【導(dǎo)讀】面粗糙度的這些主要的技術(shù)指標(biāo)的要求更為嚴格。尤其是高檔汽車發(fā)展的需要和芯片產(chǎn)。而磨學(xué)加工目前還是保證高精度主要方法，在磨床的需求量上也是不斷增加，據(jù)歐洲機床展覽會的調(diào)查表明：25%的企業(yè)認。磨床在企業(yè)中占機床的比例高達42%，車床占23%，銑床占22%，鉆床占14%[1]。這一大批的磨床中仍有不少是低端產(chǎn)品，很難適應(yīng)機械行業(yè)快速發(fā)展的需求。國內(nèi)，這種情況就是更我嚴重，并且大多數(shù)磨床并沒有實現(xiàn)數(shù)控化。不斷升溫，芯片行業(yè)也開始成長，此外，為了提高產(chǎn)品的性能，一些新材料也涌現(xiàn)出來，研究，以求得到亞微米級的尺寸精度。日本見面磨削時代使用的砂輪粒度為4000＃－。，日本開發(fā)了電解在線修整超精密境面磨削技術(shù)，使得用超細微超硬。磨料制造砂輪成為可能，可實現(xiàn)硬脆材料的高精度，高效率超精密磨削。以有效地降低工件表面粗糙度，同時還可以實現(xiàn)微米級的磨削精度。達五軸控制，尤其是400以上的大規(guī)格機型，全為數(shù)控型。

　　

【正文】 定帶的預(yù)緊力 0F 202. 550 0 ( 1 )0. 02 55002 9. 427. 2caaPF qvzv KN? ? ?? ? ? ???（ 1 ）+ 0. 07 8. 81 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 式中各符號的意義和單位同前 8 計算帶傳動作用在軸上的力（簡稱壓軸力） pF 110 0 02 c o s 2 c o s ( ) 2 s in2 2 2 22 2 7 . 2 12 8 . 8? ? ? ?? ? ? ??pF z F z F z FN???? 式中： z —— 帶的根數(shù)； 0F —— 單根帶的預(yù)緊力 。 1? —— 主動輪上的包角。 V 帶 輪設(shè)計 1) V 帶輪設(shè)計的要求 設(shè)計 V帶輪應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小；結(jié)構(gòu)工藝性好；無過大的鑄造內(nèi)應(yīng)力；質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高是要經(jīng)過動平衡；輪槽工作面要精密加工（表面粗糙讀一般應(yīng)為 ），以減少帶的磨損；各槽的尺寸和角度應(yīng)保持一定的精度，以使載荷分布較為均勻等。 2) 帶輪的材料 帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用的牌號為 HT150 或 HT200；轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼（或用鋼板沖壓后焊接而成）；小功率時可用鑄鋁或塑料。 3) 結(jié)構(gòu)尺寸 鑄鐵制 V帶輪的典型結(jié)構(gòu) 有以下幾種形式：實心式；腹板式；孔板式；橢圓輪輻式。 帶輪基準(zhǔn)直徑（ d 為軸的直徑，單位為 mm） ? ? ? ?mmdmmd d ?????時，可采用 腹板 式。 在本次設(shè)計中，所以，可采用 腹板 式結(jié)構(gòu)。 帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要是根據(jù)帶輪的基準(zhǔn)直徑選擇結(jié)構(gòu)型式；根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸；帶輪的其他結(jié)構(gòu)尺寸可參照參考文獻 [18]中圖 812 所列經(jīng)驗公式計算。確定了帶輪的各部分尺寸后，即可繪制出零件圖，并按工藝要求標(biāo)注出相的技術(shù) 條件等。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 圖 V帶輪零件圖 砂輪電機的選擇 根據(jù)主軸功率，查表選擇電動機的型號： YDT250 型號異步電動機，參數(shù)如下： 電壓： 380V 頻率： 50Hz 轉(zhuǎn)速： 2850r/min 額定電流： 6A 額定功率 250w GC 杯形砂輪修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 圖 杯形砂輪修整器 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 5 磨床微機數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 數(shù)控系統(tǒng)的概述 相關(guān)參考文獻 [1920]。 