藍(lán)寶石切割機(jī)裝置設(shè)計(jì)（包含CAD圖紙?jiān)次募?/h1>

藍(lán)寶石切割機(jī)裝置設(shè)計(jì)（包含CAD圖紙?jiān)次募?藍(lán)寶石,切割機(jī),裝置,設(shè)計(jì),包含,包括,包孕,蘊(yùn)含,cad,圖紙,源文件 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目：藍(lán)寶石切割機(jī)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)專(zhuān)業(yè)班級(jí)二級(jí)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院指導(dǎo)教師（職稱(chēng)） 年 5 月 誠(chéng)信承諾書(shū)本人謹(jǐn)此承諾，本人所寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）均由本人獨(dú)立撰寫(xiě)，無(wú)任何抄襲行為。凡涉及他人的觀點(diǎn)材料，均作了注釋。如出現(xiàn)抄襲或侵犯他人知識(shí)產(chǎn)權(quán)的情況，愿承擔(dān)由此引起的任何責(zé)任，并接受相應(yīng)的處分。 學(xué)生簽名：年 月 日藍(lán)寶石切割機(jī)設(shè)計(jì)【摘要】本次設(shè)計(jì)是對(duì)藍(lán)寶石切割機(jī)裝置的設(shè)計(jì)。在這里主要包括:設(shè)計(jì)傳動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)裝夾部位系統(tǒng)、設(shè)計(jì)切割片主軸部位系統(tǒng)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅鍛煉了對(duì)設(shè)計(jì)基本技能，也提高了分析和解決工程技術(shù)問(wèn)題的能力，并為以后對(duì)一般機(jī)械的設(shè)計(jì)創(chuàng)造了一些條件。整機(jī)結(jié)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力通過(guò)聯(lián)軸器將需要的動(dòng)力傳遞到絲桿上，絲桿帶動(dòng)絲桿螺母，從而帶動(dòng)整機(jī)運(yùn)動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和生產(chǎn)自動(dòng)化水平。更彰顯其優(yōu)越性，有廣大的發(fā)展前景。本論文研究?jī)?nèi)容：(1) 藍(lán)寶石切割機(jī)裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(2) 藍(lán)寶石切割機(jī)裝置工作性能分析。(3)電動(dòng)機(jī)的選擇。(4) 藍(lán)寶石切割機(jī)裝置的傳動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行部件及機(jī)架設(shè)計(jì)。(5)對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)后計(jì)算分析校核。(6)繪制整機(jī)裝配圖及重要部件裝配圖和設(shè)計(jì)零件的零件圖。 【關(guān)鍵詞】藍(lán)寶石切割機(jī)裝置， 聯(lián)軸器，滾珠絲杠 Sapphire cutter design【Abstract】 This design is a sapphire cutter device design . Here include: design transmission, parts clamping system design , design cutting disc spindle parts of the system . The graduation exercise is not only the basic skills of design , but also improves the ability to analyze and solve engineering problems, and for the future of general mechanical design creates a number of conditions .The whole structure is mainly the power generated by the electric motor power required to pass through the coupling to the screw, lead screw nut screw drive , which led to the whole exercise, improve labor productivity and production automation. But also highlight its advantages , there are broad prospects for development.Contents of this thesis :(1) The overall structural design of sapphire cutter device .(2) Sapphire cutter device performance analysis .(3) Select the motor Transmission (4) transmission system, execution unit and frame design of automatic assembly device for cutting bar.(5) After the analysis of the parts for checking design calculations .(6) To draw the whole assembly and important component assembly drawing and design components parts diagram .【Key Words】 automatic cutting assembly device, bar coupling, ball screw目 錄1 緒論11.1藍(lán)寶石切割機(jī)的研究現(xiàn)狀11.2藍(lán)寶石切割機(jī)發(fā)展趨勢(shì)11.3本課題研究的內(nèi)容及方法21.3.1主要的研究?jī)?nèi)容21.3.2設(shè)計(jì)要求31.3.3關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題32 藍(lán)寶石切割機(jī)裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)42.1設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)42.2電機(jī)的選型42.3 帶鋸選型52.4 夾緊裝置設(shè)計(jì)62.5 卡盤(pán)的選型72.6 軸的設(shè)計(jì)72.6.1求作用在帶鋸上的力82.6.2 初步確定軸的最小直徑82.6.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)92.6.4 求軸上的載荷102.6.5按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度112.6.6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度122.7 鍵的選擇與校核152.8滾動(dòng)軸承的壽命校核173 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)183.1 同步帶計(jì)算選型183.2 同步帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分）213.3 同步帶的設(shè)計(jì)23結(jié)論25參考文獻(xiàn)26致 謝271 緒論1.1藍(lán)寶石切割機(jī)的研究現(xiàn)狀在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，其中的自動(dòng)化已成為重點(diǎn)對(duì)象。隨著自動(dòng)化的水平越來(lái)越高，現(xiàn)代化加工車(chē)間，經(jīng)常會(huì)有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，以用來(lái)提高生產(chǎn)效率，完成普通工人難以完成的危險(xiǎn)的工作。當(dāng)然，我們發(fā)現(xiàn)切割技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域并且被廣泛使用。根據(jù)資料顯示，割技術(shù)加工。我國(guó)每年的切割設(shè)備需求量金額超過(guò)50億元。既然切割機(jī)能夠這么普遍地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，它肯定具備了很大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。80年代初期，國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司(IBM)首先提出了化學(xué)機(jī)械拋光引入集成電路進(jìn)行平坦化的制程工作。其主要是通過(guò)適一定的制程參數(shù)設(shè)計(jì)，利用一個(gè)拋光平臺(tái)，搭配恰當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)溶液，來(lái)磨平晶片表面高低起伏不一的輪廓。