【導(dǎo)讀】眾所周知，金剛石晶體具有高硬度高脆性的特點，采用傳統(tǒng)加工方法難度非常大，精細研磨的金剛石晶體就能獲得一定質(zhì)量的表面。度大，加工成本高等人為因素在很大程度上影響研磨質(zhì)量。本文設(shè)計的單晶金剛石自。產(chǎn)品的科技含量。因而，設(shè)計單晶金剛石自動研磨機具有十分重要的意義，同時該設(shè)。研磨是超精密加工中一種重要加工方法，其優(yōu)點是加工精度高，加工材料范圍廣。本研磨機設(shè)計由電動機、傳動裝置、裝夾裝置、研磨盤、控制系。本文主要是合理的分析了研磨機的傳動系統(tǒng)和研磨機械原理，根據(jù)研。為了使其具有足夠的剛度、強度和穩(wěn)定性，對研磨盤、研磨盤主軸以及主軸上的。主要零部件進行了強度校核以提高研磨精度和使用壽命。

　　

【正文】 0 ???? = 1mS K?? ?????????? =66155 ?? ? ? ?? = 22SSS SS????? = ?? = 軸的許用安全系數(shù) ?? ? 所以剖面足夠安全，復(fù)合要求。 第三章 研磨機控制設(shè)計 DVP40EH00T2 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及基本工作原理 由于本文設(shè)計研磨機控制系統(tǒng)中主要部分為 DVP40EH00T2，所以先對其進行說明。 DVP40EH00T2 的結(jié)構(gòu) DVP40EH00T2 的結(jié)構(gòu)如圖 31，從整體看有四個部分： ① 輸入部分，主要 用于受接受現(xiàn)場的控制信號。 ② 輸出部分，主要用于向現(xiàn)場輸出具有足夠的驅(qū)動能力的控制信號。 ③ 程序存儲器，用于存放用戶程序。 ④ 處理器，是 DVP40EH00T2 系統(tǒng)的核心，控制整個系統(tǒng)有序的工作。 圖 31 DVP40EH00T2 結(jié)構(gòu)圖 基本的工作原理 圖 32為 DVP40EH00T2 的數(shù)據(jù) I/O 處理示意圖。 讀輸入 程序處理 寫輸出 輸入 程序執(zhí)行用戶程序 計數(shù)器 位存儲器 定時器 計數(shù)器 中斷處理程序時間或過程中斷 輸出 圖 32 數(shù)據(jù) I/O 處理示意圖 首先讀入所 有輸入端上各控制信號的狀態(tài)，并把讀入的狀態(tài)存入過程輸入眏像區(qū)，然后處理器在內(nèi)部計算器、位存儲器和定時器的控制下逐行掃描用戶程序，并執(zhí)行有關(guān)的運算或操作，得到當時應(yīng)有的控制信號，隨后處理器將處理得到結(jié)果輸出到它們的輸出端。周而復(fù)始， DVP40EH00T2 實現(xiàn)對過程的控制。 DVP40EH00T2 PLC 接線圖 硬件接線圖如下圖 33所示 輸入端子 光電隔離電路 輸入緩沖器 輸出眏像存儲器 輸出端子 生產(chǎn)現(xiàn)場 輸入信號 受控元件 執(zhí)行用戶程序 圖 33 接線圖 輸入輸出的接線分配。 表 331輸入輸出接線分配 輸入 /輸出接線表 X00 A相脈沖 X12 加壓開關(guān) X01 B相脈沖 Y00 前進 X02 啟動 Y01 后退 X03 停止 Y02 制動 X10 前限位 Y10 電磁閥 X11 后限位 Y14 指示燈 控制設(shè)計 本研磨機控制及裝夾部分如圖 34所示 圖 34 研磨機控制部分 1 2 3 4 5 本研磨機設(shè)計為自動控制，單晶金剛石固定在夾具 2 上的下部，電動機 1 通過一根齒條在設(shè)定的程序下控制移動塊 5左右移動，其中移動塊 5固定在導(dǎo)軌 4上，導(dǎo)軌有左右兩根導(dǎo)軌組成導(dǎo)軌 左右兩端分別安裝一個測量頭（圖 35），通過尖刺信號反饋到 PLC 一次控制左右移動的時機。傳動臂 3 在移動快和夾具中間連接，這樣在移動快左右移動時帶動夾具左右移動。在移動壁內(nèi)部也有兩根導(dǎo)軌，傳動臂就固定在此導(dǎo)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(diào)節(jié)研磨壓力，從而進行研磨。其中氣壓控制如下圖 36所示 圖 35 測量頭 行程可讀氣缸4V21 0電磁 閥電氣比例閥二聯(lián)體氣源圖 36 氣壓控制部分 控制流程圖 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求，畫出系統(tǒng)的控制流程圖。如圖 37 圖 37 控制流程圖 系統(tǒng)執(zhí)行此程序循環(huán)下去，就可以完成對單晶金剛石的研磨工作，而且研磨效率加快了很多。 開關(guān)電源 啟動開關(guān) DVP40EH00T2 啟動信號X02 電機 前進信號Y00 工件向前移動 工件停止前進 制動信號Y02 工件向下移動 電磁閥信號Y10 電氣比例閥 比例閥工作信號OUT1 前限位 SQ1 控制研磨厚度 工件向后運動 后退信號Y01 單晶金剛石研磨機控制操作 本研磨機的控制面板如圖 38所示。 圖 38 研磨機控制面板 首先，打開電氣柜的開關(guān)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(shè)置各個工位需要研磨的尺寸和研磨時需要的壓力，設(shè)置完成后，就可以點擊控制柜的按鈕，來啟動工作 當需要調(diào)試時，可以點擊進入調(diào)試按鈕，按需要對氣缸的動作和電機動作進行調(diào)試。在安裝調(diào)試完后必須試運行，確認機器磨頭前后運動，氣缸上下運動平穩(wěn)。為避免齒輪齒條磨損，需注意在齒輪齒條上面加黃油潤滑。 第四章 結(jié)論 為期十幾周的畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，我也在計劃的時間內(nèi)完成了我的大學(xué)本科的最后一門課程。在指導(dǎo)教師的悉心指導(dǎo)、熱心幫助下，我本著積極、認真、務(wù)實的學(xué)習(xí)態(tài)度，順利的完成了單晶金剛石研磨機設(shè)計的任務(wù)。 