大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)

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1、摘要 隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，對(duì)機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高， 各種 高硬度材料的應(yīng)用日益增多，磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。，在精密加工當(dāng)中，有 許多零部件是通過精密磨削來達(dá)到其要求的，而精密磨削加工會(huì)要在相應(yīng)的精密 磨床上進(jìn)行，因此精磨磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。 止匕外，對(duì)磨床的 環(huán)保要求越來越高，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼， 絕對(duì)沒有切屑或 切削液外濺的現(xiàn)象。本文主要研究的是大直徑滾筒外圓專用磨床的導(dǎo)軌設(shè)計(jì)和磨 頭設(shè)計(jì)，導(dǎo)軌和磨頭的設(shè)計(jì)影響磨床的精度，設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有 機(jī)地結(jié)合各種導(dǎo)軌和主軸箱形式，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、調(diào) 整維修方便

2、的導(dǎo)軌和合理的主軸。 關(guān)鍵詞：專用磨床，大直徑輾筒，導(dǎo)軌，磨頭 Abstract Along with the development of the society and science and technology, more and more high request to accuracy and surface quality of machine spare parts, the application of various high degree of hardness material increases day by day and the use of grindin

3、g machine scope extends day by day., Process in the precision-machined , there are many zero partses whetting to pare to attain its request through a nicety, but the nicety whet to pare to process would at correspond of precise grinding machine up carry on, so the Jing whet grinding machine to occup

4、y a prominent function in the nicety process.In addition, more and more high to the environmental protection request of grinding machine, the tool machine products of overwhelming majority all adopt the cover hull of whole closingses, absolutely didnt slice scraps or slice to pare the phenomenon tha

5、t the liquid outside splashes.This text mainly what to study be circle track design and emery wheel mounting of the lead of appropriation grinding machine to account out of the big diameter roller, guide rail and wheelhead design influence the accuracy of the grinding machine, have to from actual th

6、e circumstance set out and organically combine various guide rail and principal axis box form, try hard for to design a structure in brief, work credibility, the cost is conveniently low and adjusts to maintain a reasonable principal axis and guide rail . Keywords: special purpose grinding machine,

7、 big diameter roller, guide rail, wheelhead 目錄 目錄 3 1. 緒論 4 磨床的類型與用途 4 磨床的類型及特點(diǎn) 4 1.1.2 磨床的用途 4 1.1.3 外圓磨削 5 1.2 磨床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 6 2. 設(shè)計(jì)任務(wù)書 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 8 零件工藝分析 8 3. 機(jī)械傳動(dòng)原理圖及說明 11 主要運(yùn)動(dòng) 11 設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn) 11 擬采用的途徑與手段 12 磨床總體布局 12 4. 導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 14 導(dǎo)軌的功用和分類 14 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求

8、 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 導(dǎo)軌的截面形狀選擇 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 導(dǎo)軌的組合形式 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 導(dǎo)軌組合形式的選用 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 導(dǎo)軌的傳動(dòng)形式 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 滾珠絲杠副的選擇 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 5. 砂輪架設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 砂輪架設(shè)計(jì)的基本要求 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 砂輪架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本要求： 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主軸軸承系統(tǒng)的剛性 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 砂輪架主軸強(qiáng)度的校核 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 主軸剛度校核 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 電動(dòng)機(jī)的選擇 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 皮

9、帶設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 帶輪設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 砂輪的選用 16 6. 結(jié)論 17 致謝 18 參考文獻(xiàn) 19 1. 緒論 用磨料磨具（砂輪，砂帶，油石和研磨料等）為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床， 統(tǒng)稱為磨床（英文為 Grinding machine） ,它們是因精加工和硬表面的需要而發(fā)展 起來的 【 1】 。 磨床種類很多，主要有：外圓磨床，內(nèi)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， 凸輪軸磨床等 【 2】 。 本次設(shè)計(jì) 是大直徑輥筒專用外圓磨床。 對(duì)外圓磨床來說，又可分為普通外圓磨床，萬能外

