【正文】 使氧化膜厚度不斷變化，最終氧化膜的生成與刮除達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。所以磨削液的成分配比成為ELID磨削中的關(guān)鍵技術(shù)之一。 作為磨削液應(yīng)具有四種性能：冷卻性、潤滑性、滲透清洗及防銹能力：作為電解液應(yīng)具有較好的電解和鈍化功能：（1） 具有較好的電解能力結(jié)合劑才能溶解到溶液中，但電解能力不能過大，若電解作用過大，則磨料脫落嚴(yán)重，致使砂輪壽命降低，并且還會(huì)在砂輪結(jié)合劑表面出現(xiàn)較大的蝕坑，使加工表面產(chǎn)生劃痕。根據(jù)文獻(xiàn)介紹，弱堿性電解質(zhì)水基磨削液在ELID磨削中效果最佳。為了保證磨削液的磨削性能，在磨削液中還要加入一定量的各種添加劑，同時(shí)他們對(duì)砂輪生產(chǎn)氧化膜的質(zhì)量也有一定的影響。主要為硫、氯、磷等有機(jī)化合物及有機(jī)金屬化合物，可以增強(qiáng)磨削液的極壓性，在金屬表面形成化學(xué)潤滑膜，保證邊界極壓潤滑，以使磨削液速度進(jìn)入高溫磨削區(qū)：（2） 表面活性添加劑。主要為亞硝酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸三鈉、鉬酸鈉、硼酸鹽（鈉）、尿素、苯甲酸鈉、三乙醇胺等，無極緩蝕劑可使金屬表面生成不溶性鈍化膜層或反應(yīng)膜層，有機(jī)緩蝕劑主要因吸附在金屬表面而增強(qiáng)防銹作用：（4） 無機(jī)鹽添加劑。針對(duì)青銅結(jié)合劑金剛石砂輪，本文選擇以下幾種物質(zhì)作為ELID磨削液的主要成分：亞硝酸鈉，硝酸鈉，磷酸氫二鈉，四硼酸鈉，丙三醇，磷酸三丁脂。為了使磨削液能很好的滿足高速磨削的要求，選擇常用的高速水基磨削液作為基液。本章在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，根據(jù)ELID磨削原理，對(duì)ELID磨削的必備裝置進(jìn)行了分析、選用、設(shè)計(jì)與制造，在現(xiàn)有的平面磨床上完成了ELID磨削電解裝置的設(shè)計(jì)。（2） 完成了實(shí)現(xiàn)電解反應(yīng)所需的陽極電刷以及陰極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造，在平面磨削中，高速旋轉(zhuǎn)的砂輪所產(chǎn)生的氣流屏障造成陰極與砂輪之間的磨削液供給不足，從而影響了電解修銳效率，為此，本文設(shè)計(jì)了“封閉式”的陰極結(jié)構(gòu)，消除了氣流屏障的影響，使砂輪與磨削液能充分的接觸，確保電解反應(yīng)充分進(jìn)行，完成了ELID平面磨削磨床的改裝： （3） 磨削液是ELID磨削中的關(guān)鍵技術(shù)之一，本章對(duì)磨削液的成分、作用，進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。由上述可知，劃片機(jī)的回轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)是本章設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。步進(jìn)電機(jī)輸出的是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，為了將步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為砂輪刀片的直線運(yùn)動(dòng)，Y軸傳動(dòng)部件決定采用螺旋運(yùn)動(dòng)。利用轉(zhuǎn)角與位移的關(guān)系，便于細(xì)分得到微小位移量。目前應(yīng)用最多的是滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)，后者與前者相比，具有傳動(dòng)效率高、同步性好、傳動(dòng)精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此Y軸傳動(dòng)部件采用內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠。對(duì)回轉(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是要有準(zhǔn)確的分度，可以實(shí)現(xiàn)小分辨率，能進(jìn)行微調(diào)。其中，Y軸傳動(dòng)定位系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)通過滾珠絲杠、連接板，帶動(dòng)砂輪刀片按設(shè)定的步進(jìn)值沿Y軸向?qū)к壡昂筮\(yùn)動(dòng)，最大行程210mm?；剞D(zhuǎn)傳動(dòng)系統(tǒng)由步進(jìn)電機(jī)通過一對(duì)蝸輪蝸桿副帶動(dòng)工作臺(tái)順、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍0~360176。 