【正文】 GB 248584（表 1 所示） ，選取杯形參數(shù)為 D=250mm對于磨削運(yùn)動(dòng)，主軸轉(zhuǎn)速由主運(yùn)動(dòng)切削速度決定，并根據(jù)以下公式得出： D0?vn?參考孫鳳池主編的《機(jī)械加工工藝手冊 第二卷》第十二章第 1256 頁，大石材一般磨削速度為 v=10~15m/s，在此選擇 10m/s，即 v=600m/min。具體尺寸參照設(shè)計(jì)圖紙。為保證立柱和橫梁的剛度，橫梁和立柱應(yīng)盡可能地低，在此設(shè)計(jì)橫梁與主軸電機(jī)及減速裝置齊高，一般電機(jī)及其減速裝置高度 350mm 左右，取磨削頭高度 100mm，再加最大的加工厚度100mm，則橫梁頂部到工作臺的高度為 350+100+100=550mm，橫梁頂部到地面的高度為450+600=1150mm。考慮立柱和輔件的安裝，對于床身寬度，在工作臺寬度的基礎(chǔ)上兩側(cè)各加一半的主軸箱寬度。參考 JB/，龍門平面磨床參數(shù)選取工作臺寬度為21250mm,為保證工作臺的剛度，取高度為 100mm，對于工作臺長度，應(yīng)綜合考慮工件和縱向進(jìn)給液壓缸的安裝來確定，最終確定工作臺長度為 2480mm。被加工工件規(guī)定為：長寬高＝20221000（20—100） （mm ） 。fY 基本參數(shù)設(shè)計(jì)機(jī)床基本參數(shù)包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。其中主運(yùn)動(dòng) 由砂輪連接的主軸旋轉(zhuǎn)完成，豎直向TCZYWpaff //?p 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 3 頁 共 31 頁輔助運(yùn)動(dòng) 由主軸相對主軸箱上下運(yùn)動(dòng)來完成，橫向進(jìn)給動(dòng) 由主軸箱相對橫梁的aZ fX運(yùn)動(dòng)來完成，豎直向輔助運(yùn)動(dòng) 由橫梁相對立柱的上下運(yùn)動(dòng)來完成。aZaZ TCZXWpaff//畫機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)功能分配。機(jī)床運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)總共為五個(gè)，具體為：機(jī)床主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)；砂輪的橫向運(yùn)動(dòng) 和工作臺的縱向運(yùn)動(dòng) 為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；砂輪的升降運(yùn)pCfXfY動(dòng) 和橫梁的快速升降運(yùn)動(dòng) 為輔助運(yùn)動(dòng)。 運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì)確定機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)、形式、功能及排列順序。傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 包括傳動(dòng)方式、傳動(dòng)原理圖，及傳動(dòng)系統(tǒng)圖設(shè)計(jì)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 2 頁 共 31 頁 石板拋磨機(jī)總體方案設(shè)計(jì)在明確了主要設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求的情況下，進(jìn)而可以大體地對主機(jī)總體方案進(jìn)行論證參照文獻(xiàn)關(guān)慧貞，馮辛安主編《機(jī)械裝備設(shè)計(jì)》第三版第二章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)包括： 運(yùn)動(dòng)功能設(shè)計(jì) 包括確定機(jī)床所需運(yùn)動(dòng)個(gè)數(shù)、形式（直線運(yùn)動(dòng)、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)） 、功能（主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、其它運(yùn)動(dòng)）及排列順序，最后將畫出機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖，運(yùn)動(dòng)功能分配。驅(qū)動(dòng)類型：通過分析初步確定該設(shè)計(jì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)功能有：主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、砂輪的豎直向微量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、砂輪的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、橫梁的豎直向快速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和工作臺的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。工件規(guī)格：根據(jù)市場調(diào)研，大多數(shù)實(shí)用石板厚度不超過 100mm，故確定工作規(guī)格為長寬高＝20221000（20—100）mm 生產(chǎn)率：根據(jù)機(jī)床實(shí)際加工速度和加工路線，初定生產(chǎn)率為 1 塊/4min為迎合市場高質(zhì)量的需求，本石板磨削機(jī)床要求能夠批量生產(chǎn)高級拋磨石板。機(jī)床為立式機(jī)床，基礎(chǔ)支承件形式為龍門式結(jié)構(gòu)。針對這一情況，通過查閱資料和實(shí)際調(diào)研從石板拋磨工藝原理角度分析，對低端石材拋磨設(shè)備的縱向進(jìn)給系統(tǒng)和機(jī)床床身進(jìn)行改進(jìn)，以降低石材拋磨設(shè)備制造成本，提高拋磨石材質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，為新型廉價(jià)中高端石板拋磨機(jī)的設(shè)計(jì)做了鋪墊。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 1 頁 共 31 頁1 引言隨著人們生活水平不斷提高，高檔拋磨石板也越來越受人們的歡迎。面對日益增長的市場需求，我國國內(nèi)新起了一大批中小型石材加工企業(yè)，然而這些企業(yè)由于受到資金約束，大多采用廉價(jià)低端的石材拋磨設(shè)備，難以加工出滿足市場要求的高檔石板，并且生產(chǎn)率低下，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。