【正文】 .....................................48 參考文獻 ............................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 附件 1 .................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 第 1 章 緒論 拋光及拋光機的概述 拋光的意義 目前機械工業(yè)正面臨著朝高速、自動、精密方向迅速發(fā)展。實踐證明，合理的選用金屬材料，適當確定熱處理工藝妥善安排工藝 路線對充分發(fā)揮金屬材料本身的性能潛力保證材料具有良好的加工工藝性能，獲得理想的使用性能提高產(chǎn)品零件的質量，節(jié)省金屬材料降低生產(chǎn)成本等方面有著重要的意義。因此，金屬材料及熱處理對機械制造工作者來說是必須具備的。 為了在金相顯微鏡下正確有效地觀察到內(nèi)部纖維組織， 金屬式樣必須先經(jīng)過精心的制備，主要程序有取樣、鑲嵌、磨制、拋光、侵蝕等。拋光時將試樣上磨制產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉，使其成為光滑鏡面的最后工序。機械拋光是現(xiàn)階段應用最為廣泛的拋光方法，其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質的試樣和其他條件（如邊緣保留及石墨和夾雜物保留等）的情況下具有最高的拋光速率選擇可靠性高的金相試樣拋光 機，可以提高制樣效率和質量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟效益，獲得試樣質量的高度一致性 。拋光后的表面在 200 倍的顯微鏡下觀察基本上沒有磨痕和磨坑。對于截面較大的試樣一般采取切割分塊分別拋光然后在組合觀察，這樣就不可 避免的影響觀察質量。拋光的方法只要有機械拋光法、點解拋光法及化學拋光法等。在拋光盤上裝有拋光用織物（如粗拋用帆布、細拋用呢料、絨布、金絲絨。拋光時應在織物上含有適量的拋光用磨料。拋光時試樣表面應保持適當濕度，通常可用表面在空氣中 3~5s 能將水膜蒸發(fā)的濕度為宜。 化學拋光及化學機械拋光 化學拋光是依靠化學試劑對試樣進行選擇性溶解作用將磨痕去除的一種方法，如1~2g 草酸、 2~3mL 氫氟酸、 40mL 過氧化氫、 50mL 蒸餾水的化學試劑。此方法用于沒有機械拋光設備的情況。 電解拋光 電解拋光是在一定的電解液中進行的。在接通電源后，陽極表面產(chǎn)生選擇性溶解，逐漸使陽極表面的磨痕消去。試樣表面高低不平，致使這層薄膜的厚度不均勻。本設計是基于機械拋光來設計一種拋光機，來方便截面積較大的試樣的拋光。目前，有關金相試樣拋光機的理論著作過于老化，新理論和學術研究性文章比其他機械技術理論少，且深度不夠，學術價值低，這給新機型的開發(fā)研制帶來了困難。 多數(shù)試樣拋光方法最重要的特點是拋光時產(chǎn)生高溫，會造成金相組織發(fā)生變化，給金相分析造成困難因而，金相取樣時必須進行充分冷卻。目前，關于試樣拋光的冷卻方式的專題研究成果還未見報道。為了適應不同技術領域和社會發(fā)展對控制科學提出的新要求，我們必須發(fā)展新的控制模式。 (1) 拋光機操作的關鍵是要設法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產(chǎn)生的損傷層，同時也要使拋光損傷層不會影響最終觀察到的組織，即不會造成假組織。 (2) 解決這個矛盾的 最好方法就是把拋光分為兩個階段進行。拋光機拋光時，試樣磨面與拋光應絕對平行并均勻地輕壓在拋光盤上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。濕度太大會減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和剛中非 金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；濕度太小時，由于摩擦生熱會使試樣升溫，潤滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會拋傷表面。粗拋后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察油均勻細致的磨痕，有待精拋消除。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見到磨痕。近年來，國內(nèi)外在拋光機的性能上做了大量研究工作，研究出不少新機型、新一代拋光設備，正由原來的手動操作發(fā)展為各種各樣的半自動及全自動拋光機。也就是說：最外層的毛刺層機體由于劇烈的塑性變形而破碎成很細的二次晶體，表層里邊塑性變形較小，越里邊變形越小。 (1) 本設計主要拋光機設計中所需要部件及其相關參數(shù)進行選擇與計算，結合設計要求及主要設計參數(shù)進行改進與選擇。 (3) 方案設計，對拋光機的主軸與砂輪連接形式、工作臺電機到工作臺動力的傳動方 (4) 案的設計、導軌設計、拋光輪的設計等。 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 (6) 部件的選擇，根據(jù)計算的結構并結合實際要求選用合適的零部件。 第 2 章 方案設計及電動機選用 主電機與拋光輪的連接設計 拋光時拋光輪受到摩擦力、拋光切削力，拋光輪與電機的連接有多種方法。由此，為滿足要求，設計拋光輪與電動機之間用彈性柱銷聯(lián)軸器連接。拋光輪與主軸用螺母和擋圈固定。 緩和電機工作時軸上的扭轉沖擊。以扭矩為基準的扭轉角越大 (即剛度小 )，沖擊扭矩越小。此外，聯(lián)軸器的慣性矩也影響軸的共振轉速。不過，這只有采用具有較大外阻尼 (增大摩擦阻尼 )的結構或較大內(nèi)阻尼的材料 (如橡膠、塑料等 )做聯(lián)軸器的 中間傳力件時，才能實現(xiàn)。如果在傳動軸系中采用安全聯(lián)軸器，利用聯(lián)軸器中聯(lián)接元件的破斷、分離或打滑，使傳動的力流中斷或限制力流的傳遞，就能起到安全保護作用。 拋光機由電動機通過驅動和減速系統(tǒng)帶動工作臺，電動機帶動毛氈輪轉動來拋 光工件，工作臺的設計與其對應的導軌和冷卻系統(tǒng)組成。臥式拋光機，其毛氈輪的速度較高而工作臺的速度很小，根據(jù)其特點來設計傳動方案。 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 本方案設計是通過齒輪電機連接聯(lián)軸器 ，然后通過聯(lián)軸器與齒輪連接 齒輪驅動齒條帶動工作臺移動連接示意圖如下 電機與工作臺連接示意圖 動機的選擇 設 計臥式拋光機用拋光輪的圓周面面來拋光金屬試樣，工件形式如圖。 主軸電機的選擇 拋光力 對于拋光所需力的大小計算，根據(jù)臥式外圓磨床磨削力大小的計算方法來估算所需拋光力的大小。 由拋光輪的功率 N=FS rn 式中 F S 拋光輪與工件的摩擦力， r 為拋光輪的半徑， n 為拋光輪的轉速，代入已知參數(shù)求得： FS = NPRNN 00x14 0 x a ?? ? 則工件進給的功率為 PW = 4 9 . 8 wx 1 0 m /m ??FV 分析 ：由于從電動機驅動工作臺前后移動的過程中，運動傳遞有大量損失，因此在計算電機輸出功率時應該考慮一下方面： 軸承效率取 ， ?? 聯(lián)軸器效率 ， ?? 齒輪齒條傳動效率，取 ?? 考慮導軌摩擦損失一般為 15％ 20％ 取消率 ?? 同時考慮帶動工作臺移動的同青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 時，也帶動了左右移動導軌及電機，電磁吸盤等附件的移動，真正用于工件的效率很小取為 ?? ，則可以計算出電機的輸出功率為： KWXXXPP W 3 ??? ? 由于一般電機沒這 么小的功率，同時轉速一般較高，要想獲得很小的工件速度需要經(jīng)過多極減速這樣是不經(jīng)濟的同時結構也會變得比較復雜， 先分析如下 [1]直接使用直線電機來帶動工作臺：直線電機可以直接傳輸直線運動，并且高速響應，由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應時間常數(shù)較大的機械傳動件（如絲杠）使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應性能大大提高，反應異常靈敏快捷。通過直線位置檢測反饋裝置控制，即可大大提高機床的定位精度。直線電機的選擇速度寬，加減速過程短。直線電機效率高由于無中間環(huán)節(jié)，消除了機械摩擦時的能量損耗，傳動效率大大提高。 [2]通過伺服電機驅動滾珠絲杠來帶動工作臺：伺服電機是指伺服系統(tǒng)指機械元件運轉的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，并能快速反應，并在控制系統(tǒng)中，用做執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小，線性度高，使動電壓等特性，可把所受到的信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。滾珠絲杠傳動系統(tǒng)是一個億滾珠作為滾動媒介的滾動螺旋 傳動的體系，滾珠絲杠可以把直線運動轉換為回轉運動。滾珠絲杠傳動平穩(wěn)，滾珠絲杠系統(tǒng)傳動為點接觸滾動運動，工作中摩擦阻力小，靈敏度高，啟動時無震顫，低速時無青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 爬行現(xiàn)象，因此可精密的控制微量進給。