【導(dǎo)讀】起止日期年月日至年月日。理的有關(guān)規(guī)定,同意參加畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯?指導(dǎo)教師意見共頁。根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(論文)材料?(論文)答辯委員會(小組)做出如下決議?部件同作用的整體,是零?本次設(shè)計從分析機械系統(tǒng)設(shè)計的任務(wù)和目標(biāo)開始,介紹機械系統(tǒng)的組成,整體設(shè)計的能力?本次設(shè)計主要是珩磨機的總體設(shè)計,其主要包括主軸箱,珩磨頭,珩磨是一種低速磨削,是機械制造業(yè)中缸孔光整加工的常用。進行了尺寸計算和校核?

　　

【正文】 究 :① 高速精密交流伺服系統(tǒng)及電機的研究 。② 直線伺服電機的設(shè)計與應(yīng)用的研究 。③ 高速精密滾珠絲杠副及大導(dǎo)程滾珠絲杠副的研究 。④ 高精度導(dǎo)軌 ?新型導(dǎo)軌摩擦副的研究 。⑤ 能適應(yīng)超精密磨削的高靈敏度 ?超 微進給機構(gòu)和超低摩擦系數(shù)的導(dǎo)軌副的研究 ? 4)砂輪制造及其新技術(shù) 隨著工程材料的發(fā)展及其應(yīng)用 ,CBN 砂輪和人造金剛石砂輪的應(yīng)用越來越廣泛 ,而砂輪的許 用線速度也要求較高 ,一般在 80 m/s以上 ?單層電鍍 CBN 砂輪的線速度可達 250 m/s,發(fā)展超 高速磨削也需要 150 m/s 以上的砂輪 ,但國內(nèi) 80~120 m/s 的 CBN 砂輪仍在研制之中 ? 此外 ,砂輪的設(shè)計 ,其截面形狀的優(yōu)化 ?粘結(jié)劑的結(jié)合強度及其適用河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 32 性 ?砂輪基體的材料 ? 砂輪的制造技術(shù) (特別是對微細磨料磨具的制造技術(shù) )等都是非常重要的 ,仍需對一些關(guān)鍵技 術(shù)進行攻關(guān) :① 砂輪基體材料及制造技術(shù)的開發(fā) ?設(shè)計及其優(yōu)化 。② 砂輪新型粘結(jié)劑 (特別是適用于制造微細磨料磨具的粘結(jié)劑 )的研究 。③ 新型磨料的制備工藝 ,如可使磨料容易產(chǎn)生新的切削刃 。④ 新 型砂輪的制造工藝 ,既要使砂輪具有足夠的容屑空間 ,也要有更好的凸出性 。⑤ 適合于超精密磨削的超微粉砂輪的制備技術(shù) ? 5)機床支承技術(shù)及輔助單元技術(shù) 機床支承技術(shù)主要是指機床的支承構(gòu)件的設(shè)計及制造技術(shù) ?輔助單元技術(shù)包括快速工件裝夾 技術(shù) ,高效冷卻潤滑液過濾系統(tǒng) ?機床安全裝置 ?切屑處理及工件清潔技術(shù) ?主軸及砂輪的 動平衡技術(shù)等 ? 磨床支承構(gòu)件是砂輪架 ?頭架 ?尾架 ?工作臺等部件的支撐基礎(chǔ)件 ?要求它有良好的靜剛度 ?動剛度及熱剛度 ?對于一些精密 ?超高速磨床 ,國內(nèi)外都有采用聚合物混凝土 (人造花崗 巖 )來制造床身和立 柱的 ,也有的將立柱和底座采用鑄鐵整體鑄造而成 ,還有采用鋼板焊接 件 ,并將阻尼材料填充其內(nèi)腔以提高其抗震性 ,這些都收到了很好的效果 ? 應(yīng)在以下幾個方面 (特別是下一代磨床的設(shè)計 )加強研究 :① 新型材料及結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計及制造技術(shù)的研究 。② 砂輪動平衡技術(shù)的研究 。③ 磨削液過濾系統(tǒng)的研究 。④ 安全防護裝置的設(shè)計制造技術(shù)的研究 。⑤ 精密自動跟刀架及支承件的研究 ? 6)砂輪在線修整技術(shù) 在磨削過程中 ,砂輪由于磨鈍和磨損 ,需要進行及時修整 ,特別是對超細磨料砂輪而言 ,更 需頻繁修整 ?普通砂輪修整比較容易 。人造金剛石砂輪和 CBN 砂輪的修整 (特別是在線修整 ) 是個難題 ? 超硬磨料砂輪的修圓及磨料開刃是兩個很重要的問題 ?