【正文】 .............................................30 工序的組合 ........................................................32 加工余量的確定 ....................................................33 夾具設計 ..............................................................41 加工工藝孔 Φ25 夾具的設計 .........................................41 加工 Φ8H7 孔的夾具設計 ............................................42 零件的加工工藝分析 ................................................43 定位夾緊方案的確定 ................................................43 銑夾具的結構設計 ..................................................437 結論與展望 ..............................................................45VII 結論 ..................................................................45 展望 ..................................................................45致 謝 .....................................................................47參考文獻 ...................................................................48VIII數(shù)控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計11 緒論 畢業(yè)設計題目數(shù)控無心磨床設計及砂輪修整器設計 畢業(yè)設計目的本課題旨在讓學生綜合運用大學四年所學的知識，設計數(shù)控無心磨床，樹立理論聯(lián)系實際的作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。此外，要求學生跟隨指導老師和研究生參與部分科學研究，進行磨削溫度的測試實驗并撰寫科研報告。（1）查閱國內外磨床相關資料，確定磨床總體布局中各部件（如砂輪架、頭架和尾架等）尺寸；（2）檢驗主軸前端擾度，確保主軸剛度；（3）砂輪架采用靜動壓軸承以提高旋轉精度，增強抗振性，延長軸承的使用壽命；（4）采用皮帶和花鍵副帶動主軸旋轉，減少主軸變形，使載荷分布均勻；（5）采用 Auto CAD 繪制裝配圖和零件圖；（6）參看液壓工程方面的資料，設計磨床液壓系統(tǒng)的設計；（7）參考磨削溫度測試研究論文，認真、虛心向指導老師和研究生學習，進行大量的磨削溫度的測試實驗。磨床種類很多，主要有：外圓磨床、內圓磨床、平面磨床、工具磨床和用來磨削特定表面和工件的專門化磨床，如花鍵軸磨床、凸輪軸磨床、曲軸磨床等 [2]。此外，還有以柔性砂帶為切削工具的砂帶磨床，以油石和研磨劑為切削工具的精磨磨床等。 磨床的用途磨床可以加工各種表面，如內、外圓柱面和圓錐面、平面、漸開線齒廓面、螺旋面以及各種成形表面。隨著科學技術的發(fā)展，對機械零件的精度和表面質量要求越來越高，各種高硬度材料的應用日益增多。高速磨削和強力磨削，進一步提高了磨削效率。它在金屬切削機床所占的比重不斷上升。數(shù)控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計3據(jù) 1997 年歐洲機床展覽會(EMO)的調查數(shù)據(jù)表明， 25%的企業(yè)認為磨削是他們應用的最主要的加工技術，車削只占 23%， 鉆削占 22%，其它占 8%；而磨床在企業(yè)中占機床的比例高達 42%，車床占 23%，銑床占 22%，鉆床占 14%[3]。