安永暢男使用不銹鋼環(huán)拋光藍(lán)寶石，觀察其界面與不銹鋼形成了結(jié)構(gòu)松軟的固相化學(xué)反應(yīng)層，藍(lán)寶石表面具有鏡面光澤，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)亞表面有損傷的現(xiàn)象，而后提出了機(jī)械化學(xué)拋光這一概念。Namba和Tsuwa等人在藍(lán)寶石超拋光的實(shí)驗(yàn)中，利用二氧化硅水溶液配合上錫盤(pán)當(dāng)研磨盤(pán)，第一次觀察到藍(lán)寶石的殘余表面粗糙度為1nm，使用SiO2當(dāng)磨粒是因?yàn)槠溆捕纫陀谒{(lán)寶石，在理論上是不具有清除藍(lán)寶石表面的能力，可是實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻表明SiO2拋光液是具有清除藍(lán)寶石表面材料能力的，用這套儀器設(shè)備對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行拋光可獲得表面粗糙度比較好的的藍(lán)寶石并認(rèn)為在超拋光中，拋光液中直徑為7nm的膠羽狀SiO2通過(guò)撞擊去除了藍(lán)寶石表面的原子，隨之提出了一種新型的拋光方法，浮法拋光法。Prochnow和Edwards使用直接接觸法配合上瀝青拋光盤(pán)對(duì)藍(lán)寶石進(jìn)行超拋光，其拋光結(jié)果粗糙度可達(dá)到0.20.3nm。 通過(guò)直接接觸與基于普羅克諾魏絲和愛(ài)德華茲等人的觀點(diǎn)得到證實(shí)，提出“熱液磨耗”。近幾年來(lái)，一些國(guó)際知名的半導(dǎo)體及光電子技術(shù)公司紛紛投入了大量的資金去研究藍(lán)寶石拋光，并取得了一些成果，像美國(guó)、日本、德國(guó)以及俄羅斯等公司己經(jīng)能產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)3英寸的單晶藍(lán)寶石，且正在研發(fā)4英寸的技術(shù)。1.2藍(lán)寶石切割機(jī)發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始進(jìn)行大型機(jī)床等機(jī)械產(chǎn)品切割結(jié)構(gòu)的研究，20 多年來(lái)已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。切削結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床和其他大型機(jī)床用來(lái)焊接代鍛鑄焊快速發(fā)展。20 世紀(jì)90 年代隨著線切割技術(shù)的漸漸成熟，廣泛滿足了大片徑、低損耗和相對(duì)較高表面質(zhì)量的晶片切割需要。線切割晶片技術(shù)是游離磨料的方式開(kāi)始的，即線驅(qū)動(dòng)游離磨料的使用（如碳化硅），傳統(tǒng)的金屬切削線如圖1所示，磨料磨削工件的切割在工件中的線。但游離磨料的缺點(diǎn)是，由于更小的晶粒和工件接觸，導(dǎo)致材料去除率較小，因此加工時(shí)間長(zhǎng)；另一個(gè)缺點(diǎn)是，工件加工，難，難減（如藍(lán)寶石，碳化硅），然后游離磨料的方式將很難在切割工件表面達(dá)到所需的。為了改善上述缺點(diǎn)，切割碳化硅，藍(lán)寶石，高硬度材料，技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生的金剛石線鋸切割，這種處理方法通常是用金剛石磨具電鍍固定在鋼絲表面（圖2），金剛石線鋸直接的運(yùn)動(dòng)速度和壓力在材料加工硅研磨，與游離磨料多線相比，看到“三加工”，它屬于“雙主體”，加工效率是游離磨料多線上方看了好幾倍。因此金剛石單線切割機(jī)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為第三代半導(dǎo)體硬脆材料和大直徑材料切割中不可或缺的一部分。藍(lán)寶石切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大部分是跟據(jù)實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)專(zhuān)用切割機(jī)，稱(chēng)為固定結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)藍(lán)寶石切割機(jī)，其運(yùn)動(dòng)特性使特定藍(lán)寶石切割機(jī)只能適應(yīng)固定的范圍，成本較大，不益于藍(lán)寶石切割機(jī)的發(fā)展。一些寶石切割機(jī)和焊縫跟蹤功能，其不足之處是在手工焊接，幫助藍(lán)寶石切割機(jī)來(lái)找到正確的位置和地點(diǎn)，通過(guò)人工寶石切割機(jī)體，調(diào)整到合適的狀態(tài)十字滑塊移動(dòng)的藍(lán)寶石，這里切割機(jī)的設(shè)計(jì)是移動(dòng)導(dǎo)軌切割藍(lán)寶石切割機(jī)，也就是說(shuō)藍(lán)寶石切割機(jī)的自主性還跟不上工業(yè)發(fā)展的腳步。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下三個(gè)方面：1 選擇視覺(jué)傳感器的傳感器跟蹤：因?yàn)楹拖嚓P(guān)的圖像處理技術(shù)的發(fā)展； 2 采用多傳感信息融合技術(shù)以面對(duì)更為復(fù)雜的切割任務(wù)；3 控制技術(shù)由經(jīng)典控制到向智能控制技術(shù)的發(fā)展：這也將是移動(dòng)切割藍(lán)寶石切割機(jī)的控制所采用。1.3本課題研究的內(nèi)容及方法1.3.1主要的研究?jī)?nèi)容在查閱了國(guó)內(nèi)外大量的有關(guān)切割藍(lán)寶石切割機(jī)設(shè)計(jì)理論及相關(guān)知識(shí)的資料和文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，綜合考慮切割藍(lán)寶石切割機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體作業(yè)任務(wù)特點(diǎn)以及切割藍(lán)寶石切割機(jī)的推廣應(yīng)用，分析確定使用切割藍(lán)寶石切割機(jī)配合生產(chǎn)工序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化切割的目的。為實(shí)現(xiàn)上述要求，本文擬進(jìn)行如下研究?jī)?nèi)容:1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的環(huán)境要求和藍(lán)寶石切割機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定藍(lán)寶石切割機(jī)整體設(shè)計(jì)方案。2 確定藍(lán)寶石切割機(jī)的性能參數(shù)，對(duì)初步模型進(jìn)行靜力學(xué)分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)。3 從所要功能的實(shí)現(xiàn)出發(fā)，完成藍(lán)寶石切割機(jī)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4 完成主要零部件強(qiáng)度與剛度校核。1.3.2設(shè)計(jì)要求1 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，提出藍(lán)寶石切割機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案；2 完成藍(lán)寶石切割機(jī)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)；3 通過(guò)相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成電機(jī)選型；4 完成藍(lán)寶石切割機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；繪制藍(lán)寶石切割機(jī)結(jié)構(gòu)總裝配圖、主要零件圖。1.3.3關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題1 方案選擇2整體的支撐架設(shè)計(jì)3機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 強(qiáng)度校核 282 藍(lán)寶石切割機(jī)裝置總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)的要求與數(shù)據(jù)要求：1) 所設(shè)計(jì)的藍(lán)寶石切割機(jī)使用帶鋸進(jìn)行切割2) 保證帶鋸行進(jìn)與路線切向一致；3) 被切材料快速定心夾緊；4) 切削液回收。本文課題參數(shù)假定切割棒料直徑為250電機(jī)功率為0.37 KW,本文選用減速電機(jī)作為帶鋸驅(qū)動(dòng)裝置。查SEW減速電機(jī)的規(guī)格表，選用如下減速電機(jī)。表3.2 選用的電機(jī)的詳細(xì)參數(shù)電機(jī)額定功率Pm/kW輸出轉(zhuǎn)速na/r/min輸出扭矩Ma/Nm減速機(jī)速比i輸出軸許用徑向載荷FRa/N使用系數(shù)SEW-fB減速機(jī)型號(hào)電機(jī)型號(hào)重量/kg0.37564722.528701.55DT71D4SF3714此型號(hào)的電機(jī)在一定程度上保證了驅(qū)動(dòng)功率有一定的盈余，因數(shù)在電機(jī)起動(dòng)時(shí)，若輸送機(jī)床上有工件，則此時(shí)的起動(dòng)功率會(huì)比平時(shí)工作時(shí)的功率要大，且減速電機(jī)本身還有一定的使用系數(shù)。