10、圓磨床，無心外圓磨床， 寬砂輪外圓磨床，端面外圓磨床等。 以上均為使用砂輪作切削工具的磨床。 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。 磨床與其它機(jī)床相比，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （ 1）磨床的磨具（砂輪）相對(duì)于工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（一般砂輪的圓周線速 度在 35 米 /秒左右，目前已向 200 米 /秒以上發(fā)展） ； （ 2）它能加工表面硬度很高的金屬和非金屬材料的工件； （ 3）它能使工件表面獲得很高的精度和光潔度； （ 4）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和自動(dòng)線，進(jìn)行高效率生產(chǎn)； （ 5） 磨床通常是由電動(dòng)機(jī)——油泵——發(fā)動(dòng)部件，通過機(jī)械，電氣，

11、液壓 傳動(dòng)——傳動(dòng)部件帶動(dòng)砂輪和工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)——工件部分組成 【 1】。 5.1.2 磨床的用途 磨床可加工各種表面，如內(nèi)、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。磨床可進(jìn)行荒加工、粗加工、精加工、和超精加工，可 以進(jìn)行各種高硬、 超硬材料的加工， 還可以刃磨刀具和進(jìn)行切斷等， 工藝范圍十 分廣泛。 隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，對(duì)機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，各種 高硬度材料的應(yīng)用日益增多。 精密鑄造和精密鍛造的發(fā)展， 使得有可能將毛坯直 接磨成成品。高速磨削和強(qiáng)力磨削，進(jìn)一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用 范圍日益擴(kuò)大。它在金屬切削機(jī)床中所占的

12、比重不斷上升。 目前在工業(yè)發(fā)達(dá)的國 家中磨床在機(jī)床總數(shù)中的比例已達(dá) 30%?40%。 據(jù)1997年歐洲機(jī)床展覽會(huì)(EMO)的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，25%的企業(yè)認(rèn)為磨削 是他們應(yīng)用的最主要的加工技術(shù)，車削只占 23%,鉆削占22%,其它占8%;而 磨床在企業(yè)中占機(jī)床的比例高達(dá) 42%,車床占23%,銃床占22%,鉆床占14% 由此可見，在精密加工當(dāng)中，有許多零部件是通過精密磨削來達(dá)到其要求的， 而 精密磨削加工會(huì)要在相應(yīng)的精密磨床上進(jìn)行， 因此精磨磨床在精密加工中占有舉 足輕重的作用。但要實(shí)現(xiàn)精密磨削加工，則所用的磨床就應(yīng)該滿足以下幾個(gè)基本 要求： (1)高幾何精度。精密磨床應(yīng)有高的幾何精度，主

13、要有砂輪主軸的回轉(zhuǎn)精 度和導(dǎo)軌的直線度以保證工件的幾何形狀精度。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(dòng)壓軸承及動(dòng)靜壓組合軸承等。 當(dāng) 前采用動(dòng)壓軸承和動(dòng)靜壓軸承較多。 主軸的徑向圓跳動(dòng)一般小于1微米，軸向圓 跳動(dòng)應(yīng)限制在2?3微米以內(nèi)。 (2)低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。由于砂輪的修整導(dǎo)程要求 10— 15mm/min,因 此工作臺(tái)必須低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。 (3)減少振動(dòng)。精密磨削時(shí)如果產(chǎn)生振動(dòng)，會(huì)對(duì)加工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重不良影 響。故對(duì)于精密磨床，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮減少振動(dòng)。 (4)減少熱變形。精密磨削中熱變形引起的加工誤差會(huì)達(dá)到總誤差的

14、 50%, 故機(jī)床和工藝系統(tǒng)的熱變形已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)精密磨削的主要障礙。 5.1.3 外圓磨削 在外圓磨削過程中，工件一般是安裝在兩頂尖的中心之間， 砂輪旋轉(zhuǎn)是引起 切削旋轉(zhuǎn)的主要來源和原因。基本上外圓磨削方法有兩種，即橫磨法磨外圓和縱 磨法磨外圓，如圖1 — 1和圖1—2所示。 修 圖1—1橫磨法磨外圓 圖1 — 2縱磨法磨外圓 事實(shí)上，外圓磨削可以通過其它以下幾種方法來實(shí)施： (1)傳遞方法：在這種方法中，磨削砂輪和工件旋轉(zhuǎn)以及徑向進(jìn)給都應(yīng)滿 足所有的整個(gè)長度，切削的深度是由磨削砂輪到工件的縱向進(jìn)給來調(diào)整的。 (2)沖壓切削方法：在這種方法中，磨削是通過砂輪的縱

