機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)——高速平面研磨機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 及磨盤中心的圓孔噴出。一般情況下，磨具是根據(jù)被加工工件的具體要求以及研磨機(jī)的狀況來設(shè)計(jì)和制作。對(duì)固著磨料研磨，一般是先把磨料制成丸片，在將丸片粘結(jié)在磨具上，形成磨具的切削部分。它具有棱角、一定的硬度和韌性的粉狀或粒狀物質(zhì)。 2）韌性要高，不應(yīng)因?yàn)檠心毫?，而引起破壞，且不宜磨損。 5）化學(xué)穩(wěn)定性要好，以避免在加工過程中，與其它物質(zhì)引起化學(xué)反應(yīng)。氧化物戲磨料因其強(qiáng)度、韌性大，與鋼鐵不發(fā)生反應(yīng)，主要用于研磨鋼類零件。金剛石是硬度最高的磨料，適用于研磨除鋼鐵材料以外的所有材料，特別適用于研磨硬而脆的硬質(zhì)三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 合金、寶石、光學(xué)玻璃等。 本設(shè)計(jì)選用金剛石作為磨具的磨料，金剛石是自然界中硬度最高的物質(zhì)，莫氏硬度為 10，顯微硬度達(dá) 100Gpa。彈性模量表示材料的強(qiáng)度及其在加工過程中發(fā)生變形的特性。幾種材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和線膨脹系數(shù)如表 表 金剛石與其它幾種磨料的彈性模量和抗彎、抗壓強(qiáng)度 材料 彈性模量 /TPa 抗彎強(qiáng)度極限 /GPa 抗壓強(qiáng)度極限 /GPa 天然金剛石 210 ~490 2 人造金剛石 ~ 300 2 碳化硅 155 碳化硼 300 剛玉 ~ 硬質(zhì)合金 1350 ~ 2380 ~ 三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 表 幾種材料的導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容和線膨脹系數(shù) 材料 導(dǎo)熱系數(shù) /WK1 線膨脹系數(shù) /K1 金剛石 ( ~ ) 106 碳化硼 碳化硅 剛玉 106 陶瓷 硬質(zhì)合金 (5 ~ 7) 106 金剛石的主要化學(xué)成分試碳，含有少量的雜質(zhì)，天然金剛石主要雜質(zhì)元素為氮、鋁、硅、鈣、鎂等，金剛石不溶于酸和堿，但能溶于硝酸鉀、硝酸鈉及碳化鈉等鹽類的熔融體。 俗話說 “ 萬事開頭難 ” ，剛開始接到畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的時(shí)候一頭霧水，無從下手，只能盲目地去網(wǎng)上搜索資料，結(jié)果一個(gè)周過去了仍然沒有一點(diǎn)收獲。我想只要開了頭，后面的工作也就不是很難了吧。在具體設(shè)計(jì)過程中，必須考慮到方方面面的問 題，在理論上正確無誤的設(shè)計(jì)，在實(shí)際中往往存在各種問題。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師 沈仙法 老師， 他 對(duì)我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn) ， 是你悉心的指導(dǎo) 、關(guān)心 和鼓勵(lì)下，才使得我養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹?學(xué)態(tài)度，也讓我學(xué)會(huì)了如何去解決所遇到的問題。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。我還要感謝在一起愉快的度過畢業(yè)論文小組的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)使我學(xué)會(huì)了從實(shí)際出發(fā)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，而不僅僅考慮理論上的可行性。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì) 平面高速研磨機(jī) 有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有了更進(jìn)一步的了解，也加深了對(duì)大學(xué)所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解。只好去求助沈仙法老師，在他的一番講解之后，稍微有點(diǎn)頭緒了。使高速平面研磨機(jī)具有高精度、高效率、操作靈活、使用方便、綠色無污染等特點(diǎn)。K1 比熱容 /J所以用金剛石做磨具，可以減少被加工工件的內(nèi)應(yīng)力，避免產(chǎn)生內(nèi)部裂隙和其它缺陷。 