2.2電機(jī)的選型參考市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品，考慮到本機(jī)器體積小，功率消耗不大。只是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。初步選擇電動(dòng)機(jī)為普通三相異步電動(dòng)機(jī)Y90S-4型。用于一般場(chǎng)合和無(wú)特殊要求90S-4型三相異步電機(jī)功率：1.1KW 電壓：380V 電流：2.7A 絕緣：B 噪音：67 dB(A) 轉(zhuǎn)速 1440 r/min廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場(chǎng)合和無(wú)特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如金屬切削機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、攪拌機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。 Y90S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)廣泛適用于不含易燃、易爆或腐蝕性氣體的一般場(chǎng)合和無(wú)特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，如金屬切削機(jī)床、泵、風(fēng)機(jī)、運(yùn)輸機(jī)械、攪拌機(jī)、 農(nóng)業(yè)機(jī)械和食品機(jī)械等。 Y90S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)是全封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)基本系列，符合IEC標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。 Y90S-4型三相異步電動(dòng)機(jī)具有高效、節(jié)能、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、噪聲低、震動(dòng)小、可靠性高、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)。2.3 帶鋸選型由于帶鋸沒(méi)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，故從市場(chǎng)上使用的任意一種選擇帶鋸，鋸帶尺寸：依據(jù)機(jī)床規(guī)格指定，但鋸帶厚度不得超過(guò)1.4mm，帶鋸寬度取45MM.2.4 夾緊裝置設(shè)計(jì) 夾緊機(jī)構(gòu)不僅在根據(jù)收到的準(zhǔn)確運(yùn)動(dòng)各站信號(hào)切割機(jī)械手，并在切割過(guò)程中鑄鐵夾動(dòng)桿，使切削刃和鑄造桿同步。2.5 卡盤(pán)的選型根據(jù)切削要求和藍(lán)寶石最大直徑為250，則2.6 軸的設(shè)計(jì)主要進(jìn)行的是帶鋸軸的設(shè)計(jì)與校核 2.6.1求作用在帶鋸上的力因已知低速級(jí)帶鋸的直徑為500 而 F8926.93 N FF3356.64 N FFtan4348.162315.31 N軸向力F，徑向力F及圓周力F的方向如圖5.1所示。圖5.1 軸的載荷分布圖2.6.2 初步確定軸的最小直徑（1）先初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45鋼,調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)課本，取，于是得11260.36（2）聯(lián)軸器的選擇。輸出軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處的直徑。為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適,故需同時(shí)選取聯(lián)軸器的型號(hào)。查課本表14-1,考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故取1.3，則：1.31495.51091834.287 按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩的條件，查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表17-4，選用LT10彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器（GB/T43232002），其公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩為2000。半聯(lián)軸器的孔徑d165 mm，故取65 mm，半聯(lián)軸器的長(zhǎng)度L142 mm，半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1107 mm。2.6.3 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 為了滿足半聯(lián)軸器的要求的軸向定位要求,-軸段右端需要制出一軸肩,故取-的直徑80 mm；左端用軸端擋圈定位,按軸端直徑取擋圈直徑D85 mm。半聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度L1107 mm，為了保證軸端擋圈只壓在半聯(lián)軸器上而不壓在軸端上, 故-的長(zhǎng)度應(yīng)比L1略短一些,現(xiàn)取105 mm。 初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用,故選用單列圓錐滾子軸承。參照工作要求并根據(jù)80 mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選取0基本游隙組、標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的單列圓錐滾子軸承（GB/T 2971994）30217型，其尺寸為dDT85 mm150 mm30.5 mm，故85 mm；右端圓錐滾子軸承采用套筒進(jìn)行軸向定位，取套筒寬為14 mm，則44.5 mm。 取安裝帶鋸處的軸段90 mm；帶鋸的左端與左軸承之間采用套筒定位。已知帶鋸的寬度為90 mm，為了使套筒端面可靠地壓緊帶鋸，此軸段應(yīng)略短于輪轂寬度，故取86 mm。帶鋸的右端采用軸肩定位，軸肩高h(yuǎn)0.07d，故取h7 mm，則104 mm。軸環(huán)寬度,取b12 mm。 表1 帶鋸軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù) 段名參數(shù)-直徑/mm65 H7/k68085 m690 H7/n610485 m6長(zhǎng)度/mm10567.546861244.5鍵bhL/mm20 12 90251470C或R/mm處245o處R2處R2.5處R2.5處R2.5處R2.5處2.545o（2） 軸上的零件的周向定位帶鋸、半聯(lián)軸器與軸的周向定位均采用平鍵連接。按90 mm由課本表6-1查得平鍵截面bh25 mm14 mm，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長(zhǎng)為70 mm，同時(shí)為了保證帶鋸與軸配合有良好的對(duì)中性，故選擇帶鋸轂與軸的配合為；同樣，半聯(lián)軸器與軸的連接，選用平鍵為20 mm12 mm90 mm，半聯(lián)軸器與軸的配合為。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是由過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為m6。（3） 確定軸上圓周和倒角尺寸參考課本表15-2，取軸左端倒角為2，右端倒角為2.5。各軸肩處的圓角半徑為:處為R2，其余為R2.5。2.6.4 求軸上的載荷首先根據(jù)結(jié)構(gòu)圖(圖7.2）作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖（圖5.1）。在確定軸承的支點(diǎn)位置時(shí),應(yīng)從手冊(cè)中查得a值。對(duì)于30217型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)中查得a29.9 mm。因此，作為簡(jiǎn)支梁的軸的支承跨距57.1+71.6128.7 mm。根據(jù)軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖（圖7.1）。從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面是軸的危險(xiǎn)截面。計(jì)算步驟如下：57.1+71.6128.7 mm4 966.34 N3 960.59 N2 676.96 N3 356.64-2 676.96679.68 N4 966.3457.1283 578.014 2 676.9657.1152 854.416 679.6871.6486 65.09 322 150.53 287 723.45 表2 低速軸設(shè)計(jì)受力參數(shù) 載 荷水平面H垂直面V支反力4 966.34 N，3 960.59 N2 676.96 N，679.68 N彎矩M283 578.014 152 854.416 486 65.09 總彎矩322 150.53 ,287 723.45扭矩T1 410 990 2.6.5按彎曲扭轉(zhuǎn)合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面（即危險(xiǎn)截面C）的強(qiáng)度。