15、向進(jìn)給和無軸向 進(jìn)給來完成的，正如我們看到的，只有在表面成為圓柱的寬度比磨削輪磨損寬度 短時(shí)，這種方法才能完成。 (3)整塊深度切削方法：除了在磨削過程中，要進(jìn)行間隙調(diào)整外，這種方 法與傳遞方法很相似，同時(shí)這種方法具有代表性，除了磨削短而粗的軸。 1.2磨床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增 多，磨削加工技術(shù)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(dòng)化磨床等方向發(fā) 展，如用于超精密磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均半徑可小至 4微米、 磨削精度高達(dá)0.025微米；使

16、用電主軸單元可使砂輪線速度高達(dá) 400米每秒，但 這樣的線速度一般僅用于實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際生產(chǎn)中常用砂輪的線速度為 40—60米每 秒；從精度上看，定位精度＜ 2微米，重復(fù)定位精度0 1微米的機(jī)床已越來越 多；從主軸轉(zhuǎn)速來看，8.2KW主軸達(dá)6000r/min,13KW 主軸達(dá)42000r/min ,高速 已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現(xiàn)可加工60HRCM度材料的加 工中心。 多特蒙彳惠技術(shù)大學(xué)切削工藝研究所(ISF)所長Dirk Biermann博士在總結(jié) 外圓磨削的發(fā)展趨勢(shì)時(shí)曾說過： “繼續(xù)不斷發(fā)展外圓磨削的首要目的是改進(jìn)可達(dá) 到的精度、提高設(shè)備性能并增加機(jī)床靈活性。 ”在

17、他看來，重點(diǎn)之一是在同一臺(tái) 機(jī)器上組合各種磨削工藝， 如內(nèi)外圓磨削、 平面磨削和仿行磨削等， 甚至可與其 他生產(chǎn)工藝結(jié)合。其中車削和磨削是最為著名的工藝組合。 該研究所的一項(xiàng)研發(fā)成果是車削 - 磨削 -珩磨工藝組合。 這種共生現(xiàn)象不僅減 少了工件加工的時(shí)間，而且還提高了調(diào)整工件表面質(zhì)量的靈活性。 外圓磨床的進(jìn)一步發(fā)展不僅體現(xiàn)于機(jī)加工和磨削技術(shù)方面， NC控制器也有 進(jìn)一步發(fā)展的潛力。 據(jù) Biermann 說： “模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用就不像今天的銑削加 工那樣先進(jìn)且普遍。 另一個(gè)方面是不同加工階段的潤滑劑的使用， 包括超高速磨 削加工。 ”瑞士 Fritz Studer 公司負(fù)責(zé)

18、產(chǎn)品開發(fā)、研究和技術(shù)的主任 Frank Fiebelkorn 博士說： “我們的客戶要求生產(chǎn)性磨床具有更大的靈活性，同時(shí)，對(duì) 設(shè)備在整個(gè)壽命周期的質(zhì)量期望值也越來越高。 據(jù)說， 設(shè)備生產(chǎn)廠家很有必要在 其產(chǎn)品系列中添加低價(jià)品種， 用于工件運(yùn)輸自動(dòng)化， 為較為簡單的機(jī)器實(shí)現(xiàn)多機(jī) 聯(lián)動(dòng)運(yùn)行提供支持。 ” 北 京 第 二 機(jī) 床 廠 引 進(jìn)日 本 豐 田 工 機(jī) 公 司 先進(jìn) 技 術(shù) 并 與 之 合 并 生 產(chǎn) 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(jìn)口，砂輪線速度 可達(dá)60m/s,砂輪架主軸采用高剛性動(dòng)靜壓軸承提高旋轉(zhuǎn)精度，采用日本豐田工 機(jī)公司GC

19、32- ECNCS床專用數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二軸（X和Z）到四軸（X、Z、U和0 控制。 此外， 對(duì)磨床的環(huán)保要求越來越高， 絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩 殼， 絕對(duì)沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。 大量的工業(yè)清洗機(jī)和切削液處理機(jī)系統(tǒng) 反映現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)環(huán)保越來越高的要求。 2.設(shè)計(jì)任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 大直徑輾筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)(一)(磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)) 設(shè)計(jì)任務(wù) (1) 根據(jù)紡織機(jī)械中大型輾筒類零件的特點(diǎn)，對(duì)零件進(jìn)行工藝分析 (2) 工廠調(diào)研及文獻(xiàn)檢索； (3) 參與總體方案設(shè)計(jì)，完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì) (4) 設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算及校核； (5) 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)