砂輪劃片機(jī)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般來說，衡量精密儀器設(shè)備中的機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括兩個(gè)方面：技術(shù)性能指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，精密儀器設(shè)備中的機(jī)械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面所提出的各種基本要求，這些技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性要求可概括為：功能特性要求、精度要求、剛度要求、強(qiáng)度要求、各種環(huán)境下工作穩(wěn)定性要求、結(jié)構(gòu)工藝性要求和使用要求。然后，經(jīng)過試制、試驗(yàn)，進(jìn)一步修改設(shè)計(jì)，使之更趨完善。精密設(shè)備的自身精度是一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo)。但零部件的制造精度不能無限制地任意提高，它受到工藝裝備條件、工藝水平和生產(chǎn)成本的嚴(yán)格限制，精密設(shè)備的精度無論多高，總是存在著誤差，完全消除誤差是不可能的。精密設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面，一方面在完成各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，研究與分配允許的總誤差，將其經(jīng)濟(jì)合理地分配到零部件上，并制定各零部件的公差和技術(shù)要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該盡可能縮短傳動(dòng)鏈，盡量簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)，以減少零部件數(shù)目，減少誤差來源。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)盡量符合運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，以最少點(diǎn)接觸形成必要的約束，來減少尺寸和形狀誤差帶來的影響，這樣既可以提高精度有可以降低對(duì)構(gòu)件接觸部位的加工要求，從而獲得較高的經(jīng)濟(jì)加工精度。誤差分配通過多次反復(fù)地進(jìn)行分配與調(diào)整后，最終達(dá)到較為滿意的結(jié)果。對(duì)Y軸定位誤差而言，起決定性作用的是Y軸傳動(dòng)系統(tǒng)零部件的制造誤差、控制系統(tǒng)誤差和圖形對(duì)中誤差。電氣控制系統(tǒng)的誤差不超過一個(gè)脈沖當(dāng)量值，Y軸的脈沖當(dāng)量值為5μm。將角度量綱轉(zhuǎn)化為直線量綱，人眼的對(duì)準(zhǔn)精度δ=。根據(jù)伊桑分析，參與有關(guān)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，考慮各部分的難以程度和生產(chǎn)的具體條件，確定了各部分誤差的分配如下：總定位精度：10μmY軸傳動(dòng)系統(tǒng)誤差：Δ1=7μm控制系統(tǒng)誤差：Δ2=5μm圖形對(duì)中誤差：Δ3=1μm由于誤差的種類不同，綜合的方法也各異。對(duì)未定系統(tǒng)誤差的合成，可采用絕對(duì)和法或方和根法。方和根法是假設(shè)各項(xiàng)原始誤差不相關(guān)，且未知其概率分布，而當(dāng)作正態(tài)分布來對(duì)待的，這種方法計(jì)算的結(jié)果略低于實(shí)際總誤差，其計(jì)算式為 （42）式中 Δ:總誤差,μm Δi:未定系統(tǒng)誤差,μm m:未定誤差個(gè)數(shù)。前面分析的三個(gè)系統(tǒng)誤差可按未定系統(tǒng)誤差處理，所以對(duì)上述分配誤差用方和根法進(jìn)行綜合，得到總誤差為： （43）從綜合結(jié)果上看，此誤差分配是合理的。影響轉(zhuǎn)角精度的因素主要包括兩部分：電氣控制系統(tǒng)和蝸輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)。 定位精度： 1?控制系統(tǒng)誤差： Δ1= 蝸輪蝸桿的傳動(dòng)誤差：Δ2= 用方和根法求得總誤差為： (44)從綜合結(jié)果看，此誤差分配合理。導(dǎo)程誤差包括300mm導(dǎo)程誤差和全長導(dǎo)程誤差，是影響螺母位置誤差的主要因素。對(duì)于單頭滾珠絲杠，則y0= （46） 由于滾珠絲杠制造誤差，實(shí)際螺距為： st=s0+Δst （47）式中 Δst—螺距誤差，mm。 螺母的位移誤差可用在螺母移動(dòng)范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)螺距誤差來評(píng)定，即等于螺距累積誤差 Δy=∑Δst（ （410）2. 制造和安裝誤差對(duì)傳動(dòng)精度的影響由于制造和安裝誤差造成的滾珠絲杠副絲杠的軸線方向與移動(dòng)方向不平行，就會(huì)發(fā)生位移誤差。 