根據(jù)課本式(15-5)及表7.2中的數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取0.6，軸的計(jì)算應(yīng)力 MPa12.4 MPa前已選軸材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查課本表15-1得60MP。因此 ，故此軸安全。2.6.6精確校核軸的疲勞強(qiáng)度（1）判斷危險(xiǎn)截面截面A,B只受扭矩作用，雖然鍵槽、軸肩及過(guò)渡配合所引起的應(yīng)力集中均將消弱軸的疲勞強(qiáng)度，但由于軸的最小直徑是按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度較為寬裕確定的，所以截面A,B均無(wú)需校核。從應(yīng)力集中對(duì)軸的疲勞強(qiáng)度的影響來(lái)看，截面和處過(guò)盈配合引起的應(yīng)力集中最嚴(yán)重，從受載來(lái)看，截面C上的應(yīng)力最大。截面的應(yīng)力集中的影響和截面的相近，但是截面不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。截面C上雖然應(yīng)力最大，但是應(yīng)力集中不大（過(guò)盈配合及鍵槽引起的應(yīng)力集中均在兩端），而且這里軸的直徑最大,故截面C也不必校核，截面和顯然更不必要校核。由課本第3章的附錄可知，鍵槽的應(yīng)力集中較系數(shù)比過(guò)盈配合的小，因而，該軸只需校核截面左右兩側(cè)即可。（2）截面左側(cè)抗彎截面系數(shù) W0.10.161 412.5 抗扭截面系數(shù) 0.20.2122 825 截面的右側(cè)的彎矩M為 90 834.04 截面上的扭矩為 1 410 990 截面上的彎曲應(yīng)力1.48 MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 11.49 MPa軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由課本表15-1查得 截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按課本附表3-2查取。因，經(jīng)插值后查得1.9，1.29又由課本附圖3-1可得軸的材料的敏性系數(shù)為，0.88故有效應(yīng)力集中系數(shù)按式(課本附表3-4）為1.756由課本附圖3-2的尺寸系數(shù)；由課本附圖3-3的扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)。軸按磨削加工，由課本附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸為經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按課本式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為又由課本及3-2得碳鋼的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按課本式（15-6）(15-8)則得S65.66S16.9216.38S1.5 故可知其安全。（3） 截面右側(cè)抗彎截面系數(shù) W0.10.172 900 抗扭截面系數(shù) 0.20.2145 800 截面的右側(cè)的彎矩M為 90 834.04 截面上的扭矩為 1 410 990 截面上的彎曲應(yīng)力1.25 MPa截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 9.68 MPa過(guò)盈配合處的，由課本附表3-8用插值法求出，并取0.8，于是得3.24 0.83.242.59軸按磨削加工，由課本附圖3-4得表面質(zhì)量系數(shù)為軸為經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即，則按課本式（3-12）及式（3-12a）得綜合系數(shù)為3.332.68又由課本及3-2得碳鋼的特性系數(shù)，取，取于是，計(jì)算安全系數(shù)值，按課本式（15-6）(15-8)則得S66.07S16.9211.73S1.5 故該軸的截面右側(cè)的強(qiáng)度也是足夠的。本軸因無(wú)大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性，故可略去靜強(qiáng)度校核。至此，低速軸的設(shè)計(jì)計(jì)算即告結(jié)束。2.7 鍵的選擇與校核1鍵的選擇在本設(shè)計(jì)中，所選擇的鍵的類(lèi)型均為A型圓頭普通平鍵，其材料為45鋼，在帶鋸1上鍵的尺寸如下表所示：軸鍵鍵槽半徑r公稱(chēng)直徑d公稱(chēng)尺寸bh寬度b深度公稱(chēng)尺寸b極限偏差軸t轂一般鍵聯(lián)結(jié)軸N9轂9公稱(chēng)尺寸極限偏差公稱(chēng)尺寸極限偏差最小最大288780-0.0360.0184.0+0.203.3+0.200.250.40表5-1 帶鋸1上鍵的尺寸2 鍵的校核1.鍵的剪切強(qiáng)度校核鍵在傳遞動(dòng)力的過(guò)程中，要受到剪切破壞，其受力如下圖所示：圖5-6 鍵剪切受力圖鍵的剪切受力圖如圖3-6所示，其中b=8 mm,L=25 mm.鍵的許用剪切應(yīng)力為=30 ，由前面計(jì)算可得，軸上受到的轉(zhuǎn)矩T=55 Nm ，由鍵的剪切強(qiáng)度條件： （其中D為帶鋸輪轂直徑） （5-1） =10 M30 （結(jié)構(gòu)合理）2.鍵的擠壓強(qiáng)度校核鍵在傳遞動(dòng)力過(guò)程中，由于鍵的上下兩部分之間有力偶矩的作用，迫使鍵的上下部分產(chǎn)生滑移，從而使鍵的上下兩面交界處產(chǎn)生破壞，其受力情況如下圖所示：（初取鍵的許用擠壓應(yīng)力=100 ）圖5-7 鍵擠壓受力圖由 （5-2） =2000 N又有 （5-3）8 結(jié)構(gòu)合理2.8滾動(dòng)軸承的壽命校核1求軸向力與徑向力的比值根據(jù)【1】表13-5 ,滿足壽命要求。3 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 同步帶計(jì)算選型電源設(shè)計(jì)是根據(jù)額定功率的確定，需要轉(zhuǎn)移的負(fù)荷特性，原動(dòng)機(jī)類(lèi)型和每個(gè)連續(xù)工作時(shí)間和其他因素，表達(dá)如下：式中需要傳遞的名義功率工作情況系數(shù)，按表2工作情況系數(shù)選取=1.7；表2.工作情況系數(shù)1） 確定帶的型號(hào)和節(jié)距 依據(jù)同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd和小帶鋸轉(zhuǎn)速n1，從同步帶選型圖中來(lái)選擇所需采用的帶的節(jié)距和型號(hào)。 Pd=0.63kw，n1=56rpm。查表3-2-2表3-2-2選同步帶的型號(hào)為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm1） 選擇小帶鋸齒數(shù)z1，z2 根據(jù)最小允許通過(guò)同步帶的齒的確定。表3-3-3。 查得小帶鋸最小齒數(shù)14。實(shí)際齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù)初步取值z(mì)1=34故大帶鋸齒數(shù)為：z2=iz1=1z1=34。 故z1=34，z2=34。 確定帶鋸的節(jié)圓直徑d1，d2小帶鋸節(jié)圓的直徑d1=Pbz1/=8.0034/3.1486.53mm大帶鋸節(jié)圓的直徑d2=Pbz2/=8.0034/3.1486.53mm 驗(yàn)證帶速v 由公式v=d1n1/60000計(jì)算得， svmax=40m/s,其中vmax=40m/s由表3-2-4查得。a) 確定帶長(zhǎng)和中心矩根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)得 所以有：現(xiàn)在選取軸間間距為取224mm10、同步帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定=() = =719.7mm11、帶鋸嚙合齒數(shù)計(jì)算在本設(shè)計(jì)中的傳輸是1，所以半嚙合齒數(shù)，即 17。12、基本額定功率的計(jì)算查基準(zhǔn)同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表4-3可得=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以同步帶的基準(zhǔn)額定功率為=0.21KW表4-3 基準(zhǔn)寬度同步帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量13、計(jì)算作用在軸上力=71.6N3.2 同步帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分）1、同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度 同步帶在工作時(shí)，其承載繩中心線長(zhǎng)度應(yīng)保持不變，因此稱(chēng)此中心線為同步帶的節(jié)線，并以節(jié)線周長(zhǎng)作為帶的公稱(chēng)長(zhǎng)皮，稱(chēng)為節(jié)線長(zhǎng)度。同步帶傳動(dòng)中，帶節(jié)線長(zhǎng)度是一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)傳動(dòng)中心距一定時(shí)，帶的節(jié)線長(zhǎng)度過(guò)大過(guò)小，都會(huì)影響到帶齒與輪齒的正常嚙合，所以在同步帶標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)梯形齒同步帶的各種哨線長(zhǎng)度已規(guī)定公差值，要求所生產(chǎn)的同步帶節(jié)線長(zhǎng)度應(yīng)在規(guī)定的極限偏差范圍之內(nèi)（見(jiàn)表4-4）。