20、確定最佳結(jié)構(gòu)方案； (6) 設(shè)計(jì)大型輾筒類零件專用外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)并繪制工程圖 (7) 編寫設(shè)計(jì)說明書； (8) 外文資料翻譯； (1)錫林結(jié)合件 圖2—1錫林結(jié)合件示意圖 ① 作用：完成梳理、剝?nèi)∨c轉(zhuǎn)移 ②結(jié)構(gòu)：錫林體、針布。 ③ 要求：動(dòng)平衡、表面圓整度要好。 錫林的材料是鑄鐵或鋼板卷焊，由滾筒，堵頭和芯軸組成。錫林的加工路線： 鋼板卷焊一車削一磨削。錫林的直徑和長度較大，加工精度要求較高。如果錫林 幾何誤差、動(dòng)不平衡較大，包針布后產(chǎn)生中凹變形，會(huì)影響錫林與刺輾、蓋板、 道夫的間距，造成纖維轉(zhuǎn)移變化、棉網(wǎng)不均勻、條干惡化。 (2)道夫結(jié)合件 圖2 — 2道

21、夫結(jié)合件示意圖 ① 道夫的作用：配合錫林梳理，將棉網(wǎng)輸出機(jī)外； ② 結(jié)構(gòu)：與錫林相似，由滾筒和針布組成，不過其直徑較小，轉(zhuǎn)速較低。 ③ 3)錫林與道夫問 ① 作用性質(zhì)：為分梳作用。由兩者之間為分梳作用，兩針面都能抓取纖維。 針齒配置：分梳作用(平行針齒)。道夫結(jié)構(gòu)類似錫林，直徑 600?707,轉(zhuǎn)速 20~30r/min ;高產(chǎn)梳棉機(jī)道夫線速度 90m/min,出條速度130~170m/mino ②作用過程 錫林針面抓取的纖維，尾端受到道夫針面的梳理，通過大漏底與刺輾帶來的 新纖維相遇，實(shí)現(xiàn)新舊纖維的混和，而后來到錫林蓋板工作區(qū)梳理。 道夫針面抓取的纖維，前端受到錫林的梳理，形成

22、棉網(wǎng)輸出；輸出棉后彎鉤纖維 較多 (4)設(shè)計(jì)大直徑滾筒專用外圓磨床的必要性 由于錫林和道夫的直徑和長度較大， 而且加工精度要求較高，錫林的年生產(chǎn) 量4000件/臺(tái)，加上道夫，年生產(chǎn)量達(dá)8000件/臺(tái)，如果用普通外圓磨床，外圓 磨床的規(guī)格較大，生產(chǎn)成本較高，裝卸調(diào)整不方便。工件的年生產(chǎn)量較大，故有 必要設(shè)計(jì)大直徑滾筒專用外圓磨床。 ★產(chǎn)品名秣二蹋林.道夫 圖2 — 3錫林、道夫結(jié)合件 機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)有拖板的縱向移動(dòng)， 磨頭的橫向移動(dòng)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及工件的 轉(zhuǎn)動(dòng)等。 拖板通過直線導(dǎo)軌連接在床身上。有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器及滾珠絲杠副, 帶動(dòng)墊板及磨頭一起做縱向移動(dòng)。 磨頭固定在

23、墊板上面，通過直線導(dǎo)軌連接在拖 板上。由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器，滾珠絲杠副帶動(dòng)砂輪做橫向移動(dòng)。砂輪由主 軸電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)V帶、皮帶輪帶動(dòng)砂輪主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削工件。 圖3—1傳動(dòng)原理簡圖 (1)磨床總體布局中各部件尺寸的確定; (2)砂輪架主軸和軸承的設(shè)計(jì)和選用； (3)皮帶的選用和帶輪的設(shè)計(jì)； (4)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)與選用 (1)查閱國內(nèi)外磨床相關(guān)資料，確定磨床總體布局中各部件尺寸; (2)檢驗(yàn)主軸前端撓度，確保主軸剛度； (3)參考機(jī)械設(shè)計(jì)，選擇 V帶和帶輪； (4)采用Auto CAD繪制裝配圖和零件圖； (5)查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)，合理設(shè)計(jì)砂輪主軸箱； (