但是要實現(xiàn)精密磨削加工，則所用的磨床就應該滿足以下幾個基本要求： 。主軸軸承可采用液體靜壓軸承、短三塊瓦或長三塊瓦油膜軸承，整體度油楔式動壓軸承及動靜壓組合軸承等。主軸的徑向圓跳動一般應小于 1um，軸向圓跳動應限制在 2—3um 以內。 由于砂輪的修整導程要求 10—15mm/min，因此工作臺必須低速進給運動，要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。 精密磨削時如果產生振動，會對加工質量產生嚴重不良影響。 外圓磨削和端面外圓磨床在外圓磨削過程中，工件是安裝在兩頂尖的中心之間，砂輪旋轉是引起切削旋轉的主要來源和原因。事實上，外圓磨削可以通過其他以下幾種方法來實施：（1）傳遞方法：在這種方法中，磨削砂輪和工件旋轉以及徑向進給都應滿足所有的整個長度，切削的深度是由磨削砂輪到工件的縱向進給來調整的。圖 橫磨法磨外圓江南大學學士學位論文4圖 縱磨法磨外圓（3）整塊深度切削方法：除了在磨削過程中，要進行間隙調整外，這種方法與傳遞方法很相似，同時這種方法具有代表性，除了磨削短而粗的軸。它的特點如下（1）這種磨床的布局形成和運動聯(lián)系與外圓磨床相似，只是砂輪架與頭架，尾架中心連線傾斜一角度（通常 10176。 ，176。 45176。為避免砂輪架與工件或尾架相碰，砂輪安裝在砂輪架的右邊，從斜向切入，一次磨削工件外圓和端面。由定程裝置或自動測量控制工件尺寸。圖 砂輪架與頭架，尾架中心連線傾斜一角度 磨床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢隨著機械產品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應用增多，磨削數(shù)控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計5加工技術正朝著超硬度磨料磨具、開發(fā)精密及超精密磨削（從微米、亞微米磨削向納米磨削發(fā)展）和研制高精度、高剛度、多軸的自動化磨床等方向發(fā)展 [4]，如用于超精密磨削的樹脂結合劑砂輪的金剛石磨粒平均半徑可小至 4μm、磨削精度高達 ；使用電主軸單元可使砂輪線速度高達 400m/s，但這樣的線速度一般僅用于實驗室，實際生產中常用的砂輪線速度為 40－60m/s；從精度上看，定位精度＜2μm ，重復定位精度≤177。北京第二機床廠引進日本豐田工機公司先進技術并與之合作生產的 GA（P）62－63數(shù)控外圓/數(shù)控端面外圓磨床，砂輪架采用原裝進口，砂輪線速度可達 60m/s，砂輪架主軸采用高剛性動靜壓軸承提高旋轉精度，采用日本豐田工機公司 GC32－ECNC 磨床專用數(shù)控系統(tǒng)可實現(xiàn)二軸（X 和 Z）到四軸（X、Z、U 和 W）控制。大量的工業(yè)清洗機和切削液處理機系統(tǒng)反映現(xiàn)代制造業(yè)對環(huán)保越來越高的要求。 磨床總體布局設計 加工零件帶軸肩的多臺階軸，精度 IT7 以下，材料 45，40cr，球墨鑄鐵等； 初步估計組成部分；； c 頭架； d 尾架；e 砂輪架；f 修整器；g 測量裝置；h 砂輪進給電機；I 修整器進給電機； j 電器框；k 工作臺進給電機；l 工件旋轉電機；m 潤滑冷卻裝置；n 數(shù)控裝置； 總體布局初步設計 型床身；； 10176。角； ；（金剛石滾輪） ，采用 MARPPOS 公司軸向，徑向測量儀，配用該公司 E5 數(shù)控框（如圖 3－1 所示）來控制軸向尺寸，徑向尺寸，測量儀布置在橫梁上；數(shù)控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計7圖 E5 數(shù)控框X 軸：砂輪架進給 Y 軸：修整器進給Z 軸：工作臺移動 W 軸：工件旋轉各軸采用交流伺服電機，通過精密無間隙彈性連軸器直接與滾珠絲桿相連；（減小熱變形，簡化機床結構，易實現(xiàn)標準化，通用化，便于維修） ；；； 縱向與橫向尺寸的確定①工件最大長度 ；1750lm?