藝系統(tǒng)的熱變形已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)精密磨削的主要障礙。 外圓磨削和端面外圓磨床在外圓磨削過程中，工件是安裝在兩頂尖的中心之間，砂輪旋轉(zhuǎn)是引起切削旋轉(zhuǎn)的主要來源和原因?；镜猛鈭A磨削方法有兩種，即橫磨法磨外圓和縱磨法磨外圓，如圖1－1 和圖 1－2 所示。事實(shí)上，外圓磨削可以通過其他以下幾種方法來實(shí)施：（1）傳遞方法：在這種方法中，磨削砂輪和工件旋轉(zhuǎn)以及徑向進(jìn)給都應(yīng)滿足所有的整個長度，切削的深度是由磨削砂輪到工件的縱向進(jìn)給來調(diào)整的。（2）沖壓切削方法：在這種方法中，磨削是通過砂輪的縱向進(jìn)給和無軸向進(jìn)給來完成的，正如我們所看到的，只有在表面成為圓柱的寬度比磨削輪磨損寬度短時，這種方法才能完成。圖 橫磨法磨外圓江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文4圖 縱磨法磨外圓（3）整塊深度切削方法：除了在磨削過程中，要進(jìn)行間隙調(diào)整外，這種方法與傳遞方法很相似，同時這種方法具有代表性，除了磨削短而粗的軸。端面外圓磨床是外圓磨床的一種變形機(jī)床，它宜于大批量磨削帶肩的軸類工件，有較高的生產(chǎn)率。它的特點(diǎn)如下（1）這種磨床的布局形成和運(yùn)動聯(lián)系與外圓磨床相似，只是砂輪架與頭架，尾架中心連線傾斜一角度（通常 10176。，15176。 ，176。，30176。， 45176。） ，如圖 1－3 所示，數(shù)控端面外圓磨床 MKS1632A 的砂輪架與頭架，尾架中心連線傾斜 30176。為避免砂輪架與工件或尾架相碰，砂輪安裝在砂輪架的右邊，從斜向切入，一次磨削工件外圓和端面。（2）由于它適用于大批量生產(chǎn)，所以具有自動磨削循環(huán)，完成快速進(jìn)給（長切入）粗磨精磨 —無花磨削。由定程裝置或自動測量控制工件尺寸。（3）裝有砂輪成型修整器，按樣板修整出磨削工件外圓和端面的成型砂輪，為保證端面尺寸穩(wěn)定及操作安全，一般具有軸向?qū)Φ堆b置。圖 砂輪架與頭架，尾架中心連線傾斜一角度 磨床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增多，磨削數(shù)控?zé)o心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設(shè)計5加工技術(shù)正朝著超硬度磨料磨具、開發(fā)精密及超精密磨削（從微米、亞微米磨削向納米磨削發(fā)展）和研制高精度、高剛度、多軸的自動化磨床等方向發(fā)展 [4]，如用于超精密磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均半徑可小至 4μm、磨削精度高達(dá) ；使用電主軸單元可使砂輪線速度高達(dá) 400m/s，但這樣的線速度一般僅用于實(shí)驗室，實(shí)際生產(chǎn)中常用的砂輪線速度為 40－60m/s；從精度上看，定位精度＜2μm ，重復(fù)定位精度≤177。1μm 的機(jī)床已越來越多；從主軸轉(zhuǎn)速來看， 主軸達(dá) 60000r/min，13kw 達(dá) 42022r/min，高速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現(xiàn)可加工 60HRC 硬度材料的加工中心。北京第二機(jī)床廠引進(jìn)日本豐田工機(jī)公司先進(jìn)技術(shù)并與之合作生產(chǎn)的 GA（P）62－63數(shù)控外圓/數(shù)控端面外圓磨床，砂輪架采用原裝進(jìn)口，砂輪線速度可達(dá) 60m/s，砂輪架主軸采用高剛性動靜壓軸承提高旋轉(zhuǎn)精度，采用日本豐田工機(jī)公司 GC32－ECNC 磨床專用數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二軸（X 和 Z）到四軸（X、Z、U 和 W）控制。此外，對磨床的環(huán)保要求越來越高，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。大量的工業(yè)清洗機(jī)和切削液處理機(jī)系統(tǒng)反映現(xiàn)代制造業(yè)對環(huán)保越來越高的要求。江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文62 磨床總體布局 磨床總體設(shè)計（表面形狀，尺寸，材料，技術(shù)條件，批量，加工余量等） ； 比較國內(nèi)，外同類機(jī)床，經(jīng)驗總結(jié)，進(jìn)行改革創(chuàng)新；（部件裝配圖，零件圖） ；，裝配，調(diào)試；，設(shè)計改進(jìn)；、總體設(shè)計注意事項，剛性，穩(wěn)定性好；；；，冷卻液供給，回收，廢渣的排除。 磨床總體布局設(shè)計 加工零件帶軸肩的多臺階軸，精度 IT7 以下，材料 45，40cr，球墨鑄鐵等； 初步估計組成部分；； c 頭架； d 尾架；e 砂輪架；f 修整器；g 測量裝置；h 砂輪進(jìn)給電機(jī)；I 修整器進(jìn)給電機(jī)； j 電器框；k 工作臺進(jìn)給電機(jī)；l 工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)；m 潤滑冷卻裝置；n 數(shù)控裝置； 總體布局初步設(shè)計 型床身；； 10176。的型面； 30176。角； ；（金剛石滾輪） ，采用 MARPPOS 公司軸向，徑向測量儀，配用該公司 E5 數(shù)控框（如圖 3－1 所示）來控制軸向尺寸，徑向尺寸，測量儀布置在橫梁上；數(shù)控?zé)o心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設(shè)計7圖 E5 數(shù)控框X 軸：砂輪架進(jìn)給 Y 軸：修整器進(jìn)給Z 軸：工作臺移動 W 軸：工件旋轉(zhuǎn)各軸采用交流伺服電機(jī)，通過精密無間隙彈性連軸器直接與滾珠絲桿相連；（減小熱變形，簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)，易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通用化，便于維修） ；；； 縱向與橫向尺寸的確定①工件最大長度 ；1750lm?②頭架長度 ；24③尾架長度 ；3l④上臺面長度 ；41230(2~4)160l m??⑤下臺面長度 ；??54%l??⑥床身長度 ；615l⑦后床身長度 （考慮砂輪架和修整器大小按經(jīng)驗給定） ；70lm⑧整個床身寬度 （視覺效果） ；8⑨砂輪架中心與機(jī)床床身對稱線相距 0231ll??江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文8圖 磨床縱向尺寸1）畫出橫向尺寸床身的 V 型導(dǎo)軌作為橫向尺寸的基準(zhǔn)，畫出床身的平面導(dǎo)軌作為高度尺寸的基準(zhǔn)線，根據(jù)確定的工作