由于其它因素影響較小，可以忽略不計(jì)，所以螺旋副螺母最大位置誤差可按下式計(jì)算：Δy=∑Δst+ （412） 已知Y軸滾珠絲杠副為單頭滾珠絲杠，各參數(shù)尺寸為：s0=2mm，Δst=，Δθ=10′=（設(shè)計(jì)時(shí)給出的公差） 由上式可得滾珠絲杠副螺母最大位置誤差為： Δy=∑Δst+=+=（mm） （413） 上述計(jì)算結(jié)果表明，總誤差分配時(shí)分配給滾珠絲杠副的旋轉(zhuǎn)精度是合理的。它的基本途徑有三種：減少誤差源和誤差值、誤差補(bǔ)償和采用誤差校正。為此，盡量簡(jiǎn)化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，以減少組成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的零部件數(shù)量，即減少誤差源。 3）減少摩擦與磨損引起的誤差：相對(duì)運(yùn)動(dòng)接觸表面的摩擦和磨損是一個(gè)重要的誤差根源，摩擦不僅直接影響效率和靈敏度，而且容易產(chǎn)生自鎖，特別是摩擦阻力不均勻和低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往產(chǎn)生跳躍和爬行，嚴(yán)重影響運(yùn)動(dòng)精度。為此，設(shè)計(jì)中采用了摩擦系數(shù)小的滾動(dòng)摩擦，并對(duì)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸表面，提出了較高的表面硬度和表面光潔度的要求。這樣不僅提高了精度，而且降低了對(duì)構(gòu)件接觸部位的加工要求，可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)加工精度。 在裝配調(diào)整中補(bǔ)償誤差設(shè)計(jì)中為了保證設(shè)備的精度，并在此前提下降低零件的加工精度要求，達(dá)到減少或消除誤差影響的措施，統(tǒng)稱“誤差補(bǔ)償”。工藝補(bǔ)償包括：配做、配修、分組選配和零位調(diào)整。具體結(jié)構(gòu)中的補(bǔ)償環(huán)K是由選擇不同厚度的補(bǔ)償墊圈來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)θ軸傳動(dòng)系統(tǒng)的性能要求是轉(zhuǎn)角定位精度、反向間隙和重復(fù)定位精度。 蝸桿蝸輪副的主要參數(shù)有模數(shù)m、蝸桿特性系數(shù)q、蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2等。1. 蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2 本次設(shè)計(jì)由于沒有要求轉(zhuǎn)角精度，參考轉(zhuǎn)角精度為≤1′/90176。所以傳動(dòng)比應(yīng)為：i≥176。由于傳動(dòng)比大，所以蝸桿頭數(shù)確定為1，即：蝸桿頭數(shù) Z1=1蝸輪齒數(shù)Z2=iZ1=2001=200 （414）2. 模數(shù)m和蝸桿特性系數(shù)q 蝸桿和蝸輪嚙合時(shí)，在中間平面上，蝸桿的軸向模數(shù)與蝸輪的端面模數(shù)相等，即ma1=mt2=m。當(dāng)模數(shù)m=，查標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)選取蝸桿特性系數(shù)為24，即：q=243. 蝸桿蝸輪副主要幾何尺寸計(jì)算 。23′7″3蝸桿齒頂圓直徑da1da1=d1+2m，=113mm4蝸桿軸面頂隙系數(shù)c*c*=5蝸桿齒根圓直徑df1df1=d1+2（+c*）m6蝸桿螺紋部分長度LL≥(11+)m20mm7蝸輪分度圓直徑d2d2=mz2100mm8蝸輪齒頂圓直徑da2da2=d22m101mm9蝸輪齒根圓直徑df2df2=d22（+c*）m10蝸輪外圓直徑dw2dw2≤da2+2m102mm11蝸輪螺旋角β2β2=λ2176。~70176。14中心距aa=56mm 蝸桿蝸輪副工作圖步進(jìn)電機(jī)通過彈性聯(lián)軸節(jié)直接帶動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn),蝸桿每轉(zhuǎn)一周,蝸輪轉(zhuǎn)過一個(gè)齒。蝸輪利用向心球軸承進(jìn)行中心定位，以提高旋轉(zhuǎn)懂得靈活性。引起傳動(dòng)誤差的原始誤差大致可歸納為以下四個(gè)方面。Δ是被測(cè)蝸輪與基準(zhǔn)測(cè)量元件單面嚙合時(shí)，在被測(cè)蝸輪一周范圍內(nèi)，實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的總幅度值。另一部分是小周期誤差，它是由切齒刀具的制造和安裝誤差以及機(jī)床傳動(dòng)鏈的其它誤差所造成的?！湓邶X輪公差中，對(duì)不同精度等級(jí)的齒輪其Δ是采用齒輪切向綜合誤差的公差來控制的。也可以用轉(zhuǎn)角誤差Δθ來表示。配合間隙必將引起附加幾何偏心，從而引起傳動(dòng)誤差，由間隙c引起的偏心為：ec== （416）式中 —蝸輪孔徑的上偏差； —與蝸輪孔配合的軸頸的下偏差。