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湘潭大學興湘學院
畢業(yè)論文（設計）任務書
論文（設計）題目： 硬脆材料雙面研磨拋光機的設計
學號： 2010963032 姓名： 王林森 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化
指導教師： 周后明 系主任： 劉柏希
一、主要內(nèi)容及基本要求
研磨拋光是硬脆材料獲得光滑和超光滑高表面質(zhì)量的重要加工方法。本設計為硬脆材料雙面研磨拋光機的設計，其主要技術(shù)指標與要求如下：
1、研磨盤的直徑：250mm；
2、工件研具相對速度：5~500m/min，連續(xù)可調(diào)；
3、運動形式：上研磨盤固定，下研磨盤與太陽齒輪、內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動
4、整機形式：立式，要求構(gòu)造簡單、成本低
設計要求：
1、完成硬脆材料雙面研磨拋光機的方案設計和選型論證
2、硬脆材料雙面研磨拋光機的結(jié)構(gòu)設計，繪制部件裝配圖和主要零件圖，圖紙總量折合成A0，不少于2張
3、撰寫設計說明書，關(guān)鍵零件應進行強度和剛度計算，說明書字數(shù)不少于1~5萬
4、完成資料查閱和3000字的文獻翻譯
二、重點研究的問題
硬脆材料雙面研磨拋光機的結(jié)構(gòu)設計及相關(guān)強度校核。
三、進度安排
序號
各階段完成的內(nèi)容
完成時間
1
查閱資料、調(diào)研
第1，2周
2
制訂設計方案
第3，4周
3
分析與計算
第5，6周
4
繪部件裝配圖
第7，8、9周
5
繪零件圖
第10，11周
6
撰寫設計說明書
第12，13周
7
準備答辯材料
第14周
8
畢業(yè)答辯
第15周
四、應收集的資料及主要參考文獻
1、機械設計手冊
2、機械傳動設計手冊
3、于思遠，林彬. 工程陶瓷材料的加工技術(shù)及其應用[M] . 北京：機械工業(yè)出版社,2008.
4、袁哲俊，王先逵. 精密和超精密加工技術(shù)-第2版[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2007.
5、袁巨龍. 功能陶瓷的超精密加工技術(shù)[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2000
6、王先逵. 精密加工技術(shù)實用手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社,2007
7、相關(guān)網(wǎng)絡資信
湘潭大學興湘學院
畢業(yè)論文（設計）評閱表
學號 2010963032 姓名 王林森 專業(yè) 機械設計制造及其自動化畢業(yè)論文（設計）題目： 脆硬質(zhì)材料雙面/研磨拋光機的設計
評價項目
評 價 內(nèi) 容
選題
1.是否符合培養(yǎng)目標，體現(xiàn)學科、專業(yè)特點和教學計劃的基本要求，達到綜合訓練的目的；
2.難度、份量是否適當；
3.是否與生產(chǎn)、科研、社會等實際相結(jié)合。
能力
1.是否有查閱文獻、綜合歸納資料的能力；
2.是否有綜合運用知識的能力；
3.是否具備研究方案的設計能力、研究方法和手段的運用能力；
4.是否具備一定的外文與計算機應用能力；
5.工科是否有經(jīng)濟分析能力。
論文
（設計）質(zhì)量
1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴謹合理；實驗是否正確，設計、計算、分析處理是否科學；技術(shù)用語是否準確，符號是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；
2.文字是否通順，有無觀點提煉，綜合概括能力如何；
3.有無理論價值或?qū)嶋H應用價值，有無創(chuàng)新之處。
綜
合
評
價
作者的畢業(yè)設計為硬脆材料雙面/研磨拋光機的設計，論文選題符合培養(yǎng)目標要求，能體現(xiàn)學科專業(yè)特點，達到了綜合訓練的目的。該生具有較強的文獻查閱、資料綜合歸納整理的能力，能在設計工作中較熟練運用所學知識，畢業(yè)設計技術(shù)方案可行，工作量適當，設計思路較清晰，研究內(nèi)容具有一定的實際應用價值，論文質(zhì)量較好，同意參加答辯
評閱人：
2014年5月 日
湘潭大學興湘學院
畢業(yè)論文（設計）鑒定意見
學號：2010963032 姓名：王林森 專業(yè)： 機械設計制造及其自動化
畢業(yè)論文（設計說明書） 30 頁 圖 表 5 張
論文（設計）題目： 硬脆質(zhì)材料雙面/研磨拋光機的設計
內(nèi)容提要：研磨拋光是硬脆材料獲得光滑和超光滑高表面質(zhì)量的重要加工方法。本設計為硬脆材料雙面研磨拋光機的設計，其主要技術(shù)指標與要求如下：
1、上研磨盤的直徑：630mm；
2、工件研具相對速度：5~500m/min，連續(xù)可調(diào)；
3、運動形式：上研磨盤固定，下研磨盤與太陽齒輪、內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動
4、整機形式：立式，要求構(gòu)造簡單、成本低
設計要求：
1、完成硬脆材料雙面研磨拋光機的方案設計和選型論證
2、硬脆材料雙面研磨拋光機的結(jié)構(gòu)設計，繪制部件裝配圖和主要零件圖，圖紙總量折合成A0，不少于2張
3、撰寫設計說明書，關(guān)鍵零件應進行強度和剛度計算，說明書字數(shù)不少于1~5萬
4、完成資料查閱和3000字的文獻翻譯
指導教師評語
王林森同學在畢業(yè)設計期間態(tài)度比較認真，其畢業(yè)設計的內(nèi)容為硬脆材料雙面/研磨拋光機的設計，在認真閱讀國內(nèi)外相關(guān)參考文獻基礎上，基本了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。在畢業(yè)設計期間，對硬脆材料雙面/研磨拋光機的機械部分進行了結(jié)構(gòu)設計及相關(guān)的設計計算。通過畢業(yè)設計王林森同學對機械設計的相關(guān)技巧、以及機械設制造相關(guān)領(lǐng)域的基礎知識的掌握有了較大的進步，初步掌握了相關(guān)制圖軟件在機械設計中的應用。論文達到畢業(yè)設計要求，同意參加答辯，推薦畢業(yè)設計成績?yōu)椤爸小薄?
