【正文】
以從兩個方面進行分析。二是工件被研平面上任意點有二個瞬時速度,一個是工件運動在該點的瞬時速度,另一個是因研磨盤運動在該點產(chǎn)生的瞬時圓周速度。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(yīng)點的運動軌跡。這就是研究端面研磨機研磨原理的出發(fā)點。另一個條件是端面上各點的運動軌跡和研磨盤相應(yīng)點圓周運動軌 跡在工件端面上形成密集而交叉的 “研磨網(wǎng)紋 ”。總積分值相等。各點的研磨量相等。顯然,這 “ 四度 ”與端面研磨機的研磨原理都有直接關(guān)系。對于密封端面的垂直度、平行度這是研磨工序的前遭工序已經(jīng)達到的精度,本研磨工序必須 “均勻去除研磨余量 ”得以 保持原始精度。因此,精度和表面粗糙度表列數(shù)據(jù)便是應(yīng)達到的要求。當研磨開始時,研磨盤先轉(zhuǎn)動, 隨后工件在夾具的帶動下先向前運動,在向下運動使其工件接觸到研磨盤, 在連接臂對工件的向下的壓力的作用下使其工件與研磨盤有一定的壓力而產(chǎn)生摩擦力,進而達到研磨的目的。 本文主要對單面研磨機進行設(shè)計,其工作原理如圖所示 圖 11 研磨盤由一臺電動機驅(qū)動,經(jīng)過 皮帶傳動 以一定角速度旋轉(zhuǎn)。提高轉(zhuǎn)動和加壓,磨粒與工件間僅是斷續(xù)的研磨動作,從而形成磨屑。磨粒的研磨作用相當普通切削和磨削的切削深度極小時的狀態(tài),沒有裂紋的產(chǎn)生。 ② 金屬材料的研磨 金屬材料的研磨在結(jié)果機理上和脆性材料的研磨有很大區(qū)別。 硬脆材料研磨時切屑生成和表面形成的基本過程為:在對磨粒加壓時,拉伸應(yīng)力最大部分產(chǎn)生 呈圓錐狀和八字狀等形狀的微裂紋;當壓力解除時,最初產(chǎn)生的裂紋中的殘余應(yīng)變復(fù)原,結(jié)果新產(chǎn)生的拉伸應(yīng)力大的部分將破裂而成碎片,即形成磨屑。研磨磨粒為 1181。 課題主要研究內(nèi)容 研磨機的工作原理 精密研磨屬于游離磨粒切削加工,是在剛性研具(如鑄鐵、錫、鋁等軟金屬或硬木、塑料等)上注入磨料,在一定壓力下,通過磨具與工件的相對運動,借助 磨粒的微切削作用,除去微量的工作材料,以達到高級幾何精度和優(yōu)良表面粗糙度的加工方法。國外還有人采用金剛石丸片研磨加工球面和非球面,提高了加工效率,取得了很好的效果。為了更好地改善固著磨料研磨效果,提高丸片質(zhì)量,日本東京大學(xué)有人還研究了利用電泳沉積法制造高質(zhì)量、細磨粒丸片。發(fā)現(xiàn)了表面粗糙度與破壞層深度有一定關(guān)系,這就使人們能很據(jù)工件表面粗糙度值來確定下道工序的去除深度。研 究的加工材料是玻璃,重點是探討工件已加工表面粗糙度和材料去除量隨研磨加工時間的變化規(guī)律。 由于固著磨料研磨具有許多優(yōu)點,因此不僅國內(nèi)的專家學(xué)者從事這一技術(shù)的研究,而且國外也有人從事這一技術(shù)的研究。其最大的特點是顯著提高研磨加工效率,而加工效 率低是限制傳統(tǒng)研磨廣泛應(yīng)用的最大障礙,因此固著磨料高速研磨一出現(xiàn)就受到了人們的重視。固著磨料高速研磨國外是在六十年代發(fā)展起來的,我國是從七十年代開始著手研究的。 固著磨料高速研磨的研究現(xiàn)狀 固著磨料高速研磨是將散粒的磨料固結(jié)起來,制成專用磨具,在高速研磨機上 進行研磨的方法。隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對加工精度的要求越來越高,加工技術(shù)水平也在不斷提高,由原來的精密、超精密 加工,發(fā)展到現(xiàn)在的納米級加工。隨著時代的發(fā)展和科技的進步,人們研究出來了高速研磨機變速控制方法,這種技術(shù)屬于機械加工技術(shù)中的超精密加工技術(shù),在研磨加工開始及結(jié)束兩個階段控制磨具轉(zhuǎn)速的變化,使之有一個緩慢、迅速、緩慢的提速和降速過程。采用微粒子沖擊去除材料研磨,有 彈性發(fā)射加工、非接觸研磨和利用電泳動研磨。 最近人們也探索了許多新的研磨技術(shù),如施加特殊研磨力研磨,有振動研磨。目前國內(nèi)外的高速研磨機的發(fā)展方向主要是進一步提高研磨加工質(zhì)量和加工效率 ,提高研磨機的自動化程度 ,以減輕操作者的勞動強度。對于小型便攜式高速研磨機的研究有限。又如 Takao NAKAMURA 等人研制的硅片研磨機,可同時加工 5 片直徑為 125mm 的硅片,當硅片厚度在 500~ 515μm 時,經(jīng)過 24~ 30min 的拋光,尺寸可達到 480 士 3μm,平均材料去除率 ~ 。如SPEEDFAM 高速平面研磨機,具有粗研磨及精研磨的廣泛研磨能力,能以短時間和低成本獲得較高的平行度、平面度以及表面粗糙度。球面高速研磨機按加工工件表面的曲率半徑不同,分為大球面、中球面和小球面三種,其中 Q875 型高速精磨機和 QJM40 小球面 高速精磨機和 QJM100 中球高速研機應(yīng)用較為普遍。 為提高加工效率人們研制出雙面研磨機,如蘭州東勝機械制造有限責任公司生產(chǎn)的 DSL9B5P 型雙平面研磨機 ,它加工出的產(chǎn)品精度為 10 微米級,平面度及平行度在 千分之一毫米。其中平面精磨機有 DL380 和 CDL600 和及 CDL900 型號和雙面精磨機有 CDL4B4L 和CDL6B6L及 CDL9B5L 等型號。目前還有南京儀機股份有限公司生產(chǎn)的PLM400 精密拋光機?,F(xiàn)在西安安泰秦川發(fā)展有限公司生產(chǎn)的 PJM320B 就是以 它為原型改進的。 我國在八十年代研究出來第一臺 PJM320 型平面研磨機。