但當(dāng)蝸輪一旦制造和安裝完畢之后，各相位就固定不變了，而且是以同一轉(zhuǎn)速同步旋轉(zhuǎn)，因此運(yùn)用概率統(tǒng)計(jì)理論來計(jì)算傳動(dòng)鏈的誤差時(shí)，應(yīng)根據(jù)平面上四個(gè)隨機(jī)矢量的合成原理來進(jìn)行計(jì)算。因此，輸出的傳動(dòng)誤差Δθt可按下式計(jì)算：Δθt= （419）式中—傳動(dòng)切向綜合公差，=50μm Δθt===′ 轉(zhuǎn)角90176。時(shí)的轉(zhuǎn)角誤差為: Δθs===′1′/90176。 小結(jié)由于本章的設(shè)計(jì)主要是在傳統(tǒng)平面磨床的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)大部分還是平面磨床的，只是在傳統(tǒng)平面磨床的基礎(chǔ)上加了一個(gè)回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。通過查資料、查手冊(cè)，我對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、要求、精度分配等，又有了新的了解和認(rèn)識(shí)。第五章 法蘭盤的設(shè)計(jì)及其它法蘭盤只是一個(gè)統(tǒng)稱，通常是指在一個(gè)類似盤裝的金屬體色的周邊開上幾個(gè)固定用的孔用于連接其它東西。此處的法蘭分前法蘭和后法蘭，其作用是連接主軸和砂輪以及把砂輪加緊。 后法蘭盤 前法蘭設(shè)計(jì) 前法蘭盤的作用是連接后法蘭和砂輪，并把砂輪壓緊；所以其設(shè)計(jì)需根據(jù)后法蘭和砂輪進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了使彈簧的位置固定，彈簧和石墨電刷的頭部需相連。 小結(jié)本章設(shè)計(jì)的內(nèi)容是連接砂輪和主軸的前后法蘭盤。結(jié)束語兩個(gè)月以來，通過不斷的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了?；叵氪髮W(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，點(diǎn)點(diǎn)滴滴都已深深地印刻入了我的腦海里，即將成為了我人生回憶里的一幅美麗的畫卷！畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)四年的一個(gè)總結(jié)和檢驗(yàn)。它不僅讓我們?cè)谡J(rèn)識(shí)新知識(shí)、新事物的同時(shí)，獲得新鮮感；而且通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，也是對(duì)我們即將走向社會(huì)的知識(shí)分子的一次檢驗(yàn)和考驗(yàn)。并且對(duì)所遇到的問題不能全面且具體地認(rèn)識(shí)，找到很好的解決方案；以至于在本次設(shè)計(jì)中遇到很多問題，出過很多的漏洞，讓我多次打擾和麻煩老師帶我去實(shí)驗(yàn)室看現(xiàn)有的電解設(shè)備和認(rèn)真的講解。四年的理論學(xué)習(xí)，枯燥而乏味；通過親自動(dòng)手收集資料、查課本、查手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)；不僅讓我們?cè)趯?shí)踐中體會(huì)理論知識(shí)的趣味，而且鍛煉了我們的動(dòng)手能力；這些能力和經(jīng)歷對(duì)我們以后從事相關(guān)行業(yè)有很大的幫助。這應(yīng)該就是生活處處是學(xué)問。本次設(shè)計(jì)我得到了老師和同學(xué)們的幫助，在此特別感謝老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助；也要感謝我所遇到的難題和麻煩，是這些麻煩加強(qiáng)了我和老師的關(guān)系以及與同學(xué)們的友誼。最后，我深深地感謝在這四年所遇到的老師和同學(xué)，是你們傳授我知識(shí)、教我如何做人、在我困難的時(shí)候幫助我，是你們陪我走過了快樂而充實(shí)的四年大學(xué)生活。我愛這里熟悉的學(xué)生和老師，愛這里的大石頭，愛這里的聞濤林、愛這里的馨月湖、愛這里的白玉橋、愛這里的圖書館、愛這里的一草一木。我想多年以后，雖然一切都變了，不在認(rèn)識(shí)我，好像天空不認(rèn)識(shí)鳥兒；但在鳥兒心中，它的家永遠(yuǎn)是浩瀚無際的天空。 我的論文題目是劃片機(jī)的進(jìn)給系統(tǒng)和電解裝置的設(shè)計(jì)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，離不開老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助；衷心的感謝老師和同學(xué)們。鄶老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使我受益匪淺，不僅向鄶老師學(xué)到了一些專業(yè)知識(shí)，而且在老師的督促下也在無意中學(xué)會(huì)了一些常用的軟件，這對(duì)于我這個(gè)沒有電腦的學(xué)生來說，的確是一件值得慶幸