表4-4 帶節(jié)線長(zhǎng)度表2、帶的節(jié)距Pb如圖4-2所示，同步帶相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)沿節(jié)線量度所得約長(zhǎng)度稱(chēng)為同步帶的節(jié)距。帶節(jié)距大小決定著同步帶和帶鋸齒各部分尺寸的大小，節(jié)距越大，帶的各部分尺寸越大，承載能力也隨之越高。因此帶節(jié)距是同步帶最主要參數(shù)在節(jié)距制同步帶系列中以不同節(jié)距來(lái)區(qū)分同步帶的型號(hào)。在制造時(shí)，帶節(jié)距通過(guò)鑄造模具來(lái)加以控制。梯形齒標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸見(jiàn)表4-5。3、帶的齒根寬度 齒面齒形和齒底形節(jié)點(diǎn)的距離，稱(chēng)為根帶寬度，表示為s。齒形帶的寬度，剪切，彎曲能力的帶齒，相應(yīng)的可以驅(qū)動(dòng)大負(fù)載。圖4-2 帶的標(biāo)準(zhǔn)尺寸表4-5 標(biāo)準(zhǔn)同步帶的齒形尺寸4、帶的齒根圓角 帶齒齒根回角半徑rr的大小與帶齒工作時(shí)齒根應(yīng)力集中程度有關(guān)t齒根圓角半徑大，可減少齒的應(yīng)力集中，帶的承載能力得到提高。但是齒根回角半徑也不宜過(guò)大，過(guò)大則使帶齒與輪齒嚙合時(shí)的有效接觸面積城小，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選適當(dāng)?shù)臄?shù)值。5、帶齒齒頂圓角半徑 帶齒齒項(xiàng)圓角半徑的大小將影響到帶齒與輪齒嚙合。由于同步帶，網(wǎng)帶齒與齒是一個(gè)裝有非共軛齒廓。因此在帶齒進(jìn)入或退出嚙合時(shí)，與齒頂及齒前角必須超于重疊，和干擾，從而造成帶齒磨損。要讓帶齒能順利地嚙合或退出嚙合，降低帶齒頂部的磨損，應(yīng)使用較大的齒頂圓角半徑。但隨著根部圓角半徑，尖端半徑不宜過(guò)大，否則會(huì)降低有效接觸面積。 6、齒形角梯形帶齒形角，尺寸也在帶齒與帶輪的影響很大。如果齒形角過(guò)小，齒縱向截面形狀近似長(zhǎng)方形，牙齒與傳輸不會(huì)順利嵌入槽，產(chǎn)生干擾。但是，齒形角太大，會(huì)使帶齒容易從齒槽齒齒輪滑動(dòng)，造成的跳躍現(xiàn)象的頂部。3.3 同步帶的設(shè)計(jì)首先選用的是梯形帶。帶的圖形如圖4-3。帶的尺寸如表4-6。表4-6 同步帶尺寸型號(hào)節(jié)距齒形角齒根厚齒高齒根圓角半徑齒頂圓半徑H840。6.124.31.021.02圖4-3 同步帶結(jié)論本課題結(jié)合目前國(guó)藍(lán)寶石切割機(jī)裝置的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向，具體闡述了一種藍(lán)寶石切割機(jī)裝置開(kāi)發(fā)過(guò)程。本文主要完成的工作如下：1、藍(lán)寶石切割機(jī)裝置結(jié)構(gòu)方案的確定。分析了藍(lán)寶石切割機(jī)裝置的特點(diǎn)，確定了藍(lán)寶石切割機(jī)裝置基本結(jié)構(gòu)，并確定其基本尺寸。2、確定了藍(lán)寶石切割機(jī)裝置技術(shù)指標(biāo)及參數(shù)。對(duì)該藍(lán)寶石切割機(jī)裝置進(jìn)行了計(jì)算。3、零件的剛度和壽命計(jì)算與校核。對(duì)各個(gè)已設(shè)計(jì)零件進(jìn)行剛度和壽命計(jì)算，確保滿足使用要求，使該藍(lán)寶石切割機(jī)裝置有足夠的可靠性。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅把大學(xué)所學(xué)到的理論知識(shí)很好的運(yùn)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中，而且培養(yǎng)了自己認(rèn)真思考的能力，在處理問(wèn)題時(shí)有了新的認(rèn)識(shí)和方法，并加強(qiáng)了和同學(xué)之間進(jìn)行探討和解決問(wèn)題的能力。通過(guò)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的接觸和深入學(xué)習(xí)，以及對(duì)相關(guān)信息的獲取，我深切地認(rèn)識(shí)到，就目前的發(fā)展而言，我國(guó)的工業(yè)還比較落后，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在很大的差距。盡管我們不斷地在努力，但想在很短的時(shí)間內(nèi)改變這種現(xiàn)狀是很難的，尤其是對(duì)于我們這樣一個(gè)國(guó)情的大國(guó)。所以，我們應(yīng)該擁有的是一種民族意識(shí)，不斷的追求創(chuàng)新。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我做的是全自動(dòng)自動(dòng)物料分選裝置整體設(shè)計(jì)部分，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅鍛煉了自己查閱資料的能力，而且能夠熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、機(jī)械類(lèi)手冊(cè)和圖冊(cè)等工具進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算分析。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)還讓我體會(huì)到團(tuán)體的力量，提高自己的團(tuán)隊(duì)意識(shí)，遇到問(wèn)題時(shí)和小組成員進(jìn)行討論和分析或是請(qǐng)教老師，直到得到滿意的結(jié)果。展望:希望能將這套設(shè)計(jì)應(yīng)用到具體實(shí)踐當(dāng)中,通過(guò)實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證理論的正確性。通過(guò)理論知識(shí)與具體實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，才能真正把一門(mén)知識(shí)應(yīng)用起來(lái)。參考文獻(xiàn)1 吳健；藍(lán)寶石CMP加工機(jī)理與工藝技術(shù)的研究D.浙江工業(yè)大學(xué).浙江。20122 張彬；藍(lán)寶石精密切割裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D. 黑龍江大學(xué). 黑龍江 20123 蔡二輝,湯斌兵,周浪.金剛石線鋸切割晶體硅模式研究J.南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版).20114 黃波,高玉飛,葛培琪.金剛石線鋸切割單晶硅表面缺陷與鋸絲磨損分析J. 金剛石與磨料磨具工程. 2011(01) 5 金成毅; 熊瑞平.一種基于PLC控制的石材切割機(jī)的液壓系統(tǒng)J.液壓與氣動(dòng).2012.46 李艷麗;趙東杰.關(guān)于金剛石環(huán)形帶鋸在硅晶圓棒切割中的技術(shù)要求及應(yīng)用問(wèn)題的探討J.20127 呂文利;王理正;劉嘉賓.藍(lán)寶石多線切割設(shè)備及切割技術(shù)J.國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十八研究所.2013.78 呂智;鄭超.固結(jié)金剛石線鋸技術(shù)J.桂林礦產(chǎn)地質(zhì)研究院.2012.69 鐘康民;竇云霞;李欣;王傳洋.基于熱致線膨脹與面積效應(yīng)行程放大的鉸桿增力自鎖夾緊裝置J.蘇州大學(xué);機(jī)電工程學(xué)院2008.610 胡金成;陳霽恒;陳淳輝;孫從科.金屬切削液的環(huán)境行為分析與評(píng)價(jià)J.軍蚌埠士官學(xué)校船體教研室.2008.1211 郭瑞潔.熱能驅(qū)動(dòng)夾具技術(shù)的研究與創(chuàng)新設(shè)計(jì)D.蘇州大學(xué).2010.512 湯睿.數(shù)控多線研磨切片系統(tǒng)控制機(jī)理研究及應(yīng)用D.湖南大學(xué).2011.513 朱榮錢(qián);朱永升;于艾華;王振利.脹緊機(jī)構(gòu)在帶鋸切割中的應(yīng)用J.河北理工大學(xué)智能儀器廠.唐山.2009.814 X.Z. Xie;Z.Y.Pan;X.Wei;F.M.Huang;W.Hu and M.H.Hong.Hybrid Micromachining of Transparent Sapphire Substrate by Pulsed Green Laser Irradiation .2011.315 Makoto Inoue;Kenta Yasuda;Tadashi Ito;Tetsu Sasahara;Masaru Yokota;Atsushi Nakahira .Fabrication of Sintered Diamond/Metal Composites and Evaluation of Grinding Performance for Sapphire J.2012.5致 謝在我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我的老師和同學(xué)們給了我很大的幫助，這里我向他們表示誠(chéng)摯的敬意。