②頭架長度 ；24③尾架長度 ；3l④上臺面長度 ；41230(2~4)160l m??⑤下臺面長度 ；??54%l??⑥床身長度 ；615l⑦后床身長度 （考慮砂輪架和修整器大小按經驗給定） ；70lm⑧整個床身寬度 （視覺效果） ；8⑨砂輪架中心與機床床身對稱線相距 0231ll??江南大學學士學位論文8圖 磨床縱向尺寸1）畫出橫向尺寸床身的 V 型導軌作為橫向尺寸的基準，畫出床身的平面導軌作為高度尺寸的基準線，根據(jù)確定的工作臺參數(shù)，導軌參數(shù) B1’，B2’中心畫出左視圖2）確定上，下工作臺厚度和寬度（1）厚度：用類比法上工作臺 中心 （3－1）　??~.339。hl?（3－2）為工作臺導軌的中心距，工作臺導軌選用 80 75 25039。h?= 250=95mm2（2）寬度 4539。 /6B??∵ 　 ∴5570B數(shù)控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計92507390Bm???工 作 臺3）確定頭，尾架頂尖中心位置頂尖中心安排在 V 型導軌的中心線上，這樣有利于磨削最小直徑工件的，砂輪架趨近于工作臺不致相碰。4）確定頭尾架頂尖中心至床身底面的高度 H1左右 [1]10~H?根據(jù)工人身高，經驗。/*50Bl?5）6）確定機床總高 H （3—2h?頭 架 測 量 儀6） ?所以 H 取 2022mm。圖 砂輪架的導軌（2）砂輪架橫向行程長度 l橫江南大學學士學位論文10 ??~2lss???橫 絲 桿 快 速 快 速（3－7）式中 為砂輪架快速進退的行程，一般取 ?？?速 60~15m1m ????max/2//2/sDD??砂 砂 in絲 桿 工 件 工 件 min（3－8） ?750/3/50//??安全系數(shù)取 足夠（ 取 373） （3—??橫 l橫9）（3）砂輪架高度和長度砂輪架箱體導軌的高度 h3，砂輪底板滑臺高度 h4，砂輪中心距砂輪底面高度 h5，與后床身頂面至平導軌的高度 h0，為避免上，下工作臺運動時與箱體相碰，安裝在后床身上的墊板頂面需低于上下工作臺的頂面，同時考慮橫向進給機構穿過床身的位置等，根據(jù)經驗① 取610~5hm?6130h?②砂輪架中心距后床身頂面 （3—712697485Hm????10）③砂輪架底座安裝修整器，內有傳動絲桿取 40hm?④后床身進給導軌內裝絲桿取 319 （3—5734h?11） 820?175?數(shù)控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計11圖 砂輪架的高度和寬度⑤砂輪架底板長度 ：9l （3—9l??~2?中 心12） .*07?∴ 取 =900mm9l⑥砂輪架導軌長度 （3—??1095~80ll??橫13） 37m?∴取 1035l?（4）砂輪架主軸電機的選擇①用類比法，砂輪架主軸電機的功率取 15kw；②計算法 N??切電 空（3－14） ??*~.ZPV???砂取 15KWN?電 頭架相關尺寸的確定①長，寬，高：440 400 411mm[1]?②主軸錐孔：莫氏 5錐孔③中心高： max/2HD??江南大學學士學位論文12（3－15） ??320/~35??189m通過以上計算頭架中心高取 180mm ④主軸轉速 ??/6*04~?砂（3－16）取 40/Is?m716in30axr?in2/IV?⑤交流伺服電機選擇用類比法，交流伺服電機選擇 IFT5076DA(D1 18NM)電機砂輪磨削工件需要的功率 ??max150*324./ZFrNms??工 件最 大 磨 削 力（3－17）交流伺服電機通過 20/38 的雙楔齒輪帶傳遞給工件，即 418/2./Nsl??實 ∴合格⑥主軸不旋轉，主軸靠撥盤帶動旋轉 尾架相關尺寸的確定①5莫氏錐孔②中心高 180mm，臺面傾斜 10176。傾斜 10176。當工件旋轉時，由于互鎖裝置，使起無效。Ⅲ 修整器導軌：折疊式江南大學學士學位論文143 部件設計（砂輪修整器設計） 砂輪修整器設計的基本要求砂輪修整器是磨床上用來帶動砂輪作高速旋轉的關鍵部件，主要由傳動部件和主軸軸承部分組成，主軸與軸承是砂輪的主要組成部分，因此對砂輪設計提出的基本要求也是針對主軸軸承部分的。