【正文】 而且加工精度已達到很高的水平。 目前國內外生產的研磨機基本上都是中大型的。而對維修設備現(xiàn)場使用的便攜式研磨機還沒有人進行研究和開發(fā) 。用特殊工具研磨有砂帶研磨、液體結合劑輪研磨、采用研磨膜研磨和固著磨料研磨，復合研磨有機械化學研磨和電解研磨法等。但是目前的納米級加工技術普遍存在著加工效率低、成本高的問題，這就限制了納米級加工技術的推廣應用。固著磨料研磨解決了傳統(tǒng)的散粒磨料研磨中所存在的大部分欠缺。早在八十年代就有人研究固著磨料研磨機理，固著磨料研磨加工工件已加工表面粗糙度及破壞層等的變化規(guī)律。 目前國外比較重視磨料性能的改進，以及丸片制作技術的研究，如探討如何避免丸片的脫層及裂縫，避免丸片中混入空氣，提高磨料和結合劑的均勻性等。 為進一步完善固著磨料加工技術，長春理工大學的楊建東老師對固著磨料的浮動研磨中工件轉速進行了研究，解決了工件轉速與偏心距、研磨壓力、工件半徑、工件與磨具間的摩擦系數(shù)等加工參數(shù)之間的關系，并提出了磨具均勻磨損及工件均勻研磨理論。m的氧化鋁和碳化硅等。研磨時。 目前，平面研磨機主要用于各種精密零件如 LED 藍寶石襯底、 光學玻璃晶片、石英晶片、硅片、諸片、模具、導光板、光扦接頭等各種材料的單面研磨、拋光主要使用端面研磨機。 機械端面研磨工藝在三種產品的密封端面研磨中幾乎是最終工序 (因為有的最后還要安排手工平面研磨 )。對于平面度是本序的主要任務， 研磨工藝提高平面度降低表面粗糙度，保持垂直度和平行度。若端面上各點的相對速度 (研磨速度 )相等，但從研磨開始到終了各點的研磨速 度有規(guī)律的變化，研磨壘過程 結柬，各點研磨速度的。 總之，要達到四度 (垂直度、平行度、平面度、粗糙度 )的要求，必須保證在工件端面上形成密集合理的研磨阿紋和各點均勻的去除研磨余量。這兩個運動軌跡在工件被研平 面上形成 “研磨網(wǎng)紋 ”。一是工件被研平面上任意點的運動軌跡，同時研磨盤與工件相應點的運動軌跡。 研磨盤 研磨盤（圖 12）是涂敷或嵌入磨料的載體，以發(fā)揮磨粒切削作用，同時又是研磨表面的成形工具。 圖 12 研磨盤 研磨 盤的結構要合理，即具有良好的剛性、精度保持性、耐磨性、排屑性和散熱性。在研具表面開槽的目的為： ① 在槽內存儲多余的磨粒，以防止磨粒堆積而損傷工件表面。它是將金 剛石或立方氮化硼磨料與鑄鐵粉末混合后，燒結成小薄塊，或用電鑄法將磨粒固著在金屬薄片上，在用環(huán)氧樹脂將這些小薄塊黏貼在研磨盤而制成。 總體設計方案主要包括以下幾個部分： ① 研磨機整體結構設計 ② 研磨機主軸電動機的選擇 ③ 主軸系統(tǒng)設計與校核 ④ 裝夾部分設計 ⑤ 控制系統(tǒng)設計 圖 21 設計結構框圖 研磨機整體機構設計 研磨機主軸電動機選擇 主軸系統(tǒng)設計與校核 下磨盤主軸的強度校核 上磨盤主軸的強度校核 校核主軸的疲勞強度 主軸的剛度校核 裝夾部分設計 研磨機整體機構設計 本機床與傳統(tǒng)的顯著區(qū)別是：自動控制代替了傳統(tǒng)的手工研磨，不僅提高了研磨精度和生產效率，還節(jié)省了勞動人數(shù)、較低了工作者的勞動強度和節(jié)約了企業(yè)生產成本。電動機帶動主軸轉動，研磨盤在主軸上固定，所以研磨盤與主軸一起轉動。用作能承受沖擊振動、靜載荷和保溫的零件，而且其性價比較高生產效率高，固選用球墨鑄鐵研磨盤 ,采用電爐鑄造，進行回火熱處理。 u 其中： u 為工件與磨具間的摩擦系數(shù) 因為制作磨具所用磨料粒度對摩擦系數(shù) u 影 響最大。設計工件距中心輪軸線的最遠距離 e=100m，則工件對機床主軸最大的阻力矩 T 為： T=F從傳動情況來看，轉矩是由蝸輪軸傳給主軸的，彎矩主要是由主軸上三個球軸承承受。 軸受力大小及方向如圖 24所示 R AZ RCXF CZF fF NR AXR CYA C BZXY圖 24 主軸 受力示 意圖 計算軸承支反力 XOY 平面受力圖如圖 25 所示， YOZ 平面受力圖如圖 26 所示 XYRAX RfRA BC RAZFNZYRCZC BARCY 圖 25 XOY 平面受力圖 圖 26 YOZ 平面受力圖 XOY 平面內的支反力 由0??AM得： CX fR ACFAB? ? ? 450 120 108050fCX F ABR N NAC ?? ? ? ?g 1080450 630AX CX fRRF N N???? ? ? YOZ 平面內的支反力 由0??AM得： 0N CZFeR AC?? ? ? 1000 80 160050NCZ FeR N NAC ?? ? ?g 由受力平衡可得： 1600AZ CZR R N?? ? 繪制彎矩圖 XOY平面彎矩圖如圖 27 所示： M M 圖 27 XOY 平面彎矩圖 39。 39。 CM M aT Nmm? ? ? g ? ?239。B 圖 212 主軸受力及彎矩圖 XOY 面的支反力： AX BXRR、 各個力在 A點的合成彎矩為零： 0AM?? 即 BX rR AB FOA? 受力平衡： AX r BXR FR?? 其中 AB=140mm， OA=31mm。