在數(shù)控機床上，數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計有著相當(dāng)重要的地位。在該設(shè)計中，由于精度要求高、響應(yīng)快、穩(wěn)定性好。因此，用單片機 來自己開發(fā)一個數(shù)控系統(tǒng)來控制該磨床的運行是極不現(xiàn)實的，不單單是精度和穩(wěn)定性達不到要求，就是其復(fù)雜程度也是不可能在短期內(nèi)能夠完成的。所以選用一款合適的數(shù)控系統(tǒng)才是可取的。這樣不但簡化了設(shè)計，而且還有很好的經(jīng)濟效益，因為自己開發(fā)一個系統(tǒng)的費用絕不亞于購買一款功能和性能相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品。此外，選購專業(yè)商家的產(chǎn)品，還能提供很好的界面和售后服務(wù)，在機床的服役期間能有很好的技術(shù)維修保障，況且好的數(shù)控產(chǎn)品的無故障工作時間都較長，可以免除了不少工作中的后顧之憂。因此選購成熟的數(shù)控產(chǎn)品是本數(shù)控設(shè)計的較好選擇。 數(shù)控系統(tǒng)的 選擇 作為高精度數(shù)控磨床的數(shù)控系統(tǒng)，一定得是一個高端的產(chǎn)品。能提供這類產(chǎn)品的商家主要有兩家公司：一家是德國的 SIEMENS，另一家是日本的 FANUC。我選擇的是德國SIEMENS 的一款產(chǎn)品。本設(shè)計磨床需要控制的主要是三個方向的進給和主軸的轉(zhuǎn)速。通過一系列的比較，最后選用了該公司的 SINUMERIK 802D BASE LINE，是在 SINUMERIK 802D基礎(chǔ)上發(fā)展的產(chǎn)品。 這款數(shù)控系統(tǒng)可以控制 3個伺服電機進給軸和一個伺服主軸或變頻主軸，很適合本次設(shè)計要求。連接 SIMODRIVE 611U 或 SIMODRIVE base line。當(dāng)系統(tǒng)匹配 SIMODREVE 611U 或 SIMODRIVE base line 時，連接 1FK7 系列伺服電機 [14]。該系統(tǒng)組成為： ? CNC 控制器 集成式、緊湊式 CNC 控制器，配置 8, 液晶顯示器、全功能操作鍵盤、機床操作界面； ? 驅(qū)動器和電機 伺服進給驅(qū)動 SIMODRVIE 611U 或者 SIMODRIVE base line 帶 1FK7 系列伺服電機。目前 SIMODRIVE base line 帶 1FK7 的配置有 3種： 3 N m + 6 N m 。6N m + 8 N m 。11 N m，光軸，帶 /不帶抱閘；使用 SIMODRIE 611U與 1FK7 的配置為： 3 N m /6 N m /8 N m /1 1 N m，光軸，帶 /不帶抱閘；但在垂 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 32 頁 直方向為了設(shè)計的需要沒有選用該系統(tǒng)配套的伺服驅(qū)動電機，而是選用了松下的一款產(chǎn)品 MGMA032C1H。 ? 電 纜 連接 CNC 控制器到驅(qū)動器的電纜為速度給定值電纜和位置反饋電纜；連接驅(qū)動器到電機的電纜為編碼器電纜和電機動力電纜。 數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路接線設(shè)計 圖 802D接線圖 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 結(jié)論 此次設(shè)計了一臺精密數(shù)控平面磨床，垂直進給達 m，粗糙度達到 m的高精度平面磨床，能對各種難加工材料磨削。 通過本課題設(shè)計不僅了解了平面磨床的總體結(jié)構(gòu)，熟悉了機床的設(shè)計全過程，而且 了解了國內(nèi)外在高精度平面磨床上的發(fā)展?fàn)顩r，特別是國內(nèi)磨床行業(yè)的不足和對高精度磨床的需求，也對磨削機理有了系統(tǒng)的了 解，還學(xué)習(xí)了數(shù)控系統(tǒng)的選擇和運用。 