24、6)查閱導(dǎo)軌設(shè)計(jì)相關(guān)資料，確定導(dǎo)軌的組合形式。 4 4 串」?一國 圖3 — 2磨床總體布局示意圖 (1)加工零件 ?Ra6.3,材料45 (2)初步估計(jì)組成部分 a床身；b.工作臺(tái)面；d.測(cè)量裝置；e.砂輪進(jìn)給電機(jī)，f.電氣框；g.工作臺(tái)進(jìn) 給電機(jī)；h.工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)；i.潤滑冷卻裝置；j.數(shù)控裝置； （ 3）總體布局初步設(shè)計(jì) ① T 型床身； ② 工作臺(tái)移動(dòng)； ③ 機(jī)床前防護(hù)罩采用全封閉結(jié)構(gòu) 名行 , /翦譯 修改日期 2014/11/30 11:18 也 文件關(guān) 大小 1黝畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文j:兌明書 201176/B 11；35 Mic

25、rosoft Word ... 975 KB 例畢業(yè)登田卻告 2011/6/7 8:28 Microsoft Word 40 KB 史1畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書 2011/6/7 ^17 Microsoft Word 37 KB &點(diǎn)身導(dǎo)軌滑塊共配圄 2011/6/3 12:24 Ca磔工程圖文檔 178 KB 國既 2011/4/13 1246 C逗工程圄文檔 120 KB 艷詒文編寫 2011^/22 21:20 Microsoft Word ... 72 KB 砌磨慶總裝配圉 2011/5/26 16:22 匚JR工程圖文檔 133 KB 割實(shí)習(xí)

26、報(bào)告 2011/6/8 11：09 Microsoft Word ... 2,161 KB 1拖板導(dǎo)軌猾塊裝配圖 201175/24 11:17 Csk總工程圖空檔 179 KB 項(xiàng)銀機(jī) 2011/4/18 10:20 Cisica工程圖空檔 110 KB 畫中期檢查報(bào)告 2011/6f7 9:09 Microsoft Word / 儂KB &主軸 2011/6/8 L2^1 Ca磔工程圖文檔 125 KB 硝主軸律裝配圖 2D11/6/B 12:08 工程圉文由 149 KB 此畢業(yè)設(shè)計(jì)已通過答辯,詳細(xì)計(jì)13 .完整說曬書和全套設(shè)計(jì)圖紙,

27、清聯(lián)系扣疝：a④⑦①⑥j④;@@ ((1)質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造應(yīng)力； (2)質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過動(dòng)平衡校正； (3)輪槽工作面要經(jīng)過精加工，以減少帶的磨損； (4)輪槽的尺寸和角度應(yīng)有一定的精度，以使載荷分布均勻 2)帶輪的材料選用 帶輪的材料選用HT200。 3)帶輪的結(jié)構(gòu) 帶輪的基準(zhǔn)直徑dd < 2.5d (d為安裝帶輪的軸的直徑，mm,可采用實(shí)心 4)大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 實(shí)心輪 圖5—2大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 di?2)d, d為軸的直徑 di ?2)X72 =?144 mm ,取 di = 130 mm x 2 = 157 mm ,h —

28、基準(zhǔn)線上槽深。 —— 2) X72 = 108 ?144 ,取 L = 125 mm B = (Z— 1) e + 2f 其中Z—V帶的根數(shù)， e-V帶的槽間距， f一第一槽對(duì)稱面到端面的距離。 B = (6—1) X 19 + 2 X11.5 = 118 mm （ 1）科技名詞定義 中文名稱：砂輪，英文名稱：Grinding wheel。用磨料和結(jié)合劑混合經(jīng)壓坯、 干燥、焙燒而制成的，疏松的盤狀、輪狀等各種形狀的磨具。 砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。 砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑， 經(jīng)壓坯、 干燥、焙燒而制成的多孔體。由于磨料、結(jié)合劑及制造工藝不同，砂輪的特性差 別很

