【正文】 ，機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)行粗進(jìn)給，即一級(jí)進(jìn)給，粗進(jìn)給工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)，滿足磨削加工的高響應(yīng)、高效率的要求。 彈簧是一種對(duì)負(fù)荷很敏感的蓄能裝置，其主要性能是能夠容許很大的擾度而不致?lián)p壞并當(dāng)負(fù) 荷除去之后能回復(fù)到它原來(lái)的大小和形狀，盡管大多數(shù)彈簧是機(jī)械彈簧，其效果能來(lái)自金屬構(gòu)件固有的彈簧；也可以采用液壓彈簧和空氣彈簧。因此，板彈簧，上平臺(tái)與壓盤連接部分不發(fā)生形變，則板彈簧可簡(jiǎn)化為外徑 2a，內(nèi)徑 2b 的彈性圓環(huán)，內(nèi)嵌直徑為2b 的剛體，二者之間剛性連接。 本章小結(jié) 微位移系統(tǒng)的分類、設(shè)計(jì)、實(shí)用性的合理分析是本章內(nèi)容的關(guān)鍵，也是整個(gè)精密平面磨床設(shè)計(jì)的核心骨干，在設(shè)計(jì)方面查閱了很多的資料，篩選的過程數(shù)據(jù)雖然冗雜但是在耐心仔細(xì)鉆研下都被一一攻克。電致伸縮陶瓷制動(dòng)器的位移量隨著載荷的增加而減小。而儲(chǔ)存在彈簧里的能量可用來(lái)減振或推動(dòng)機(jī)構(gòu)。無(wú)機(jī)械摩擦、無(wú)間隙等優(yōu)點(diǎn)。壓電單晶體如石英、羅息鹽等的壓電系數(shù)比電致伸縮系數(shù)打幾個(gè)數(shù)量級(jí)，在低于 1MV/m 的電場(chǎng)作用下，只有逆電壓效應(yīng) ??14 。 (4) 壓電晶體在不同的方向施加電壓，產(chǎn)生的壓電系數(shù)不同。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 微位移器件在磨床中所需要具備的條件 位移的壓電器件，應(yīng)滿足下列要求： (1) 壓電靈敏度高，即單位電壓變形大。 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 圖 微位移器的分類 微位移系統(tǒng)的廣泛實(shí)用性 微位移系統(tǒng)在精密機(jī)械和儀器中主要用于提高運(yùn)動(dòng)的靈敏度和精度。近年來(lái)，微位移技術(shù)得到迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于宇航、機(jī)械、微電子領(lǐng)域，成為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的基礎(chǔ)。此外日本 Osaka 大學(xué)研制的微進(jìn)給刀架的分辨率可達(dá) ? ，最大行程為 ，響應(yīng)頻率為 KHz2 。 因此， 在成形砂輪修整器的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)也是對(duì)修整技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵提升。如圖 ： 圖 修整器運(yùn)動(dòng)示意圖 其中 1： 端面修整 C— B— D 2： 圓弧修整 A— B 3： 端面返回 D— B— C 4： 圓弧返回 B— A 砂輪修整的展望 得到較高的修整精度，較好的表面質(zhì)量 以及較高的修整精度是砂輪修整器的主要功能。 在使用磨床的過程中 ， 在利用 外圓 進(jìn)行 磨削時(shí)，砂輪半徑可在 mm160 到 mm200 的范圍內(nèi)變化， 所以 取 mm160r1 ? 進(jìn)行計(jì)算，另 外，將其與 mm190r1 ? 作對(duì)比， 再 分別取mm1Z ?? 、 mm2 ， mm2mm 、1 .4 1 0Y B ? ；參照 以上數(shù)據(jù) 可以 得出下表 33。 (2) 滾動(dòng)軸承的密封采用迷宮式密封裝置，工作性可靠，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，使用時(shí)要在間隙中填滿潤(rùn)滑脂?？梢圆捎靡韵麓胧﹣?lái)減小振動(dòng)和發(fā)熱：靜平衡砂輪、對(duì)傳動(dòng)砂輪的電機(jī)進(jìn)行動(dòng)平衡、避免在主軸上裝不對(duì)稱零件、選用粘度比較低的潤(rùn)滑油。 砂輪架旋轉(zhuǎn)精度是指主軸前端的徑向跳動(dòng)和軸向穿動(dòng)，它直接影響工件表面的光度和表面質(zhì)量。 b) 手動(dòng)微進(jìn)給 基本上與手搖進(jìn)給相同，此時(shí)應(yīng)將捏手?jǐn)Q緊，使挾持輪與收斂?jī)?nèi)結(jié)合在一起，然后使齒形離合器結(jié)合，轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿上的捏手（圖中未示出）經(jīng)蝸桿，斜齒輪嚙合傳動(dòng)軸，其余傳動(dòng)與 a 同。砂輪架安裝在床身的橫向?qū)к壣希赏ㄟ^手動(dòng)或液壓傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)橫向運(yùn)動(dòng)。能用于機(jī)械制造業(yè)及工具模具制造業(yè)，能加工各種難加工材料（如陶瓷材料）。本機(jī)床為高精度機(jī)床。液壓筒導(dǎo)致工作臺(tái)在低速進(jìn)給時(shí)產(chǎn)生“爬行”，大大地降低了工件表面的磨削質(zhì)量。 