2 石板拋磨機(jī)總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出一臺大批大量生產(chǎn)的石板拋磨機(jī)床，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括石板拋磨機(jī)床總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、縱向工作臺傳動(dòng)設(shè)計(jì)和機(jī)床床身設(shè)計(jì)計(jì)算。 石板拋磨機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)上下料方式：手動(dòng)或半自動(dòng)。運(yùn)行模式 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求該設(shè)計(jì)機(jī)床為單機(jī)運(yùn)行模式。根據(jù)任務(wù)書要求，綜合考慮實(shí)用性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、操作等因素，擬定該設(shè)計(jì)機(jī)床各運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式為：主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)采用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)、砂輪的豎直向微量進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用普通機(jī)械結(jié)構(gòu)手動(dòng)調(diào)節(jié)、砂輪的橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)、工作臺的縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用液壓驅(qū)動(dòng)、立柱上的快速升降運(yùn)動(dòng)采用普通電機(jī)驅(qū)動(dòng)。基本參數(shù)設(shè)計(jì) 包括尺寸參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)?？傮w結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì) 包括總體布局結(jié)構(gòu)形式及總體結(jié)構(gòu)方案圖設(shè)計(jì)。在前邊已經(jīng)提到， 。其運(yùn)動(dòng)功能式為 。Y f圖 機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖 W/Y X Z C /T ffPC PaZZafX設(shè)計(jì)石板拋磨機(jī)機(jī)床運(yùn)動(dòng)原理圖如圖 所示，經(jīng)過對比，選擇其最佳的運(yùn)動(dòng)功能式為 。縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)aZ由工作臺相對床身的運(yùn)動(dòng)來完成。 尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)以上分析，機(jī)床由以下幾個(gè)模塊組成，即工作臺、液壓缸、床身、立柱、橫梁和主軸。根據(jù)被加工3石材的尺寸，工作臺面積必須大于石板的面積，同時(shí)考慮到工作臺上夾具的安裝、加工暫停時(shí)砂輪必須在工件側(cè)邊，在此適當(dāng)增加工作臺的尺寸，工作臺長寬20221000（mm ） 。工作臺面 T 型槽尺寸：寬度為 22mm；間距為 160mm，8 個(gè)槽平均分布， （參考 JB/T 1581996）對于床身及縱向?qū)к?，工作臺加工過程能夠覆蓋的長度大約為兩倍的工作臺長度，即 4200mm，考慮到縱向進(jìn)給為液壓驅(qū)動(dòng)，液壓桿長應(yīng)大于兩倍的行程，即大于4000mm，而液壓桿必須安裝在機(jī)床床身上，所以在此選擇床身和導(dǎo)軌長度由工作臺的行程和液壓缸的必要零部件及其安裝尺寸決定?？紤]工人的工作舒適性，取工作臺到地面的距離 800mm 到 1000mm。為保證剛度，立柱和橫梁截面選定為邊長 600mm，寬度為 300mm 的長方形。運(yùn)動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)參照金屬切削手冊[第三版]，龍門式磨床為平面磨，結(jié)合傳動(dòng)方案，選取磨頭為 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 4 頁 共 31 頁杯形砂輪。則磨盤轉(zhuǎn)速為n=(1000600)/（π250）=764(r/min)。磨削深f yvx度參考金屬切削手冊[第三版] 頁表 922，對于平面磨為 —，在此取磨削深度為 =。動(dòng)力參數(shù)設(shè)計(jì)主要包括確定主軸電機(jī)功率及轉(zhuǎn)矩。為此，根據(jù)文獻(xiàn)郭隱彪，工振忠所譯，莊司克雄（日）所著《磨削加工技術(shù)》中等五章磨削力，建立圖 6 所示磨削模型。磨nFxFy削過程中將產(chǎn)生周向磨削力 用以估算主軸輸入功率（圖中未標(biāo)出） 。；參數(shù) v 為磨削速度，v=10m/s；參數(shù) 2α 為砂輪磨粒切削刃的前端頂角，是與砂輪牌號有關(guān)的參數(shù)，參照文獻(xiàn)郭隱彪，工振忠所譯，莊司克雄（日）所著《磨削加工技術(shù)》圖 54，選用砂輪牌號 GC，得花崗巖 =20；參數(shù) μ 為砂輪磨削材料atn與石材的摩擦因素，查李大成主編《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第四版第一卷表 117 常用材料的摩擦因素，選擇 μ=；參數(shù) 為與被加工材料有關(guān)的參數(shù)，查文獻(xiàn)郭隱彪，工pC振忠所譯，莊司克雄（日）所著《磨削加工技術(shù)》表 51 即下表 ，各種材料的值，得花崗巖 =4300N/mmpCpC2vnnF NFxFy 切削區(qū)非切削區(qū)△圖 磨削模型a)b)c)bnβ 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 6 頁 共 31 頁表 各種材料的 值pC工件材料 花崗巖 硅 純鐵 鑄鐵（kgf/mm）f 4300 5500 2800 4900代入各參數(shù)算得 =606N， =207N。=430N。m；主軸輸入功率 = v=20710=；縱向進(jìn)給機(jī)t 磨Pt構(gòu)，工作臺輸入功率 = V=4305247。60= KW。在所設(shè)計(jì)機(jī)床中動(dòng)力部分包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)系統(tǒng)，橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，豎直方向運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，和液壓驅(qū)動(dòng)的縱向進(jìn)給系統(tǒng)，由于設(shè)計(jì)務(wù)為縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，所以在以下章節(jié)給出縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力參數(shù)。 主傳動(dòng)