【正文】 ...........................................................48 參考文獻(xiàn) ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附件 1 ..................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 第 1 章 緒論 拋光及拋光機(jī)的概述 拋光的意義 目前機(jī) 械工業(yè)正面臨著朝高速、自動(dòng)、精密方向迅速發(fā)展。實(shí)踐證明，合理的選用金屬材料，適當(dāng)確定熱處理工藝妥善安排工藝路線對(duì)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(zhì)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(duì)機(jī)械制造工作者來(lái)說(shuō)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(guò)精心的制備，主要程序有取樣、鑲嵌、磨制、拋光、侵蝕等。拋光時(shí)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(jī)械拋光是現(xiàn)階段應(yīng)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(zhì)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(jī)，可以提高制樣效率和質(zhì)量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，獲得試樣質(zhì)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(méi)有磨痕和磨坑。對(duì)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(zhì)量。拋光的方法只要有機(jī)械拋光法、點(diǎn)解拋光法及化學(xué)拋光法等。在拋光盤上裝有拋光用織物（如粗拋 用帆布、細(xì)拋用呢料、絨布、金絲絨。拋光時(shí)應(yīng)在織物上含有適量的拋光用磨料。拋光時(shí)試樣表面應(yīng)保持適當(dāng)濕度，通?？捎帽砻嬖诳諝庵?3~5s 能將水膜蒸發(fā)的濕度為宜。 化學(xué)拋光及化學(xué) 機(jī)械拋光 化學(xué)拋光是依靠化學(xué)試劑對(duì)試樣進(jìn)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(guò)氧化氫、 50mL 蒸餾水的化學(xué)試劑。此方法用于沒(méi)有機(jī)械拋光設(shè)備的情況。 電解拋光 電解拋光是在一定的電解液中進(jìn)行的。在接通電源后，陽(yáng)極表面產(chǎn)生選擇性溶解，逐漸使陽(yáng)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(shè)計(jì)是基于機(jī)械拋光來(lái)設(shè)計(jì)一種拋光機(jī)，來(lái)方便截面積較大的試樣的拋光。目前，有關(guān)金相試樣拋光機(jī)的理論著作過(guò)于老化，新理論和學(xué)術(shù)研究性文章比其他 機(jī)械技術(shù)理論少，且深度不夠，學(xué)術(shù)價(jià)值低，這給新機(jī)型的開(kāi)發(fā)研制帶來(lái)了困難。 多數(shù)試樣拋光方法最重要的特點(diǎn)是拋光時(shí)產(chǎn)生高溫，會(huì)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(shí)必須進(jìn)行充分冷卻。目前，關(guān)于試樣拋光的冷卻方式的專題研究成果還未見(jiàn)報(bào)道。為了適應(yīng)不同技術(shù)領(lǐng)域和社會(huì)發(fā)展對(duì)控制科學(xué)提出的新要求，我們必須發(fā)展新的控制模式。 (1) 拋光機(jī)操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時(shí)產(chǎn)生的損傷層，同時(shí)也要使拋光損傷層不會(huì)影響最終觀察到的組織，即不會(huì)造成假組織。 (2) 解決這個(gè)矛盾的最好方法就是把拋光分為兩個(gè)階段進(jìn)行。拋光機(jī)拋光時(shí)，試樣磨面與拋光應(yīng)絕對(duì)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(huì)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(shí)，由于摩擦生熱會(huì)使試樣升溫，潤(rùn)滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會(huì)拋傷表面。粗拋后磨面光滑，但黯淡無(wú)光，在顯微鏡下觀察油均勻細(xì)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(chǎng)條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見(jiàn)到磨痕。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在拋光機(jī)的性能上做了大量研究工作，研究出不少新機(jī)型、新一代拋光設(shè)備，正由原來(lái)的手動(dòng)操作發(fā)展為各種各樣的半自動(dòng)及全自動(dòng)拋光機(jī)。也就是說(shuō)：最外層的毛刺層機(jī)體由 于劇烈的塑性變形而破碎成很細(xì)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(shè)計(jì)主要拋光機(jī)設(shè)計(jì)中所需要部件及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行選擇與計(jì)算，結(jié)合設(shè)計(jì)要求及主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)與選擇。 (3) 方案設(shè)計(jì)，對(duì)拋光機(jī)的主軸與砂輪連接形式、工作臺(tái)電機(jī)到工 作臺(tái)動(dòng)力的傳動(dòng)方 (4) 案的設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)、拋光輪的設(shè)計(jì)等。