29、大， 因此對(duì)磨削的加工質(zhì)量、 生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。 砂輪的特性主 要是由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀、和尺寸等因素決定 【 6】 。 ① 磨料：分為天然磨料和人造磨料兩大類。一般天然磨料含雜質(zhì)較多，質(zhì) 地不勻。天然金剛石雖好，但價(jià)格昂貴，故目前主要使用人造磨料。常用人造磨 料有棕剛玉 （ A） 、 白剛玉 （ WA） 、 鉻鋼玉 （ PA） 、 黑碳化硅 （ C） 、 綠碳化硅 （ GC） 、 人造金剛石（ MBD 等）和立方氮化硼（ CBN） 。 ② 粒度：指磨粒的大小。粒度的表示方法有兩種：對(duì)于用篩選法來區(qū)分的 較大磨粒（制砂輪用） ，以每英寸篩網(wǎng)長度上篩孔的

30、數(shù)目來表示。如 46#粒度表 示磨粒剛能通過每英寸 46 格的篩網(wǎng)。所以粒度號(hào)越大，磨粒的實(shí)際尺寸越小。 對(duì)于用顯微鏡測(cè)量來區(qū)分的微細(xì)磨粒（微粉，供超精磨和研磨用） ，以其最大尺 寸（單位為小m）前加 W 來表示，如 W28、W40。 ③ 結(jié)合劑：把磨粒固結(jié)成磨具的材料成為結(jié)合劑。結(jié)合劑的性能決定了砂 輪的強(qiáng)度、耐沖擊性、耐腐蝕性和耐熱性。此外，它對(duì)磨削溫度和磨削表面質(zhì)量 也有一定的影響。 ④ 硬度：磨粒在外力作用下從磨具表面脫落的難易程度成為硬度。砂輪的 硬度反映結(jié)合劑固結(jié)磨粒的牢固程度。 砂輪硬就是磨粒固結(jié)的牢， 不易脫落； 砂 輪軟， 就是磨粒固結(jié)的不太牢， 容易脫落。

31、 砂輪的硬度對(duì)磨削生產(chǎn)率和磨削表面 質(zhì)量都有很大影響。如果砂輪太硬，不易脫落，磨削效率很低，工件表面粗糙易 燒傷。砂輪太軟，太易脫落，砂輪損耗大，形狀不易保持，影響工件質(zhì)量。 ⑤ 組織：表示砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔間的體積比例。根據(jù)磨粒在砂輪 中占有的體積百分?jǐn)?shù)，砂輪可分為0?14組織號(hào)。組織號(hào)從小到大，磨料率從大 到小，氣孔率由小到大。組織號(hào)大，砂輪不易堵塞，切削液和空氣易帶人磨削區(qū) 域，可降低磨削溫度，減少工件變形和燒傷，也可提高磨削效率。 ⑥ 2）砂輪材料的選擇 通過對(duì)砂輪的了解和工件的特性， 查閱相關(guān)資料手冊(cè)， 選用立方氮化硼砂輪。 立方氮化硼磨粒非常鋒利又非常硬， 其

32、壽命為剛玉磨粒的 100倍。 立方氮化硼砂 輪用來磨削超硬的、高韌性的、難加工鋼材，如高釩高速鋼、耐熱合金等。立方 氮化硼砂輪特別適合高速磨削。 ⑦ 3）磨削加工的發(fā)展趨勢(shì)： ⑧ 提高磨削效率 隨著磨料磨具的發(fā)展及磨床結(jié)構(gòu)改進(jìn)，在磨削加工中采用了高速磨削，強(qiáng)力磨 削，寬砂輪和多砂輪磨削、以及其它的磨削工藝（如砂帶磨削、電解磨削） ,使 磨削效率不斷提高。 ⑨ 提高機(jī)床的自動(dòng)化程度 近年來，普通磨床的自動(dòng)化程度在不斷提高。自動(dòng)化的措施有自動(dòng)進(jìn)給、砂輪 的自動(dòng)修整和補(bǔ)償、 自動(dòng)分度、 自動(dòng)裝卸料和自動(dòng)測(cè)量等。 其自動(dòng)化的顯著趨勢(shì) 是向數(shù)控磨床及適應(yīng)控制方向發(fā)展。 ⑩ 精密及