指導教師： 簽名
2014年 月 日
答辯簡要情況及評語
答辯小組組長：簽名
2014年 月 日
答辯委員會意見
答辯委員會主任：簽名（蓋章）
2014年 月 日
目錄
摘要…………………………………………………………….…………………………………..……………….….….2
第一章 緒論……………………..………………………………………………………………………….....4
1.1脆硬材料的一些簡介…………………………………………………………………….……4
1.2國內(nèi)外研磨和拋光的歷史及其發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………….….4
第二章 工作原理及基本要求……………..………………………………………….………....6
2.1拋光機理……………………………………………………………………………………………..6
2.2雙面研磨機的工作原理………………………………………………………………………6
2.3雙面研磨機的主要特點………………………………………………………………………7
2.4本次設計的主要方向………………………………………………………………………….8
第三章 研磨與拋光的主要工藝因素…………………………………………….…9
3.1工藝因素及其選擇原則……………………………………………………………………...9
3.2研磨盤和拋光盤…………………………………………………………………………………10
3.3平面研磨使用的研具…………………………………………………………………………13
3.4磨粒…………………………………………………………………………………………………….13
3.5加工液………………………………………………………………………………………………..13
3.6工藝參數(shù)………………………………………………………………………………………….…13
第四章 結(jié)構(gòu)設計及相關(guān)強度校核………………………………..…………………..…….14
4.1工件保持架的選擇..……………………………………………………………………………14
4.2小齒輪的選擇……………………………………………………………………………………..15
4.3內(nèi)齒圈的選擇……………………………………………………………………………………..15
4.4保持架、內(nèi)齒圈、小齒輪組成的輪系中各齒輪運動速度的確定….…16
4.5其他齒輪的選擇………………………………………………………………………………....17
4.5.1齒輪1的選擇….……………………………………………………………………….…17
4.5.2齒輪2的選擇………………………………………………………………………….….17
4.5.3齒輪3和齒輪4的確定……………………………………………………………..18
4.6軸承的選擇及其參數(shù)……..………………………….…………………………………….…19
4.7電動機的選擇………..……………………..………………………………………………….…20
4.8軸的設計及強度校核計算.…………………………………………..…………………….21
總結(jié)………………………………………………………………………..……….…………………...23
參考文獻………………………………………….………….……………….……………………....24
附錄………………………………………………………..…………………………………………....25
硬脆材料雙面研磨/拋光機的設計
摘要：雙面平面研磨是在傳統(tǒng)研磨機構(gòu)的基礎上，通過改變研磨平面的數(shù)目從而來提高研磨精度和效率的一種研磨方式。其加工原理就是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過研具與工件在一定壓力下的相對運動對加工表面進行精整加工，從而來實現(xiàn)加工精度的要求。
本文通過對平面研磨機構(gòu)多種運動方式的分析，以及研磨精度要求，并結(jié)合現(xiàn)有研磨機，從而設計出一種新型的行星式雙面平面研磨機構(gòu)，并對其運動軌跡做了具體研究。這種研磨方式不僅解決了傳統(tǒng)研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點，提高了研磨技術(shù)水平，保證研磨加工精度和加工質(zhì)量，而且還可以實現(xiàn)在一定范圍內(nèi)不同直徑圓柱工件的研磨，提高了加工效率，降低了加工成本，使研磨技術(shù)進一步實用化。
Double-sided Grinding Of The Hard-brittle Materials/Polishing Machine Design
Abstract：
Double-sided plane grinding is the traditional grinding institutions, and on the basis of the number of by changing the grinding plane to improve the grinding efficiency and precision of a kind of grinding way. Its processing principle is to use the coating or pressure with embedded in the research on the abrasive particles with and workpiece, through research in the relative movement under certain pressure of machining surface finish machining, thus to realize the machining accuracy of requirements.