目前 ,國內(nèi)一河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 33 些學(xué)者正在研究激光修 整砂輪和電解修整砂輪 ,以期解決高效實用的修整問題 ?重要的關(guān)鍵問題有二 :① 新的 ?高效實用的砂輪修整技術(shù)及其裝置 。② 砂輪在線修整技術(shù) ? 7)環(huán)境友好的相關(guān)磨削技術(shù) 磨削過程中 ,冷卻液的作用主要是冷卻和潤滑 ?將磨削熱從工件表面帶走 ?沖刷掉磨削時留 在工件和砂輪表面上的切屑 ?但是 ,鑒于冷卻液對環(huán)境污染的負(fù)面影響 ,磨削時應(yīng)盡可能少 用冷卻液或不用冷卻液 ,因此 ,應(yīng)開展對下列關(guān)鍵技術(shù) 的研究 :① 對環(huán)境不產(chǎn)生污染的冷卻劑 。② 新的冷卻方法及冷卻裝置 ? 8)磨削過程的檢測控制技術(shù) 磨削過程的檢測與控制 ,主要是通過傳感器 ?分析及信號處理 ,對磨削過程進行實時監(jiān)控 , 例如對砂輪的磨損及破損情況進行監(jiān)測和控制 ,對工件的尺寸 ?形狀與位置精度和加工表面 質(zhì)量進行監(jiān)控 ?這需要研究新的實用的傳感器 ?檢測與監(jiān)控方法 ? 有些學(xué)者提出 ,將新型非接觸式傳感器 (聲發(fā)射傳感器 )安裝在砂輪的基體上 ,通過信號接 收器接收信號并對其進行分析處理 ,以控制砂輪所受的力 ,從而監(jiān)控砂輪的磨損狀況 ?但尚 未見到更詳細的實驗報道 ? 國內(nèi)也開發(fā)了一些非接觸式測量傳感器及磨削過程的在線監(jiān)測 ?監(jiān)控技術(shù)等 ,但與國外差距 很大 ?國內(nèi)應(yīng)以實用化為目標(biāo) ,進行相關(guān)測試技術(shù)的研究 ,研究精度高 ?可靠性好 ?實用性 強的測試技術(shù)與設(shè)備 ?同時 ,加強對砂輪磨損及破損 ?砂輪修整狀態(tài) ,工件的加工精度 ?加 工表面質(zhì)量等在線監(jiān)控技術(shù)進行研究 ,開展自適應(yīng)控制及智能控制的研究 ? 其關(guān)鍵技術(shù)有 ① 砂輪的磨損及破損的監(jiān)控技術(shù) 。② 工件的尺寸精度 ?形狀精度 ?位置精度和加工表面質(zhì)量的在線監(jiān)控技術(shù) 。③ 精度高 ?可靠性好 ?實用性強的測試技術(shù)與儀器 ? 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 9)磨削過程的仿真與虛擬 隨著計算機技術(shù) 及模擬技術(shù)的發(fā)展 ,利用計算機進行磨削基本參數(shù)及磨削工藝的仿真是一個 重要的研究課題 ?利用計算機仿真 ,可以模擬磨削過程 ,并能分析和預(yù)測不同條件下磨削效 果和磨床的性能 ,但仿真必須建立在有充分實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上 ?目前能使用砂輪地貌模型 對砂輪進行仿真 ,能對磨屑形成過程 ?能量轉(zhuǎn)換 ?磨削力變化 ?磨削區(qū)溫度 ?磨削精度和磨 削表面質(zhì)量進行仿真 ,還開發(fā)了分析和仿真磨削過程的軟件工具 ? 虛擬磨床是虛擬制造技術(shù)中的一個新的研究領(lǐng)域 ,可以建立一個逼真的虛擬磨削環(huán)境 ? 總之 ,我們的研究一方面要跟蹤國際科學(xué)研究的前沿 ,更要有創(chuàng)新 ,要符合自己的國情 ,所 研究的成果要能夠應(yīng)用于生產(chǎn) ,以推動我國機械工業(yè)的進步 ? 磨削技術(shù)的優(yōu)點 1?加工精度高 由于磨削具有其它加工方法無法比擬的特點 ,如砂輪上參 與切削的磨粒多 ,切削刃多且?guī)缀涡螤畈煌?。僅在較小的局部產(chǎn)生加工應(yīng)力 。磨具對斷續(xù)切 削 ?工件硬度的變化不很敏感 。砂輪可實現(xiàn)在線修銳等 ,因而可使加工件獲得很高的加工精 度 ? 2?加工效率高 如緩進給深磨 ,一次磨削深度可達到 0~25 mm,如將砂輪修 整成所需形狀 ,一次便可磨出所需的工件形狀 ?