還有人專門研制出相應(yīng)的振動研磨機,目前這種振動研磨機國內(nèi)外都 有廠家生產(chǎn),而且這種研磨機加工技術(shù)比較成熟,應(yīng)用也日趨廣泛。這種研磨機適合加工一些尺寸較小,而且數(shù)量較大的零件。研磨機從加工精度上基本分為兩種:一種是加工不僅對精度要求較高并對面形精度也有要求的工件。 研磨機是保證研磨加工的重要條件,因此人們專門研究了各種不同的研磨機。所以國內(nèi)外一些人專門研究刀具加工技術(shù)的研究。 刀具的質(zhì)量直接影響著被加工工件的質(zhì)量。 由于傳統(tǒng)研磨存在上述缺點,所以許多人在研究如何改進這種研磨技術(shù)。 ⑨各道工序間清洗工件要求嚴格。 ⑦在研磨中磨料之間的相互切削,浪費磨料。 ⑤大顆粒磨料起主要切削作用容易劃傷工件表面,所以對磨料尺寸均勻性要求高。特別是磨料與工件間的相對運動具有隨 機性,這也增加了工件面形精度不確定因素。 ②磨料與從工件上磨下的碎屑混交在一起,不能充分發(fā)揮切削作用,而且還要與這些碎屑一起被清洗掉,浪費能源、浪費磨料。許多人從事研磨加工技術(shù)的研究,目的都是進一步提高研磨加工效率和加工精度,降低加工成本。近來,隨著人們對產(chǎn)品性能的要求日益提高,研磨加工以其加工精度和加工質(zhì)量高再次受到人們的關(guān)注。 研磨機的發(fā)展 研磨技術(shù)發(fā)展狀況 研磨技術(shù)是一種重要的精密和超精密加工方法。當代的精密工程、微細工程和納米技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿,也是明天技術(shù)的基礎(chǔ)。 在當今形勢中,精密和超精密加工已經(jīng)成為國際競爭中取得成功的關(guān)鍵技術(shù),因 為許多現(xiàn)代產(chǎn)品需要很高的制造精度。 本文設(shè)計的單晶金剛石自動研磨機能顯著提高研磨效率、提高加工質(zhì)量、加工精度,提高加工精度的穩(wěn)定性,提高機床的安全性和可靠性,降低操作者的勞動 強度,改善勞動條件,降低加工成本,減輕環(huán)境污染。 自動研磨機設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù): ① .能使磨盤均勻磨損,降低磨盤的損耗,降低成本,保證工件加工的精度和質(zhì)量。 由于金剛石的特殊性、加工困難性,本文設(shè)計一研磨機可以對其進行加工,使其能做到: ① 能加工出高質(zhì)量的平面 ② 加工效率高,能做到自動控制 ③ 容易操作,維護簡單 本文設(shè)計自動研磨機設(shè)計的 技術(shù)難點主要是: ① .合理地設(shè)計研磨機的結(jié)構(gòu),以保證研磨機具有足夠的強度度、強度和穩(wěn)定性,從而避免研磨機在高速運行中出現(xiàn)振動現(xiàn)象。 關(guān)鍵詞 : 研磨精度 研磨 主軸 自動控制 The design of the automatic single crystal diamond grinder Abstract As we all know, the diamond crystals with high hardness and high brittleness, very difficult using traditional processing methods, require special processing, mechanical polishing is the most traditional method, the method is simple, lowcost, after fine grinding diamond crystals will be able toobtain certain quality surface. Domestic production of singlecrystal diamond grinder mostly laborintensive manual grinding, the intensity of the size of the manual grinding uneven, affecting the quality of grinding, but due to the low efficiency of manual grinding, labor intensity, the processing cost of higher human factorslargely affect the quality of grinding. In this paper, the design of singlecrystal diamond automatic grinding machine can be achieved mechanically instead of doing so, the quality of the product ensures stability, improve labor productivity and technological content of products. Thus, the design of singlecrystal diamond automatic grinding machine has a very important significance, but this design method can be applied to other grinders grinding. Grinding is an important processing methods in the ultraprecision machining, the advantage of high precision, wide range of processing materials. The grinding machine is the lap on th