這次設(shè)計的主要包括電動機的選擇、主軸的設(shè)計和控制部分的設(shè) 計，設(shè)計的研磨機有以下優(yōu)點： ① .本文設(shè)計的研磨機，實現(xiàn)了單面研磨工藝，做到了高效、高精度的有機結(jié)合，從而徹底擺脫了傳統(tǒng)手工或慢速研磨機加工效率低，磨料浪費嚴重的缺點，加工效率比傳統(tǒng)研磨提高了 30一 100 倍，磨料成本降低了 60%。 ② .本文設(shè)計的研磨機的傳動系統(tǒng)簡單實用， 自動化控制高，與傳統(tǒng)的研磨機相比，有效的提高了研磨效率、降低研磨時間、降低勞動強度，節(jié)約產(chǎn)品成本等優(yōu)點。 ③ .本文設(shè)計的研磨機的上研磨盤主軸有足夠的強度、剛度及很高的精度，有效地提高了研磨機的壽命。 致謝 兩個月的畢業(yè)設(shè)計時間匆 匆而過，在老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的熱情幫助下，我如期順利地完成了畢業(yè)設(shè)計。在此，我對老師及幫助過我的同學(xué)致以誠摯的謝意！ 畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)課程的一個重要環(huán)節(jié)，它可以讓我們對大學(xué)四年所學(xué)所知所見綜合的系統(tǒng)的應(yīng)用和實踐，并在前幾次課程設(shè)計的基礎(chǔ)上進一步 鞏固和加深所學(xué)的理論知識。通過畢業(yè)設(shè)計把所學(xué)相關(guān)課程（如機械制圖、機械原理、機械設(shè)計、理論力學(xué)、材料力學(xué)、機械工程材料等）中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合運用，使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來。而且，本次畢業(yè)設(shè)計是我首次進行完整綜合的機械設(shè)計的實戰(zhàn)演練，它讓我 樹立了正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)了我對機械工程設(shè)計的獨立工作能力，讓我具有了初步的機構(gòu)選型與組合和確定傳動方案的能力，為我今后的設(shè)計工作打了良好的基礎(chǔ)。 通過畢業(yè)設(shè)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(guān)參考資料、計算圖表、手冊、圖集、規(guī)范；熟悉有關(guān)的國家標準和行業(yè)標準（如GB、 JB 等），獲得了一個工程技術(shù)人員在機械設(shè)計方面所必須具備的基本技能訓(xùn)練。 在這即將畢業(yè)的時刻，我要特別感謝院領(lǐng)導(dǎo)和老師的關(guān)心支持。是你們的辛勤勞動和無私奉獻使我能夠認認真真的作完畢業(yè)設(shè)計，更是你們的關(guān)心和教導(dǎo) 使我順利完成大學(xué)的學(xué)業(yè)。你們所從事的職業(yè)是太陽底下最光榮的。十年樹木，百年樹人。作為人類的靈魂的工程師，我為你們感到驕傲！ 我也要感謝和我共同走過這風(fēng)雨兼程的學(xué)習(xí)生活的同學(xué)們。是你們的支持和幫助，使我勇往直前，永不后退。我們朝夕相處，榮辱與共。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，不僅使我對以前所學(xué)的知識進行了一次綜合應(yīng)用，而且也使我明白了作為一名機械設(shè)計師應(yīng)具備的基本素質(zhì)。除了扎實的專業(yè)知識以外，認真，嚴謹也是必不可少的要素。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計使我收益非淺，可以說，它將對我以后的學(xué)習(xí)，工作產(chǎn)生很大的影響。最后，再次對 陳奎 老師表示感謝！同時，也對學(xué)校里的關(guān)心我們的領(lǐng)導(dǎo)表示誠摯的謝意。 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(shè)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(xué)出版社， [4] 黃健求 .機械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M].北京：機械工業(yè)出版社， [5] 鄭修本 .機械制造工藝學(xué) [M].北京：機械工業(yè)出版社， [6] 吳宗澤，羅圣國 . 機械設(shè)計課程設(shè)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(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：同濟大學(xué)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(xué) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， [10] 袁哲俊 . 精密和超精密加工技術(shù) [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [11] 曹天寧 . 光學(xué)零件制造工藝 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， [12] 成大先 . 機械設(shè)計手冊 [M](第五版 ). 北京： 化學(xué)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(xué)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