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 (6) 部件的選擇，根據(jù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)并結(jié)合實(shí)際要求選用合適的零部件。 第 2 章 方案設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)選用 主電機(jī)與拋光輪的連接設(shè)計(jì) 拋光時(shí)拋光輪受到摩擦力、拋光切削力，拋光輪與電機(jī)的連接有多種方法。由此，為滿足要求，設(shè)計(jì)拋光輪與電動(dòng)機(jī)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(jī)工作時(shí)軸上的扭轉(zhuǎn)沖擊。以扭矩為基準(zhǔn)的扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速。 不過(guò)，這只有采用具有較大外阻尼 (增大摩擦阻尼 )的結(jié)構(gòu)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(shí)，才能實(shí)現(xiàn)。如果在傳動(dòng)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(dòng)的力流中斷或限制力流的傳遞，就能起到安全保護(hù)作用。 拋光機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)和減速系統(tǒng)帶動(dòng)工作臺(tái)，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)毛氈輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拋光工件，工作臺(tái)的設(shè)計(jì)與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌和冷卻系統(tǒng)組成。臥式拋光機(jī)，其毛氈輪的速度較高而工作臺(tái)的速度很小，根據(jù)其特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案。 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 本方案設(shè)計(jì)是通過(guò)齒輪電機(jī)連接聯(lián)軸器 ，然后通過(guò)聯(lián)軸器與齒輪連接 齒輪驅(qū)動(dòng)齒條帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)連接示意圖如下 電機(jī)與工作臺(tái)連接示意圖 設(shè) 計(jì)臥式拋光機(jī)用拋光輪的圓周面面來(lái)拋光金屬試樣，工件形式如圖。 主軸電機(jī)的選擇 拋光力 對(duì)于拋光所需力的大小計(jì)算，根據(jù)臥式外圓磨床磨削力大小的計(jì)算方法來(lái)估算所需拋光力的大小。 由拋光輪的功率 N=FS rn 式中 FS 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(zhuǎn)速，代入已知參數(shù)求得： FS = NPRNN 00x14 0 x a ?? ? 則工件進(jìn)給的功率為 PW = 4 9 . 8 wx 1 0 m /m ??FV 分析 ：由于從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)前后移動(dòng)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)傳遞有大量損失，因此在計(jì)算電機(jī)輸出功率時(shí)應(yīng)該考慮一下方面： 軸承效率取 ， ?? 聯(lián)軸器效率 ， ?? 齒輪齒條傳動(dòng)效率，取 ?? 考慮導(dǎo) 軌摩擦損失一般為 15％ 20％ 取消率 ?? 同時(shí)考慮帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)的同青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 時(shí)，也帶動(dòng)了左右移動(dòng)導(dǎo)軌及電機(jī)，電磁吸盤等附件的移動(dòng)，真正用于工件的效率很小取為 ?? ，則可以計(jì)算出電機(jī)的輸出功率為： KWXXXPP W 3 ??? ? 由于一般電機(jī)沒(méi)這么小的功率，同時(shí)轉(zhuǎn)速一般較高，要想獲得很小的工件速度需要經(jīng)過(guò)多極減速這樣是不經(jīng)濟(jì)的同時(shí)結(jié)構(gòu)也會(huì)變得比較復(fù)雜， 先分析如下 [1]直接使用直線 電機(jī)來(lái)帶動(dòng)工作臺(tái)：直線電機(jī)可以直接傳輸直線運(yùn)動(dòng)，并且高速響應(yīng)，由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件（如絲杠）使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋裝置控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。直線電機(jī)的選擇速度寬，加 減速過(guò)程短。直線電機(jī)效率高由于無(wú)中間環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動(dòng)效率大大提高。 [2]通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)帶動(dòng)工作臺(tái)：伺服電機(jī)是指伺服系統(tǒng)指機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，并在控制系統(tǒng)中，用做執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小，線性度高，使動(dòng)電壓等特性，可把所受到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)億滾珠作為滾動(dòng)媒介的滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的體系，滾珠絲杠可以把直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠傳動(dòng)平穩(wěn)，滾珠絲杠系統(tǒng)傳動(dòng)為點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，工作中摩擦阻力小，靈敏度高，啟動(dòng)時(shí)無(wú)震顫，低速時(shí)無(wú)青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 爬行現(xiàn)象，因此可精密的控制微量進(jìn)給。