33、超精密磨削 m;表面粗糙度要求達(dá)到Ra

34、學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的一次綜合應(yīng)用， 它涉及到機(jī)械制 機(jī)械制造技術(shù)、 機(jī)械原理、 機(jī)械設(shè)計(jì)、 互換性和測(cè)量技術(shù)等多門課程的內(nèi)容， 使我對(duì)綜合知識(shí)的應(yīng)用有了很大的提高。 本次設(shè)計(jì)的大直徑輾筒外圓專用磨床，主要是用來磨削紡織上用的錫林和道 夫，磨削直徑和長度較大。起初，我通過上網(wǎng)，去圖書館查資料等途徑研究磨床 的總體布局，然后和老師交流，初步確定磨床的總體布局。 在大直徑輾筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)中，我們兩人每人負(fù)責(zé)一部分，我負(fù)責(zé)的是 磨頭和導(dǎo)軌。磨頭是磨床上帶動(dòng)砂輪做高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，主要有傳動(dòng)部件和 主軸軸承部分組成，主軸和軸承是砂輪架的主要組成部分。首先是根據(jù)砂輪架主 軸的要求進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)，然

35、后再選取軸承，設(shè)計(jì)皮帶和皮帶輪等等。 由于磨床是高精密加工機(jī)床，對(duì)各部件的設(shè)計(jì)要求都較高，為了提高旋轉(zhuǎn)精 度，可以使用動(dòng)靜壓軸承。動(dòng)靜壓混合軸承是一種既綜合了液體動(dòng)壓和靜壓軸承 的優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者缺點(diǎn)的新型多油楔油膜軸承。它可以提高主軸和軸承的使 用壽命及精度保持性，保證主軸具有很高旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 導(dǎo)軌應(yīng)滿足精度高、承載能力大、剛度好、摩擦阻力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度保 持性好、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、便于加工、裝配調(diào)整和維修、成本低。 在選擇導(dǎo)軌的組合形式時(shí)，我選擇了矩形和和三角形導(dǎo)軌的組合， 這類組合的導(dǎo) 軌導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，應(yīng)用最廣。如車床、磨床、龍門銃床。 導(dǎo)軌

36、面間的間隙對(duì)機(jī)床工作性能有直接影響， 如間隙過大，將影響運(yùn)動(dòng)精度 和平穩(wěn)性，間隙過小，運(yùn)動(dòng)阻力大，導(dǎo)軌的磨損加快。為了保證導(dǎo)軌具有合理問 隙，磨損后又能方便地調(diào)整，可以通過改變墊片的厚度來調(diào)整導(dǎo)軌間隙。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合， 使我運(yùn)用知識(shí)的能力有了很大提 高，培養(yǎng)了我動(dòng)手、動(dòng)腦、查手冊(cè)、檢索資料的能力和理論結(jié)合實(shí)際的作風(fēng)，改 變了我以前設(shè)計(jì)不切合實(shí)際的想法，很多設(shè)計(jì)力求標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。 致謝 經(jīng)過三個(gè)多月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)一接近尾聲了。在肖老師的指導(dǎo)下，我終于 完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。肖老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任心給 我留下了很深刻的印象，同時(shí)也給我的學(xué)習(xí)、

37、工作、生活以很大的影響，使我受 益匪淺。 值此論文完成之際， 謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄x， 并感謝同組同學(xué)對(duì)我的 合作和支持。 此外， 我還要感謝我的答辯老師樊老師、 牛老師等對(duì)我的指導(dǎo)和幫助。 還有， 院里的領(lǐng)導(dǎo)和其他老師也給了我很大的關(guān)心，再一次對(duì)大家表示衷心的感謝！ 參考文獻(xiàn) [1] 制造（上冊(cè)和下冊(cè)） . 上海：上海人民出版社 ,1972. [2] 曾志新 , 呂明 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社 ,2001. [3] 機(jī)械手冊(cè)編委會(huì) . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) （ 新版 ） [S]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.8 [4] 成大先主編 . 機(jī)械

38、設(shè)計(jì)手冊(cè) [S]. 北京 : 化學(xué)工業(yè)出版社， [5] 濮良貴 , 紀(jì)明剛主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì) （ 第八版 ）[M]. 北京 : 高等教育出版社 [6] 牛永生 , 吳隆 , 李力 , 姜春英主編 . 機(jī)械制造技術(shù) [M]. 西安：陜西科技出版社 [7] [8] 紡織工學(xué)院，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，天津大學(xué)主編，機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 [9] 黃大宇，梅瑛主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M]. 長春：吉林大學(xué)出版社 . [10] 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) . 北京：冶金工業(yè)出版社， 2000 [11] 聯(lián)合編寫組 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) （1-6 卷 ） [S]. 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2004.8