This thesis through to plane grinding institutions of various sports mode analysis, and grinding accuracy requirement, and combine existing grinding machine, thus designed a new double plane grinding mechanism, and to its trajectory made specific research. This kind of grinding way not only solves existing traditional grinding machining efficiency is low, the processing cost, high machining accuracy and processing quality unstable shortcomings, improves grinding technology level and guarantee of grinding accuracy and processing quality, but also can realize within the scope of certain and different cylinder workpiece, improves the grinding machining efficiency and reduce the processing cost, make grinding technology further practional utilizati
第一章 緒論
1.1 硬脆材料的一些簡介
硬脆材料例如陶瓷、白寶石單晶、微晶玻璃等以優(yōu)良特性得到廣泛的應用。微晶玻璃用于天文望遠鏡、光學透鏡、火箭和衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)材料等，而且同時可以作標準米尺；白寶石因為其良好的透光性和耐磨性等特點用于激光器的反射鏡和窗口、異質(zhì)外延生長的半導體材料或金屬材料的基片等。對硬脆材料進行超精密加工方法的研究，將其進一步擴大應用范圍并且提高其使用性能。
由于微晶玻璃中無數(shù)微小品粒的存在、白寶石硬度高，大都認為很難得到超光滑高平面度的表面。通常的光學拋光機都是動擺式的，即工件相對于磨盤既轉(zhuǎn)動，又沿一定的弧線擺動：工件在拋光的同時也不斷地進行修整拋光模。但是，當拋光參數(shù)設定時，工件和拋光模的那個面形始終處于非收斂的變化中，即面形朝凹或凸的方向單調(diào)改變，不斷檢查面形，修改拋光參數(shù)，對操作員的技術(shù)水平要求很高。我們一般使用中國航空精密機械研究所研制的超精密研磨機CJY—500進行實驗。其上下主軸均為液體靜壓主軸，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)研磨盤的超精密車削，平面度小于lμm/φ500，用高精度的研磨盤來保證高精度的工件，不需要拋光中工件對其修整。當工件與錫磨盤定偏心、同方向、同轉(zhuǎn)速運動時工件表面的材料除去相同，而且工件每個點在研磨盤周光滑高平面度的表面奠定了基礎。
研磨和拋光基本都是利用研磨劑使工件與研具進行單純的對研而獲得的高質(zhì)量、高精度的加工方法。
1.2 國內(nèi)外研磨和拋光的歷史及其發(fā)展現(xiàn)狀
在國內(nèi)外研磨和拋光的歷史很悠長，比如：玉器和銅鏡的制作；眼鏡的應用、1360年的繪畫上就有發(fā)現(xiàn)、在文藝復興時期的望遠鏡和顯微鏡發(fā)明。
現(xiàn)在，除了已經(jīng)實現(xiàn)大批量生產(chǎn)透鏡和棱鏡外，其加工水平已能夠完成光學鏡面和保證高形狀精度的光學平晶、平行平晶以及具有特定曲率的球面等標準件的加工。
就實施超精密加工而言，在各種各樣的加工方法中，研磨和拋光方法最為有力。
為適應零件加工的要求，應該不斷進行技術(shù)改造和開發(fā)新加工原理的超精密研磨和拋光技術(shù)。
精密和超精密加工現(xiàn)在已經(jīng)成為在國際競爭中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)，許多現(xiàn)代技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造。發(fā)展尖端的技術(shù)和發(fā)展國防工業(yè)，發(fā)展微電子工業(yè)等都需要精密和超精密加工制造出來的儀器設備。當代的精密工程、微細工程和納米技術(shù)是現(xiàn)代科技技術(shù)的前沿，也是明天技術(shù)的基礎。
現(xiàn)代機械工業(yè)之所以要致力加強提高加工精度，其主要的原因在于：提高制造精度后可有效的提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高其穩(wěn)定性和可靠性；促進產(chǎn)品的小型化；增強零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率，并促進自動化裝配。
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