首先，我要感謝指導(dǎo)教師孫小權(quán)老師，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)他教會(huì)了我如何去設(shè)計(jì)，怎么去設(shè)計(jì)，以及在最初構(gòu)思時(shí)，應(yīng)該注意的各種問(wèn)題。他嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度、不辭辛勞指導(dǎo)我做畢業(yè)設(shè)計(jì)，嚴(yán)于律己，寬以待人的為人都給我留下了深深的印象。他的熱情，他的執(zhí)著，更是讓我終身難忘。這一切將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)和工作有很大的幫助。我還要感謝進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查的各位領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)械工程系的其他老師，他們及時(shí)的給我指出了畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中的不足，并且給予我很多完成設(shè)計(jì)的便利條件。本論文是在導(dǎo)師孫小權(quán)的悉心指導(dǎo)下完成的，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，他給了我很大的幫助，不僅讓我在規(guī)定時(shí)間能完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，還使我學(xué)到了很多有用的經(jīng)驗(yàn)。在這里我衷心的感謝她。我還要感謝這四年能教授我知識(shí)的老師們，還有曾經(jīng)幫過(guò)我的同學(xué)們。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。由于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的匱乏，本次設(shè)計(jì)難免有考慮不周的地方。如果沒(méi)有孫小權(quán)老師的悉心指導(dǎo)以及本組人員的支持，恐怕設(shè)計(jì)不會(huì)這么順利完成。自開(kāi)題一來(lái)，孫小權(quán)老師一直認(rèn)真指導(dǎo)設(shè)計(jì)的每個(gè)環(huán)節(jié)，從資料的查閱到具體方案的修改，任老師都提出了寶貴的建議，讓我受益匪淺。除此之外，何老師科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)更是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣。再次對(duì)老師及本組的同學(xué)表示衷心的感謝！畢業(yè)設(shè)計(jì)很快已經(jīng)結(jié)束了，在這段時(shí)間里，不僅僅感覺(jué)到的是忙碌，還有忙碌后作完一件令自己心動(dòng)的東西時(shí)的那種無(wú)聲的喜悅。在寫(xiě)致謝信的這個(gè)時(shí)候心里想有一些說(shuō)出的東西，想想自己在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)的種種困難，在老師同學(xué)的用心幫助下也一一解決了，說(shuō)句實(shí)話，憑自己的能力要作完畢業(yè)設(shè)計(jì)是有些太困難了，但是在你的身邊總有一些人會(huì)給你帶來(lái)驚喜，自己的能力畢竟有限，在面對(duì)別人無(wú)私幫助的時(shí)候我的內(nèi)心十分感激，帶自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的王老師會(huì)有問(wèn)必答，有難必解，雖然接觸不是很多，但有些東西使用心感覺(jué)的。還有好多老師在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給于我一些幫助，我非常的感激。當(dāng)然還有我身邊的那些同學(xué)，在我有疑惑的時(shí)候總是不厭其煩的給我解釋清楚。在我設(shè)計(jì)的時(shí)候，因?yàn)槲乙郧皬臎](méi)接觸過(guò)的東西，一開(kāi)始很是迷茫，我的好幾位同學(xué)都在這時(shí)候一邊忙自己的事，一邊還要在我有疑惑的時(shí)候?yàn)槲規(guī)兔Ψ治?，共同解決。最終自己終于完成了主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)這一部分的畢設(shè)要求?，F(xiàn)在想起來(lái)，有時(shí)候最能讓自己感動(dòng)的事就發(fā)生在自己的身邊。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅給我?guī)?lái)了知識(shí)上的收獲，在做人方面也教會(huì)了我許多許多，在對(duì)待事情方面，尤其是有選擇的時(shí)候自己該放棄什么，該抓住什么。什么是該自己作的，什么時(shí)候做，我明白了好多。在此，我對(duì)給我?guī)椭睦蠋煟瑢W(xué)至以誠(chéng)摯的謝意和由衷的感激。感謝您們對(duì)我的幫助，和教會(huì)我那些人生的道理。在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長(zhǎng)、同學(xué)、朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)班級(jí)題目藍(lán)寶石切割機(jī)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師職 稱(chēng)高級(jí)工程師課題類(lèi)型設(shè)計(jì) 論文課題來(lái)源教師科研課題 教師生產(chǎn)實(shí)際課題 學(xué)生自立課題畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）起止時(shí)間年 月 日至 年 月 日一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及要求1、開(kāi)題報(bào)告和文獻(xiàn)閱讀（1）文獻(xiàn)閱讀：查閱文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇，其中外文文獻(xiàn)不少于2篇，近5年內(nèi)的文獻(xiàn)數(shù)一般不少于文獻(xiàn)總數(shù)的1/3，并應(yīng)有近2年內(nèi)的文獻(xiàn)。（2）文獻(xiàn)綜述：3000字以上，包括國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、研究方向、進(jìn)展情況、存在問(wèn)題、參考依據(jù)等。（3）開(kāi)題報(bào)告：2000字以上，包括選題的意義、可行性分析、研究的內(nèi)容、研究方法、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題、預(yù)期結(jié)果、研究進(jìn)度計(jì)劃等。（4）外文翻譯：3000字以上（翻譯成中文后的漢字字?jǐn)?shù)）。2、課題要解決的主要問(wèn)題和具體要求1) 所設(shè)計(jì)的藍(lán)寶石切割機(jī)使用帶鋸進(jìn)行切割2) 保證帶鋸行進(jìn)與路線切向一致；3) 被切材料快速定心夾緊；4) 切削液回收。3、論文：10000字以上，包括緒論、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)等。二、主要參考文獻(xiàn)1) 吳?。凰{(lán)寶石CMP加工機(jī)理與工藝技術(shù)的研究D.浙江工業(yè)大學(xué)。浙江。20122) 張彬；藍(lán)寶石精密切割裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D. 黑龍江大學(xué). 黑龍江 20123) 蔡二輝,湯斌兵,周浪.金剛石線鋸切割晶體硅模式研究J. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)(工科版). 2011(02) 4) 黃波,高玉飛,葛培琪.金剛石線鋸切割單晶硅表面缺陷與鋸絲磨損分析J. 金剛石與磨料磨具工程. 2011(01) 5) 5、金成毅; 熊瑞平.一種基于PLC控制的石材切割機(jī)的液壓系統(tǒng)J.液壓與氣動(dòng).2012.4指導(dǎo)教師簽名：年 月 日專(zhuān)業(yè)教研室意見(jiàn)：同意下達(dá)任務(wù)書(shū) 不同意下達(dá)任務(wù)書(shū) 教研室主任簽章： 年 月 日注：任務(wù)書(shū)由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，專(zhuān)業(yè)教研室主任審核，要求在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開(kāi)始前下達(dá)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文及原稿譯文題目：燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的制備及評(píng)價(jià)藍(lán)寶石磨削性能原稿題目：Fabrication of Sintered Diamond/Metal Composites and Evaluation of Grinding Performance for Sapphire原稿出處：Tohoku University, Sakai, Japan.燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的制備及評(píng)價(jià)藍(lán)寶石磨削性能摘要燒結(jié)金剛石/金屬的制造復(fù)合材料的平均粒徑由金剛石填料體為15微米至30微米，金屬粘合劑（銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊)試圖通過(guò)粉末冶金燒結(jié)PROC-ESS在700C至在真空環(huán)境下1000C。