我國(guó) 在磨削過程建模與模擬、聲發(fā)射過程監(jiān)測(cè)與識(shí)別、工件表面燒傷及殘余應(yīng)力預(yù)報(bào)、磨削加工誤差在線檢測(cè)、評(píng)價(jià)與補(bǔ)償?shù)确矫娑加性S多成果，并已開發(fā)出了新型磨削機(jī)器人。 基本發(fā)展過程與日本有著類似之處 。例如采用封裝合成花崗巖作為機(jī)床基礎(chǔ)（總重 T48 ），永久磁鐵型 DC 力矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的 X 軸和 Z 軸，徑向和軸向的回轉(zhuǎn)精度為 ，空氣軸支承的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，分辨率為 的 HP5501 型微光干涉儀，由 HP9826 型計(jì)算機(jī)等構(gòu)成的 X 軸， Z 軸工件尺寸及形狀精度的測(cè)量補(bǔ)償系統(tǒng)，壓電式刀具微進(jìn)給裝置， 16 位 CNC 控制系統(tǒng)等。 JUNG 公司的主要平面磨床產(chǎn)品均采用立柱升降式，外形小巧，磨削精度高。 國(guó)內(nèi)外精密平面磨床的發(fā)展概況 國(guó)內(nèi)外都采用超精密磨削、精密修整、微細(xì)磨料磨具進(jìn)行亞微米級(jí)以下切深磨削的研究，以獲得亞微米級(jí)的尺寸精度。 眾多 國(guó)家都十分重視先進(jìn)制造技術(shù)的水平和發(fā)展，精密加工技術(shù)顯然已經(jīng)是一個(gè)國(guó)家進(jìn)行產(chǎn)品革新、擴(kuò)大生產(chǎn)和提高國(guó)際經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)能力。 關(guān)鍵詞： 精密；微位移；微進(jìn)給；砂輪器；數(shù)控 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Abstract With the development of science and technology and the need of hightechnique industry, precision surface grinder has played a very important role in modern manufacturing industry. Under the circumstance of collecting a great number of materials and absorbing predecessors39。 班 級(jí)： 機(jī)械 93 學(xué) 號(hào)： 0923150 作者姓名： 邱文 浩 2020 年 5 月 25 日 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無(wú)錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 題目 精密平面磨床微進(jìn)給及微位移工作臺(tái)設(shè)計(jì) 專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 結(jié)合自己實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)觀察，國(guó)內(nèi)數(shù)控平面磨床尚未普及，生產(chǎn)效率的提升空間很大。 (2) 確定了該精密平面磨床工作臺(tái)的各個(gè)部件及其功能分配，完成了該平面磨床的傳動(dòng)選擇以及總體布局設(shè)計(jì)。 根據(jù)先進(jìn)技術(shù)的實(shí)用性和先進(jìn)性而論 ，精密加工技術(shù)追求加工上的精度和表面質(zhì)量極限；制造自動(dòng)化包括了產(chǎn)品設(shè) 計(jì)、制造和管理的自動(dòng)化，它不僅是快速市場(chǎng)需求的快速響應(yīng)，而且是提高生產(chǎn)效率，改善勞動(dòng)條件的重要手段。 微進(jìn)給機(jī)構(gòu)一般指行程范圍為毫米級(jí)：位移分辨率及定位精度達(dá)到納米級(jí)的位移機(jī)構(gòu)。美國(guó)利用自己已有的成熟單元技術(shù)，只用兩周的時(shí)間便組裝成了一臺(tái)小型的超精密加工車床（ BODTM 型），用刀尖半徑為 nm10~5 的單晶金剛石刀具，實(shí)現(xiàn)切削厚度為 nm1 的加工。 圖 大型龍門磨床 圖 手動(dòng)數(shù)控磨床 英國(guó)是較早從事精密加工技術(shù)研究的國(guó)家之一。 在短短的 40 年中，從一個(gè)戰(zhàn)敗國(guó)發(fā)展成為世界上的經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)。 圖 技術(shù)人員在講解磨床 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 表 14 國(guó)內(nèi)外典型超精密車床性能指標(biāo) 型號(hào)（生產(chǎn)廠家） HCM1 （中國(guó)哈工大） M18AG （美國(guó) MOORE SPECIAL TOOL CO.) 主軸 徑向跳動(dòng) ? ?μm ? 軸向跳動(dòng) ? ?μm ? 徑向剛度 ? ?μmN/ 200 軸向剛度 ? ?μmN/ 160 Z 向（主軸）直線度 mmμm 100/? mmμm 230/? X 向（刀架）直線度 mmμm 100/? mmμm 230/? X、 Z 向垂直度（〞） 1? 1 重復(fù)定位精度 ? ?