而當(dāng) Vs 進一步提高后 ,其加工效率則 更高 ? 3?工 程材料不斷發(fā)展 許多材料 (如陶瓷材料 ?玻璃材料等 )在工業(yè)中的應(yīng)用不斷擴大 ,有些材料只能采用磨削加工 ,需要有新的磨削技術(shù)及磨削工藝與之相適應(yīng) ? 4?新的磨料磨具 如人造金剛石砂輪 ?CBN砂輪的出現(xiàn) ,擴大了磨削河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 35 加工的 應(yīng)用范圍 ? 5?相關(guān)技術(shù)的發(fā)展 如砂輪制造技術(shù) ?控制技術(shù) ?運動部件的驅(qū)動技術(shù) ? 支撐技術(shù)等 ,促進了磨削技術(shù)及磨削裝備的發(fā)展 ? 超高速磨削的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù) 超高速磨削通常指砂輪速度大于 150m/s 的磨削 ?超高速磨削在歐洲?日本和美國等發(fā)達國家發(fā)展很快 ,被譽為 “ 現(xiàn)代磨削技術(shù)的最高峰 ” ?國際生產(chǎn)工程學(xué)會 (CIRP)將其確定為面向 21 世紀(jì)的中心研究方向 ,并進行了一些著名的合作研究 ?超高速磨削可以對硬脆材料實現(xiàn)延性域磨削加工 ,對高塑性等難磨材料也有良好的磨削表現(xiàn) ?與普通磨削相比 ,超高速磨削顯示出極大的優(yōu)越性 : 大幅度提高磨削效率 ,減少設(shè)備使用臺數(shù) ?如采用電鍍 CBN 砂輪以 123m/s 的高速磨削割草機曲軸 ,原來需要 6個車削和 3個磨削工序 ,現(xiàn)在只需要 3個磨削工序 ,生產(chǎn)時間減少 65%,每小時可以加工 180 件 ?再如人們以 125m/s 的速度應(yīng)用普通砂輪高效磨削淬硬低碳鋼 42CrMo4,切除率達 167mm179。/mms,比緩進給磨削大 11倍 ? 磨削力小 ,零件加工精度高 ?速度 360m/s 以下的試驗表明 ,在一個較窄的速度范圍 (180200 m/s)內(nèi) ,摩擦狀態(tài)由固態(tài)向液態(tài)急劇變化 ,并伴隨著磨削力的急劇下降 ?筆者在單顆磨粒高速磨削 45鋼和 20Cr 鋼試驗中發(fā)現(xiàn) ,摩擦系數(shù)在臨界速度以下 ,隨速度的增大而大幅度減少 。超過臨界速度后 ,摩擦系數(shù)卻隨速度的增大而略有增加 ? 降低加工工件表面粗糙度 ?在其它條件相同時 ,33m/s,100m/s,和 200m/s 的速度磨削時 ,表面粗糙度值分別為 , 和 ? 砂輪壽命延長 ? 在金屬切除率相同的條件下 ,砂輪速度由 80m/s 提高到 200m/s,砂輪壽命提高 倍 ?在 200m/s 的速度磨削時 ,以 倍于 80m/s 時的磨除率 ,壽命仍然提高 1 倍 ? 1 超高速磨削的發(fā)展 歐洲 歐洲 ,高速磨削技術(shù)的發(fā)展起步早 ?最初高速磨削基礎(chǔ)研究是在 60年代末期 ,實驗室磨削速度已河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 36 達 210230m/s?70 年代末期 ,高速磨削采用 CBN 砂輪 ?意大利的法米爾(Famir)公司在 1973年 9月西德漢諾威國際機床展覽會上 ,展出了砂輪圓周速度 120m/s 的 RFTC120/50R 型磨軸承內(nèi)套 圈外溝的高速適用化磨床?90年代初 ,已經(jīng)實現(xiàn)了最高速度 350m/s 的磨削實驗 ?目前 ,實際應(yīng)用中 ,高速磨削和精密磨削最大磨削速度在 200250 m/s 之間 ? 德國的Guhring Automation 公司 1983 年制造了功率 60kW,轉(zhuǎn)速 10000r/min,砂輪直徑 400mm 的強力磨床 ?阿亨工業(yè)大學(xué)的目標(biāo)為 500m/s 的超高速磨床也是該公司制造的 ?德國 CBN 砂輪高速磨削的應(yīng)用 ,一個典型的例子是加工齒輪輪齒 ,在 155m/s 的速度下 ,以 811mm179。 /mms 的切除率 ,實現(xiàn)了對16MCr5 鋼齒輪的高效加工 ?