其結(jié)果是，燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密塊體分別本粉末冶金燒結(jié)工藝獲得的。燒結(jié)溫度從750C增加至950C和壓力提高的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的密度在熱壓中的真空。所有散貨準(zhǔn)備在750C的溫度至950C分別組成金剛石相和Ag-Cu合金鈦制釬焊用任何其他階段散貨燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料。此外，一些性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料。關(guān)鍵詞：金剛石，復(fù)合，釬焊，銀，顯微組織;磨碎1 介紹需要像這樣的金剛石砂輪，金剛石金剛石工具刀片和金剛石針尖的切割和拋光陶瓷，硅和藍(lán)寶石錠仍然在擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。在一般情況下，金剛石工具分類(lèi)為金屬結(jié)合劑類(lèi)型和樹(shù)脂結(jié)合劑類(lèi)型。雖然樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石工具是由樹(shù)脂基體的和金剛石填料具有所需的顆粒大小分布，切削和磨削性能正在迅速降解盡管良好的切削和磨削能力。與此相反，金屬粘結(jié)金剛石工具一般都制成通過(guò)金屬電沉積的各種金剛石填料。這些金屬結(jié)合劑金剛石工具，具有良好的長(zhǎng)期表現(xiàn)，雖然他們的切割和拋光能力都相對(duì)遜色于樹(shù)脂結(jié)合劑金剛石工具。像多晶硅另一個(gè)金屬結(jié)合鉆石金剛石（PCD），也制造了超高調(diào)壓計(jì)（約50,000個(gè)大氣壓）設(shè)備在高溫下（典型值1600C）的金剛石填料與合作粘合劑。此外，金剛石狀的發(fā)展碳（DLC）膜被報(bào)道了一些方法，例如作為等離子體CVD和基于等離子體離子注入由許多研究者。此外，一些捏造基于金剛石的合成含有另一種金屬（例如，Cu和W）和陶瓷（例如，SiC和氧化鋁）已嘗試。通過(guò)各種方法制造這些PCD和DLC鉆石是極其致密和昂貴的，而不是良好的磨削和每切割預(yù)測(cè)性能，但他們一般都加工和切割用電火花加工。另一方面，銀的釬焊，一般銀 - 銅 - 鋅，和其他金屬的釬焊系統(tǒng)是有用實(shí)現(xiàn)不同的材料容易地粘結(jié)力強(qiáng)。在這里，我們專(zhuān)注于高性能金剛石工具及散貨的鉆石組成的開(kāi)發(fā)填料和釬焊作為金屬粘合劑，例如通過(guò)粉末冶金工藝銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊。使用這種粉末冶金工藝，各種微復(fù)合材料和納米復(fù)合材料，陶瓷基復(fù)合材料和金屬/陶瓷混雜復(fù)合材料，進(jìn)行了開(kāi)發(fā)和報(bào)道。在特殊的，這個(gè)過(guò)程會(huì)導(dǎo)致密鑲鉆散貨具有良好的制造加工能力和合理的成本。作者還報(bào)道的Ag-Cu合金鈦制釬焊金剛石涂層SUS鋸切割鋸設(shè)備發(fā)展的結(jié)果。在這項(xiàng)研究中，燒結(jié)金剛石的制造/金剛石填料組成的金屬?gòu)?fù)合材料的組織和金屬粘合劑（銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊）中試圖通過(guò)粉末冶金燒結(jié)過(guò)程在真空環(huán)境。此外，一些性能進(jìn)行了評(píng)估，這些燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料。2 實(shí)驗(yàn)方法作為金屬粘合劑，商業(yè)粉末為銀 - 銅 - 鈦釬焊系統(tǒng)（ V1008 -T）是從奶酥有限公司使用商業(yè)金剛石填料起初粉碎與氧化鋁研缽，充分洗滌，用乙醇和干燥在室溫下進(jìn)行。金剛石填料和金屬結(jié)合位ERS （金剛石含量/銀 - 銅 - 鈦系釬= 32重量/ 68重量）在乙醇中混合由砂漿，然后通過(guò)使用氧化鋯球球磨法干法混合媒體。另外， PVA系聚合物（混合物的20）是加入到這些的混合物作為粘合劑，并與MOR-混合焦油。經(jīng)過(guò)充分混合，這些混合物與粉碎用研缽。得到的粉末分別插在碳金屬模然后進(jìn)行熱處理，在400 C為60分鐘。然后樣品在750 C至燒結(jié)與熱壓設(shè)備950 C為1030分鐘（加熱速度10 C至20 C /分鐘）在真空環(huán)境下（ 5 10-3乇）與所施加的0.4兆帕至0.93兆帕壓力時(shí)的熱壓爐中的真空，隨后緩慢冷卻的熱壓爐。燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料（20毫米直徑三和5毫米厚）的接地與鉆石輪和切割用金剛石鋸。燒結(jié)的密度金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料進(jìn)行了測(cè)量。該組件燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料是由評(píng)估X射線衍射（RINT2100，理學(xué)電機(jī)有限公司）。在微觀觀察到燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料TURE通過(guò)掃描電鏡（S4000，日本電子）和激光顯微鏡。當(dāng)?shù)亟M合物是由EDX分析測(cè)量的。燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料粘接用對(duì)磨試驗(yàn)藍(lán)寶石餐支撐氧樹(shù)脂。3 結(jié)果與討論圖1顯示了X射線衍射燒結(jié)金剛石的結(jié)果/金屬?gòu)?fù)合材料。在燒結(jié)溫度都散貨750 C至950 C分別組成金剛石相和沒(méi)有任何其他階段贖罪銀銅鈦釬焊系統(tǒng)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料，如圖所示。因此，燒結(jié)溫度的增加從750 C至950 C有鉆石和銀銅鈦系統(tǒng)之間沒(méi)有反應(yīng)用于釬焊金剛石燒結(jié)/金屬的成分在復(fù)合材料熱壓在真空中。圖2表示的X射線衍射圖譜的增加的變化的過(guò)程中熱壓在真空金剛石/壓力燒結(jié)在850 C。金屬?gòu)?fù)合材料的部件燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料也由金剛石和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊相。目前，壓力脫穎而出，增加和燒結(jié)溫度在熱壓對(duì)復(fù)合材料和金剛石之間的反應(yīng)的成分沒(méi)有大的影響，銀 - 銅 - 鈦系釬對(duì)于這些燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料。圖3（a）所示的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料密度的結(jié)果，調(diào)查的散貨金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的影響。來(lái)自觀察采用掃描電鏡和激光顯微結(jié)果，很明顯的是，添加的銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊成的金剛石晶粒的金屬粘結(jié)劑抑制了形成的燒結(jié)塊體的基質(zhì)中的空隙的金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料，因此這些金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化達(dá)到了通過(guò)熱壓燒結(jié)工藝。圖3（a）所示的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料密度的結(jié)果，調(diào)查罪散射溫度（0.93兆帕的壓力）的影響。如圖所示在圖中，燒結(jié)溫度從750C的增加至950C，導(dǎo)致燒結(jié)的密度略有增加在金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料熱壓在VAC-真空。在燒結(jié)850C的情況下的，密度最大的金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體達(dá)到了。燒結(jié)溫度的升高一點(diǎn)點(diǎn)增強(qiáng)這些復(fù)合材料的致密化。此外，密度與所施加的壓力的變化在熱壓中的真空進(jìn)行了檢查。圖3（b）示出了燒結(jié)溫度為850C。金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的密度的結(jié)果的增加而施加壓力在熱壓在真空略表示的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料本熱壓系統(tǒng)中相同的密度。因此，被用于ADDI重刑的這個(gè)銀銅鈦制釬焊的金屬粘結(jié)劑由該熱壓真空。獲得的金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的這些致密塊體在特殊，燒結(jié)溫度的增加提高了致密化這個(gè)熱壓系統(tǒng)，在燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料，雖然壓力對(duì)這些金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化影響較小。