μm 1（全程） ? ? 加工工件精度 形面精度 ? ?μm 圓度： 平面度： 表面粗糙度 ? ?μm (PV 值 ) 位置反饋系統(tǒng)分辨率 ? ?μm 25 溫控精度 ? ?C? ? ? 隔振系統(tǒng)固有頻率 ? ?Hz 2? 2 加工范圍 ? ?mm φ 320 φ 356 80 年代 ，我國(guó)開始 生產(chǎn)數(shù)控平面磨床，各開發(fā)廠 家分別 做過了 自行研制，與大學(xué)及科研單位合作開發(fā)至直接引進(jìn)成熟數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展道路。 本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)說明 畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)與論文組成 課題名稱：精密平面磨床微進(jìn)給機(jī)構(gòu)工作臺(tái)設(shè)計(jì) 任 務(wù)目的與要求： (1) 設(shè)計(jì)一臺(tái)精密數(shù)控平面磨床，用砂輪周邊磨削平面，也可以磨削臺(tái)階平面，能用于機(jī)械制造業(yè)及工具模具制造業(yè)，能加工各種難加工材料 (如陶瓷材料 )； (2) 磨床總體設(shè)計(jì)方案確定，繪制機(jī)床總體布局圖； (3) 砂輪 修整器 設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制磨頭 修整器 裝配圖； (4) 垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，伺服電機(jī)和滾珠絲桿副設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制垂直進(jìn)給機(jī)械結(jié)構(gòu)的裝配圖； (5) 磨床微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)； (6) 翻譯指定的英文專業(yè)文獻(xiàn)； (7) 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文（說明書）。就本機(jī)床而言，它控制三個(gè)似服電機(jī)和一個(gè)主軸電機(jī)。 本機(jī)床總布局為十字托版型，托板上下的橫縱導(dǎo)軌均為雙 V 型滑動(dòng)導(dǎo)軌。 (2) 工作臺(tái) 有上下兩層組成，上下工作臺(tái)可相對(duì)于下工作臺(tái)偏轉(zhuǎn)一定角度，以便磨削錐面；下工作臺(tái)下裝有活塞，可通過液壓機(jī)構(gòu)使工作臺(tái)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的分類及使用方法 (1) 垂直進(jìn)給機(jī)構(gòu)分為數(shù)控控制進(jìn)給和手動(dòng)進(jìn)給： a) 數(shù)控控制進(jìn)給 又稱自動(dòng)進(jìn)給，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿，傳動(dòng)與其相嚙合的螺旋齒輪，轉(zhuǎn)動(dòng)與螺旋齒輪剛性連接的絲桿副的螺母，移動(dòng)絲桿使其與其固定連接的磨頭架垂直運(yùn)動(dòng)。制造砂輪時(shí)，用不 同的配方和不同的投料密度來(lái)控制砂輪的硬度和組織。振動(dòng)會(huì)使工件表面光潔度降低，產(chǎn)生波形缺陷；而且會(huì)使磨床精度很快尚失。當(dāng)主軸做高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)圈的軸向伸長(zhǎng)量比外圈大，背對(duì)背排列不會(huì)因此增加軸承的負(fù)荷，從而保證了軸承的正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 手動(dòng)往復(fù)式砂輪修整器 設(shè)要求修整后的砂輪最小半徑為 1r ，砂輪修整滾輪的半徑為 2r ，砂輪截面曲線是半徑 為 mm2r3? 的半圓，則如圖 ， ??10 對(duì) 修整 截面上任 一點(diǎn) ? ?BB ZY ,XB B ； 圖 砂輪軸線坐標(biāo)系 根據(jù)計(jì)算 要求 ，砂輪在 修整后點(diǎn) B處的砂輪半徑 應(yīng) 為 BX?1r ，而實(shí)際修整后點(diǎn) B處的砂輪半徑為 RBBX ???1r ， 按圖 ，有： B點(diǎn)和修整輪中心不在同一點(diǎn)，而 Z? 指的是修整輪中心與砂輪中心的高度差 ： 全套設(shè)計(jì)（圖紙）請(qǐng)聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 0Z,rYX B232B2B ??? ； () ? ? ? ?22RBB12Z22B1 rδXrδrXr ??????? ； () 設(shè)： 2B1 rXrR ??? ； 代入式 () 后有： ? ?2RB2Z2 δRδR ??? ； 2RBRB22Z2 δR δ2RδR ???? ； 0δR δ2δ 2ZRB2RB ??? ； 由 式 ()可以連列出 RB? 的二次方程 ： 2 δ4R4R21δ2Z2RB ????； RZ22RB ?? ? ； () 在任意三角形中，斜邊總是大于另外一條邊 ，因此： 2B12RBB1 rXrrδXr ?????? ； 所以： 0δRB? ； 上式 ()必須取正號(hào)， 所以 ： RδRδ 2Z2RB ??? ； ???????? ??? 1RδRRδ 22Z2RB；