表 金剛石、磨料和幾種礦物質(zhì)的硬度比較表 名稱 莫氏硬度 顯微硬度 維氏 努氏 金剛石 10 10060 5500 ~ 6950 燒結(jié)碳化硼 9 4900 2250 ~ 2260 黃玉 8 1427 1250 硬質(zhì)合金 1650 1050 ~ 1500 石英 7 1120 710 ~ 790 金剛石的耐磨性很好，它的耐磨性是剛玉耐磨性的 140 倍，是石英的1000 倍，是硬質(zhì)合金的 100 倍，是鋼的 9000 倍。 立方晶氮化硼磨料在高溫時(shí)與水容易產(chǎn)生化學(xué)變化，使磨料消耗增大，故用立方晶氮化硼磨料時(shí)不宜用水質(zhì)切削液。由于它硬度高、強(qiáng)度低、韌性低，與鋼鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，主要用于研磨鑄鐵、硬質(zhì)合金、寶石等硬而脆的材料。 磨料的種類 : 常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬度 磨料系及軟磨料系等四類。隨研磨壓力而產(chǎn)生響應(yīng)的小碎屑，應(yīng)成貝殼狀斷口的多角性。 1）硬度是磨料的最基本要求，它應(yīng)比被加工材料硬，因?yàn)槟チ嫌捕雀?，才能夠切入被加工物體內(nèi)。安裝夾持部分是根據(jù)采用的機(jī)床及研磨加工運(yùn)動(dòng)關(guān)系來決定。切削部分主要是對(duì)被加工工件表面進(jìn)行微量切削。 1— 進(jìn)水管； 2— 控制按鈕； 3— 回水管； 4— 進(jìn)水管： 5— 冷卻泵； 6— 冷卻箱 圖 冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 第三章 平面高速研磨機(jī)磨具的設(shè)計(jì) 磨具是固著高速研磨所采用的切削工具。 三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 1— 進(jìn)氣口； 2— 進(jìn)氣口； 3— 活塞 。氣動(dòng)壓頭是利用高壓空氣的壓力 來實(shí)現(xiàn)加壓的。主軸下端裝有內(nèi)噴接頭 6，冷卻液有主軸中心通孔噴出，冷卻加 工表面。為了防止制造、裝配時(shí)推力軸 承與主軸不同軸，在止推軸承處裝有球面自動(dòng)調(diào)心墊圈 3，以保證有較好的同軸度。材料為 HT200,這樣結(jié)構(gòu)具用足夠的剛度，變形小，其幾何精度和位置精度較高，機(jī)械加工工藝性好等。 d=60mm n=50r/min ~ 720r/min dn=60 200=12020 dn=60 720=43200 dn=12020 ~ 43200 故選用脂潤(rùn)滑 ,潤(rùn)滑脂的潤(rùn)滑膜強(qiáng)度高，能承受較大的載荷，不易流失，一次加脂可以維持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。 潤(rùn)滑對(duì)于滾動(dòng)軸承具有很重要的意義，軸承中的潤(rùn)滑劑不僅可以降低摩擦阻力，還可以起著散熱、減小接觸應(yīng)力、吸收振動(dòng)、防止銹蝕作用。因此在主軸前端應(yīng)選用精度高、剛度好的 D 級(jí) 3182112 雙列短圓柱滾子軸承，和兩個(gè) D 級(jí) 8112 推力球軸承，后軸承裝一對(duì)背對(duì)背放置的 D 級(jí) 36212 單列推力球軸承，這樣兩個(gè)方向的軸向力和徑向力都能承載，保證了一定的旋轉(zhuǎn)精度和剛度。較小的純軸向載荷，可選用推力球軸承；較大的純軸向力載荷，可選用推力滾子軸承。 100060π≈100060πυ 11111 = ndnd dp100060π≈100060πυ 22221 = ndnd dp三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 對(duì)于普通帶 maxυ =25 ~ 30m/s max1 υυ max2 υυ ③ 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 初定中心距 a0 取 0. 7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2) 取 a0 =600 ㎜ 計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L’d L’d = 2 a0 + （ dd1+dd2） + () 由表 , Ld= 1250 ㎜ 由于 V 帶的中心 距一般是可以調(diào)整的，故可采用下式作近似計(jì)算 () 考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力（如帶深長(zhǎng)而松弛后的張力）的需要，中心距的變動(dòng)范圍為： ( ) () ④ 驗(yàn)算主輪上的包角 α 1 smndnd dp / π≈100060 πυ 11111 = ==smndnd dp / 0 0 060 0 0 060 π≈1 0 0 060 πυ 22221 = ==2π 0 2124 )( add ddmm1123 6004)112224()
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