磨削加工是機械制造中重要的加工工藝，隨著機械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高，高硬度、高強度、高耐磨性，高功能性的新材料的應(yīng)用增多，將給磨削加工提出了許多新問題，例如材料的磨削加工性以及表面完整性，超精密磨削、高效磨削和磨削自動化等問題。為了達到此目的而設(shè)計的高精度數(shù)控磨床，能夠滿足我國磨床行業(yè)的發(fā)展要求，在進給機構(gòu)、砂輪修整器和數(shù)控系統(tǒng)等部分都作出了適當(dāng)?shù)倪x擇 ,特別是采用了中央立柱式橫向進給實現(xiàn)方式， 這種實現(xiàn)方式將是我國高精度磨床在一定時間內(nèi)的發(fā)展方向，同時也是目前 最高水平的，對提高我國磨削行業(yè)的技術(shù)水平、對我國制造業(yè)的發(fā)展有較大促進作用。 同時，本文是在現(xiàn)有 MGK7120 機床的基礎(chǔ)上進行的一些改進設(shè)計，由于經(jīng)驗的不足和知識面的欠缺，在一些細節(jié)的地方還有待繼續(xù)研究。因為一臺高精度磨床的設(shè)計研究不單單是對實現(xiàn)原理進行設(shè)計，一些細節(jié)處同樣是保證高精度的重點，例如材料、配件的選擇，各部件之間尺寸的配合等等，尤其是在精度達到了一定的水平后，這一點就體現(xiàn)得更突出。在這方面就需要豐富的經(jīng)驗來彌補。還有經(jīng)濟性，在這一點上做得也還不夠，一件面向市場的產(chǎn)品，經(jīng)濟性是必須考慮的因素，而在 本次設(shè)計過程中，這一點明顯的考慮不足。 畢業(yè)設(shè)計是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合性的考察，涉及內(nèi)容很廣，要求運用的知識很多，甚至有些知識是在課堂中沒有學(xué)習(xí)到的，這給了我們一次綜合運用和鞏固以前所學(xué)知識的機會，同時也給了我們學(xué)習(xí)新知識的機會，對此我們感到高興。 本次畢業(yè)設(shè)計是一次合作性的設(shè)計，由小組合作完成。雖然以前也做過小組合作的課程設(shè)計，但是其工作量和合作程度都是不能和這次設(shè)計相比的。通過這次合作設(shè)計，充分認識到了合作的重要性和團體的可貴性，相信將對我以后的工作有著很大的幫助。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 34 頁 致謝 在本論文完成之際， 謹向我的指導(dǎo)老師鄧朝暉老師致以最衷心的感謝。從開始做畢業(yè)設(shè)計以來，鄧老師深厚淵博的專業(yè)知識，嚴謹求實的治學(xué)態(tài)度，對我無微不至的關(guān)懷和指導(dǎo)，讓我受益匪淺，使我順利的完成了設(shè)計。鄧老師不僅傳授給我書本上的知識，更讓我掌握了學(xué)習(xí)的方法和獨立展開科研的能力。本論文的選題、調(diào)研、開發(fā)以及論文的完成階段，鄧老師都給我最大的支持和幫助。更重要的，鄧老師教給了我治學(xué)的態(tài)度和許多做人的道理，將令我終生受益！在此對鄧老師致以最衷心的感謝。 在論文的準(zhǔn)備過程中，到常德煙草機械有限公司參觀實習(xí)，得到了有關(guān)人員和一些已工作學(xué)長的大力 支持、幫助和細心講解，在此向他們表示感謝。 在論文完成的過程中，也得到了陳根余等老師的熱情幫助及指點，還有陳小輝，王娟，劉宏濤，梁榮等同學(xué)的熱情幫助 。在此向所有給過我無私幫助的老師和同學(xué)表示衷心的感謝。 我還要感謝學(xué)校和學(xué)院對我們畢業(yè)設(shè)計的關(guān)心，為們開辟畢 業(yè)設(shè)計專用機房，提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓我順利完成了畢業(yè)設(shè)計。 最后，向所有關(guān)心、支持和幫助過我的老師、同學(xué)和朋友表示衷心的感謝。感謝他們對我的關(guān)心和支持。 湖南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁 參考文獻 [1] 楊輝 .超精密平面磨床設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù) [J].航空精密制造技術(shù)， 1995， 32（ 5）：36. 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