滾珠絲杠高耐性，鋼球滾動(dòng)接觸處應(yīng)經(jīng)硬化處理（ hrc58~63），并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過(guò)程純屬滾動(dòng)，相對(duì)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(chǎng)合可在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。若加入適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，消除軸向間隙，樂(lè)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(dá)到最高精度。 [3]普通的三相電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速來(lái)帶動(dòng) 齒輪齒條從而帶動(dòng)工作臺(tái)：這其中的減速可以通過(guò)三級(jí)齒輪減速，或者直接選個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的減速器來(lái)帶動(dòng)軸和齒輪齒條。按齒輪軸線的相對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng)，相交軸圓柱齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。經(jīng)過(guò)計(jì)算齒輪減速大約經(jīng)過(guò)三級(jí)或四級(jí)齒輪減速才可到達(dá)理想的速度，這樣從設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方案。齒輪減速機(jī)適合低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的環(huán)境，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所需要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩。此外，齒輪減速機(jī)在正式投入使用前，必須進(jìn)行負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)以及空載運(yùn)轉(zhuǎn)。齒輪減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)的集成體。齒輪齒條傳動(dòng)可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，并且其承載力大，傳動(dòng)精度高，可達(dá) ，可隨意改變對(duì)接長(zhǎng)度，傳動(dòng)的速度選擇的范圍大。 總結(jié)以上幾個(gè)備選方案：通過(guò) yjc 系列的齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸再連接器與軸連接，軸上安裝齒輪，通過(guò)齒輪和齒條嚙合，讓齒條與工作臺(tái)焊接，在接頭上通過(guò)螺栓 和螺母再連接一次。從經(jīng)濟(jì)的角度上講造價(jià)合適，適合在社會(huì)上大力推廣應(yīng)用，選用 YJC 系列的減速電機(jī)是一種標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)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(jié)構(gòu)緊湊。 傳動(dòng)比分級(jí)精細(xì) ,選擇范圍廣 ,轉(zhuǎn)速型譜寬 ,范圍 i=228800。 通用性強(qiáng) ,使用維護(hù)方便 ,維護(hù)成 本低 ,特別是生產(chǎn)線 ,只需備用內(nèi)部幾個(gè)傳動(dòng)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(jī)、防暴電機(jī)、制動(dòng)電機(jī)、變頻電機(jī)、直流電機(jī)、戶外型專用電機(jī)等各種電機(jī)。S HF LJ 規(guī)格代號(hào) 4 M12 310 355 8104 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 端蓋號(hào) AD 39。因此，拋光輪是直接影響拋光效率和質(zhì)量的關(guān)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(zhì)顆粒的布輪。具體參照下表 1 表 種類 組成 縫合方式 特點(diǎn) 用途 縫合式 用粗平布，麻布，細(xì)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(shè)計(jì)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(zhǎng) 。適合自動(dòng)拋光。輪的密實(shí)性很重要，改變因素有：?jiǎn)纹喛p線線距，縫線圈數(shù)，組合輪數(shù)量，輪轂直徑。 圓盤輪：結(jié)構(gòu) 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(guò)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(shí)松 下螺栓就能更換，簡(jiǎn)單方便。 毛氈的規(guī)格與型號(hào) A1 分類命名 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明書 工業(yè)用毛氈根據(jù)使用原料分為五大類： a．細(xì)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） 。 A3 第三位數(shù)字 品 種 規(guī) 格 匹氈（鋼絲針布?xì)郑┘伴L(zhǎng)度在 5米以 上的（包括 5米） 塊氈（長(zhǎng)度在 5米以下的） 氈輪 氈筒 青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)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(xì)毛一般塊氈，密度為 ～ g/cm3。