則計算彎矩 CAM為：? ?22CAM M aT?? 其中：α是考慮扭矩和彎矩的作用性質不同而引入的校正系數(shù)，實際選用的機床主軸材料是 45號鋼，調制處理。 精確校核主軸疲勞強度 由上面計算可知，最大彎矩處為 A 處，單由于 A 處裝有軸承，粗糙度值小，應力集中小。 45 號鋼彎曲對稱循環(huán)應力時疲勞極限1 270MPa???， 45 號鋼扭轉疲勞極限 1155MPa??? 安全系數(shù) S： 11 amS K????? ? ?????? =6270 0 0 ???? = 1mS K?? ?????????? =66155 ?? ? ? ?? = 22SSS SS????? = ?? = 軸的許用安全系數(shù) ?? ? 所以剖面足夠安全，復合要求。 ③ 程序存儲器，用于存放用戶程序。周而復始， DVP40EH00T2 實現(xiàn)對過程的控制。在移動壁內部也有兩根導軌，傳動臂就固定在此導軌上，移動快上部固定有一氣壓缸活塞固定在傳動臂上，通過電磁閥這樣可以使夾具上下移動，在控制程序控制下，通過氣壓比例閥控制壓力調節(jié)研磨壓力，從而進行研磨。 圖 38 研磨機控制面板 首先，打開電氣柜的開關電源，觸摸屏顯示如下圖 39所示 圖 39 研磨機觸摸屏 點擊研磨高度和研磨壓力，可以設置各個工位需要研磨的尺寸和研磨時需要的壓力，設置完成后，就可以點擊控制柜的按鈕，來啟動工作 當需要調試時，可以點擊進入調試按鈕，按需要對氣缸的動作和電機動作進行調試。在指導教師的悉心指導、熱心幫助下，我本著積極、認真、務實的學習態(tài)度，順利的完成了單晶金剛石研磨機設計的任務。 致謝 兩個月的畢業(yè)設計時間匆 匆而過，在老師的悉心指導和同學的熱情幫助下，我如期順利地完成了畢業(yè)設計。 通過畢業(yè)設計，還提高了我的計算和 AutoCAD 制圖能力；我能夠比較熟悉地運用有關參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉有關的國家標準和行業(yè)標準（如GB、 JB 等），獲得了一個工程技術人員在機械設計方面所必須具備的基本技能訓練。十年樹木，百年樹人。 通過這次畢業(yè)設計，不僅使我對以前所學的知識進行了一次綜合應用，而且也使我明白了作為一名機械設計師應具備的基本素質。 參考文獻 [1] 孫恒 .機械原理 [M]七版 .北京：高等教育出版社， [2] 濮良貴，紀名剛 .機械設計 [M]八版 .北京：高等教育出版社， [3] 王愛珍 .機械工程材料 [M].北京：北京航空航天大學出版社， [4] 黃健求 .機械制造技術基礎 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [5] 鄭修本 .機械制造工藝學 [M].北京：機械工業(yè)出版社， [6] 吳宗澤，羅圣國 . 機械設計課程設計手 冊 [M]. 北京：高等教育出版社， [7] 孔慶華，母福生 . 互換性與測量技術基礎 [M]. 北京：同濟大學出版社， [8] 沈鴻 . 機械工程手冊 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [9] 王亞輝 . 工程力學 [M]. 北京：清華大學出版社， [10] 袁哲俊 . 精密和超精密加工技術 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [11] 曹天寧 . 光學零件制造工藝 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [12] 成大先 . 機械設計手冊 [M](第五版 ). 北京： 化學工業(yè)出版社， [13] 談文亮 . 超精加工對零件耐磨性影響的試驗 [M]. 機械制造， [14] 周俊 . 高精度精密主軸套筒的研磨 [M]. 機械工藝師， [15] 裴慶魁 . 平面高速精磨中的均勻磨削 [M]. 光學機械， [16] 金令誠 . 研磨 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [17] Tian Chunlin. Lapping Metal Mirror at High Speed. SPIE ， 2021 [18] Eringen. Theory of Nonlocal Elasticity and some Applications. Mechanice， 21（ 4），1987 [19] . Surface Formation in Feed Grinding of Advanced Ceramics with and Without Ultrasonic Assistance of CIRP (1)， 1998 [20] Zhao Ji etc. Study on automatic polishing injection mold， Journal of the Society of Grinding Engineers. Vol. 39， No 4， 1995