滾珠絲杠高耐性，鋼球滾動接 觸處應經(jīng)硬化處理（ hrc58~63），并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過程純屬滾動，相對磨碎甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性，滾珠絲杠同步性好。在特殊 場合可在無潤滑狀態(tài)下工作。若加入適當?shù)念A緊力，消除軸向間隙，樂意使?jié)L珠有更加剛性，減少滾珠和螺母絲杠之間的彈性變形，達到最高精度。 [3]普通的三相電動機通過減速來帶動齒輪齒條從而帶動工作臺：這其中的減速可以通過三級齒輪減速，或者直接選個標準的減速器來帶動軸和齒輪齒條。按齒輪軸線的相對位置分平行軸圓柱齒輪傳動，相交軸圓柱齒輪傳動和交錯軸螺旋齒輪傳動。經(jīng)過計算齒輪減速大約經(jīng)過三級或四級齒輪減速才可到達理想的 速度，這樣從設計生產(chǎn)的角度看不方便生產(chǎn)推廣，并且減速系統(tǒng)的占用空間很大，所以不易選用此種設計方案。齒輪減速機適合低轉速大轉矩的環(huán)境，利用齒輪的速度轉換器將電機的回轉數(shù)減速到所需要的回轉數(shù)，并得到較大轉矩。此外，齒輪減速機在正式投入使用前，必須進 行負荷試運轉以及空載運轉。齒輪減速電機是指減速機和電機的集成體。齒輪齒條傳動可以將旋轉運動轉化為直線運動，并且其承載力大，傳動精度高，可達 ，可隨意改變對接長度，傳動的速度選擇的范圍大。 總結以上幾個備選方案：通過 yjc 系列的齒輪減速三相異步電動機通過聯(lián)軸再連接器與軸連接，軸上安裝齒輪，通過齒輪和齒條嚙合，讓齒條與工作臺焊接，在接頭上通過螺栓和螺母再連接一次。從經(jīng)濟的角度上講造價合適，適合在社會上大力推廣應用，選用 YJC 系列的減速電機是一種標準的驅動系統(tǒng)，可以滿足速度的要求且省去了減速器的部分，占用空間大大減小，結構緊湊。 傳動比分級 精細 ,選擇范圍廣 ,轉速型譜寬 ,范圍 i=228800。 通用性強 ,使用維護方便 ,維護成本低 ,特別是生產(chǎn)線 ,只需備用內(nèi)部幾個傳動件即可保證整線正常生產(chǎn)的維修保養(yǎng)。 本系列產(chǎn)品可匹配普通 Y 系列、 Y2 系列、起重電機、防暴電機、制動電機、變頻電機、直流電機、戶外型專用電機等各種電機。S HF LJ 規(guī)格代號 4 M12 310 355 8104 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 端蓋號 AD 39。因此，拋光輪是直接影響拋光效率和質量的關鍵因素。還有有特殊織物，如用尼龍纖維或布料制成的外面不膠粘硬質顆粒的布輪。具體參照下表 1 表 種類 組成 縫合方式 特點 用途 縫合式 用粗平布，麻布，細平布等縫合 同心圓式，螺旋式，徑向式，徑向弧形式，方形式 根據(jù)縫合密度和布料的不同，制成不同硬度的拋光輪。此軟輪可用于塑料件的低速拋光 根據(jù)設計要求，該拋光件為直徑 200 的圓形鋼坯，為大型工件，所以根據(jù)表選擇褶皺式?？灼鸬窖h(huán)空氣而冷卻輪子的作用，防止輪與工件接觸部位聚集熱量。功能 使用中較干凈，輪子壽命長 。適合自動拋光。輪的密實性很重要，改變因素有：單片輪縫線線距，縫線圈數(shù)，組合輪數(shù)量，輪轂直徑。 圓盤輪：結構 20 曾圓形布疊合而成，平均厚度 6mm。軟輪縫線線距寬度為 10mm，中等硬輪為 6mm，硬輪為 3mm。用途 軟輪用于精拋光或鏡面拋光。用于磨削量大的磨光作業(yè)。如圖 拋光輪示意圖 拋光輪毛氈選擇片狀中通型，通過螺栓和墊片固定在拋光桿上，毛氈比鑄件和墊片要高，從而起到拋光作用又不磨損鑄件，更換時松下螺栓就能更換，簡單方便。 毛氈的規(guī)格與型號 A1 分類命名 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 工業(yè)用毛氈根據(jù)使用原料分為五大類： a．細毛 b．半粗毛 c．粗毛 d．雜毛 e．獸毛 注：產(chǎn)品有特殊要求，使用原料不受此限。 A1 第一位數(shù)字 色 澤 分 類 白色（即羊毛本色白色） 灰色（既有部分再生毛作原料，一般呈灰色） 天然雜色（既有部分黑色或棕色羊毛作原料） 彩色（由人工染 色或人工加白等各色） 各種彩色（包括人工染色和天然雜色等混合色） 第二位表示使用原料分類。 A3 第三位數(shù)字 品 種 規(guī) 格 匹氈（鋼絲針布氈）及長度在 5米以上的（包括 5米） 塊氈（長度在 5 米以下的） 氈輪 氈筒 青島理工大學本科畢業(yè)設計（論文）說明書 環(huán)形零件（即油封） 縫接環(huán)形零件（即縫接油封） 塊形零件 圓片零件 條形 零件 0、濾芯 第四、五位數(shù)字表示產(chǎn)品密度（ g/cm3）。 T—— 代表特品氈。 b． b． 11232～ 44 即白色細毛一般塊氈，密度為 ～ g/cm3。 d．