圖1燒結(jié)金剛石/金屬的復(fù)合材料的XRD的結(jié)果在熱壓中的真空?qǐng)D2的X射線衍射圖譜與壓力中的增加的變化熱壓在真空(a) (b) 圖3燒結(jié)金剛石/金屬的復(fù)合材料密度的結(jié)果（a）溫度影響;（b）壓力的影響燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)觀察用掃描電鏡和激光顯微鏡。圖4顯示掃描電鏡圖像燒結(jié)金剛石/金屬散貨復(fù)合材料。燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體是致密和金剛石晶粒充滿了銀 - 銅 - 鈦系釬相位作為金屬粘合劑。鉆石粒具有15至30微米的平均粒徑分別為均勻地分散于銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊。從SEM觀察，晶粒尺寸沒(méi)有大的變化金剛石熱壓后證實(shí)罪散射，這表明金剛石之間的反應(yīng)和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬粘結(jié)劑在此熱抑制，沒(méi)有晶粒生長(zhǎng)產(chǎn)生熱壓燒結(jié)工藝。這樣的結(jié)果是一致X射線衍射的結(jié)果。圖5示出了圖像從激光顯微鏡燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體。在這種無(wú)花果URE，金剛石顆粒呈黑色的部分和銀 - 銅 - 鈦制釬焊是白色和灰色的部分，分別。從這個(gè)圖象，人們發(fā)現(xiàn)，銀 - 銅 - 的金屬相Ti系釬料均勻地位于晶金剛石顆?；|(zhì)的邊界，如圖所示，熱壓燒結(jié)在真空后。這些觀察結(jié)果表明，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑具有良好的潤(rùn)濕性，導(dǎo)致散貨金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化。來(lái)自觀察采用掃描電鏡和激光顯微結(jié)果，很明顯的是，添加銀的金屬粘結(jié)劑的Cu-Ti系釬焊成的金剛石晶粒抑制形成的燒結(jié)塊體的基質(zhì)中的空隙的金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料，因此這些金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化達(dá)到了通過(guò)熱壓燒結(jié)工藝。燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察掃描電鏡和激光顯微鏡。圖4顯示了掃描電鏡對(duì)燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體的圖像。的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的塊體為致密且金剛石晶粒充滿了銀 - 銅 - 鈦系釬相位作為金屬粘合劑。金剛石晶粒具有1530m的平均粒徑均勻地分散在銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊。從SEM觀察，粒度為金剛石的無(wú)大的變化熱壓罪散射后得到證實(shí)，這表明金剛石和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬粘結(jié)劑之間的反應(yīng)過(guò)程中抑制和無(wú)晶粒生長(zhǎng)產(chǎn)生這種熱壓燒結(jié)工藝。這個(gè)結(jié)果是一致的與X射線衍射的結(jié)果。圖5示出了從激光顯微鏡對(duì)燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體的圖像。在該圖中，金剛石顆粒為黑色部分和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊是白色和灰色部分，分別。從這個(gè)圖像，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬相均勻地設(shè)在金剛石顆?；|(zhì)的晶界，如圖所示，熱壓燒結(jié)在真空后。這些觀測(cè)結(jié)果表明，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑所具有的良好的潤(rùn)濕性，從而散貨金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化。從觀察用SEM和激光顯微鏡兩者的結(jié)果，很明顯的是，添加的銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊成的金剛石晶粒的金屬粘結(jié)劑抑制了空隙中的金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的燒結(jié)塊體的基體的形成，從而這些金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化是通過(guò)熱壓燒結(jié)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的。此外，燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的能譜分析，進(jìn)行了燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體。圖6顯示了能譜分析的結(jié)果燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料。白點(diǎn)和部分來(lái)自銀，銅和鈦元素。如圖所示，Ag和Cu元素都均勻離散化后的銀銅鈦制零件的釬焊不金剛石顆粒，而Ti元素是在銀銅鈦制釬焊零件的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料也檢測(cè)。因此，金剛石晶粒的晶界充滿了的銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊的金屬粘結(jié)劑和與Ag-Cu合金的液相燒結(jié)燒結(jié)通過(guò)熱壓在真空為致密金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料因此在塊體-Ti系釬焊。圖4掃描電鏡對(duì)燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的散貨圖片圖5圖片來(lái)自激光顯微鏡對(duì)燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體圖6燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的EDX分析結(jié)果耐磨性能是通過(guò)研磨藍(lán)寶石晶棒的試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)。圖7示出的面進(jìn)行研磨藍(lán)寶石晶棒的試驗(yàn)后，在地面金剛石/金屬?gòu)?fù)合體系的樣品的SEM圖像。表面沒(méi)有大的磨削缺陷和跌落式金剛石對(duì)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料樣品的獲得，如圖所示，并用15微米至30微米平均粒度的樹(shù)脂粘結(jié)金剛石的塊材。磨藍(lán)寶石晶棒后，像金剛石顆粒的脫粘的顯著惡化，不能確認(rèn)。因此，前和研磨藍(lán)寶石晶棒的試驗(yàn)后，觀察到的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的表面沒(méi)有大的差異。因此，燒結(jié)在這項(xiàng)研究金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的這些密集的散貨，獲得和擁有了良好的磨削能力的藍(lán)寶石晶錠。圖7表面金剛石/金屬的復(fù)合材料的磨藍(lán)寶石后的SEM照片4 結(jié)論金剛石填料和金屬粘合劑（銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊）構(gòu)成的燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合體的制造中，在750至950，在真空大氣試圖通過(guò)粉末的冶金燒結(jié)過(guò)程。金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料塊體附身之后在真空熱壓燒結(jié)的高密度。顯微觀察表明，金剛石顆粒被均勻地分散于塊體。從EDX分析，銀，銅和鈦的元素分別為均一分散在金剛石晶粒的晶粒邊界和鉆石和銀 - 銅 - 鈦系釬之間的反應(yīng)作為金屬粘結(jié)劑在此熱抑制，沒(méi)有晶粒生長(zhǎng)根納入樣本熱壓燒結(jié)工藝。從這些觀察，銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑所具有的良好的潤(rùn)濕性，從而散貨金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的致密化。因此，燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的這些密集的散貨，獲得和擁有了良好的磨削能力的藍(lán)寶石晶錠。對(duì)燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的研磨性能，是由于金剛石顆粒和銀 - 銅 - 鈦制硬釬焊作為粘合劑之間的良好粘結(jié)。因此，燒結(jié)金剛石/金屬?gòu)?fù)合材料的藍(lán)寶石晶棒的好磨性閱讀能力的致密塊體由該處理成功制造。9

收藏