另 一個例子是 ,采用電鍍 CBN 砂輪 ,在 300m/s的速度下 ,以 140mmamp。 sup3。/mms 的切除率 ,實現(xiàn)了對 100Cr6 高硬度(60HRC)滾動軸承鋼水泵回轉(zhuǎn)輪窄槽的高效加工 ?瑞士 Studer 公司也曾用改裝的 S45 型外圓磨床進行 280m/s 的磨削試驗 ?瑞士 S40 高速 CBN 砂輪磨床 ,在 125m/s時 ,高速磨削性能發(fā)揮最為充分 ,在 500m/s也照常工作?此外 Kapp 公司 ,Schandt 公司 ?Naxa Union 公司 ?Song Machinery 公司等也相繼推出了各類高速磨床 ? 美國 1970 年美國的本迪克斯公 司曾生產(chǎn)了 91m/s 切入式高速磨床 ?1993 年 ,美國的 Edgetek Machine 公司首次推出的超高速磨床 ,采用單層 CBN 砂輪 ,圓周速度達到了 203m/s?用以加工淬硬的鋸齒等可以達到很高的金屬切除率 ?美國 Connectient 大學(xué)磨削研究與發(fā)展中心的無心外圓磨床 ,最高磨削速度 250m/s,主軸功率30kW,修整盤轉(zhuǎn)速 12021r/min,砂輪自動平衡 ,自動上料 ? 目前美國的高效磨削磨床很普遍 ,主要是應(yīng)用 CBN 砂輪 ?可實現(xiàn)以160m/s的速度 75mm179。/mms的切除率 ,對高溫合金 Inconel718進 行高效磨削 ,加工后達 Ra1~2181。m,尺寸公差 177。13181。m ?另外采用直徑 400mm 的陶瓷 CBN砂輪 ,以 150200m/s 的速度磨削 ,可達到 ,尺寸公差 177。 5181。m?河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 37 美國高速磨削的一個重要研究方向是低損傷磨削高級陶瓷 ?傳統(tǒng)的方法是采用多工序磨俐 ,而高速磨削試圖采用粗精加工一次磨削 ,以高的材料去除率和低成本加工高質(zhì)量的氮化硅陶瓷零件 ? 日本 日本高速磨削技術(shù)在近 20 年來發(fā)展迅速 ,1976 年 ,在凸輪磨床上開始應(yīng)用 CBN 砂輪進行40m/s 的高速磨削 ,1985 年前后 ,在凸輪和曲軸磨床上 ,磨削速度達到了80m/s?1990 年后 ,開始開發(fā) 160m/s 以上的超高速磨床 ?目前 ,實用的磨削速度已達到了 200m/s?400m/s 的超高速平面磨床也已經(jīng)研制出 ,該磨床主軸最大轉(zhuǎn)速 3000r/min,最大功率 22kW,采用直徑 250mm的砂輪 ,最高周速達 395m/s?并在 30 300m/s 速度范圍內(nèi)研究了速度對鑄鐵可加工性的影響 ? 日本的豐田工機 ?三菱重工 ?岡本機床制作所等公司均能生產(chǎn)應(yīng)用CBN 砂輪的超高速磨床 ,日本的三菱重工推出的 CA32U50A 型 CNC 超高速磨床 ,采用陶瓷結(jié)合劑 CBN 砂輪 ,圓周速度達到了 200m/s? 中國 我國高速磨削起步較晚 ,1974 年 ,第一汽車廠 ?第一砂輪廠 ?瓦房店軸承廠 ?華中工學(xué)院 ?鄭州三磨所等先后進行 5060m/s 的磨削試驗 。湖南大學(xué)進行了6080m/s 高速磨削試驗 ?1975 年 10 月 ,南陽機床廠試制成功了 MS132 型80m/s 高速外圓磨床 ?1976 年 ,上海機床廠 ?上海砂輪廠 ?鄭州三磨所 ?華中工學(xué)院 ?上海交通大學(xué) ?廣州機床研究所 ?武漢材料保護研究所等組成高速磨削試驗小組 ,對 80m/s,100m/S 高速磨削工藝進行了試驗研究 ?與此同時 ,上海機床廠設(shè)計制造了 MBSA1332型 80m/s半自動高 速外圓磨床 ,磨削效率達到了車削和銑削的生產(chǎn)率 ?1977年 ,湖南大學(xué)在實驗室成功地進行了 100m/s, 120m/s 高速磨削試驗 ?在 2021 年中國數(shù)控機床展覽會(CCMT39。39。39。39。2021)上 ,湖南大學(xué)推出了最高線速度達 120m/s 的數(shù)控凸輪軸磨床 ? 1976 年 ,東北大學(xué)與阜新第一機床廠合作 ,研制成功 F1101 型60m/s