湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题目:硬脆质材料双面/研磨抛光机的设计____专业:机械设计制造及其自动化_________学号: 2010963032__________________ 姓名:王林森______ 指导教师:周后明____________________完成日期: 5月20___________________湘潭大学兴湘学院毕业论文(设计)任务书论文(设计)题目:硬脆材料双面研磨抛光机的设计学号:2010963032 姓名:王林森专业:机械设计制造及其自动化指导教师:周后明系主任:刘柏希一、主要内容及基本要求研磨抛光是硬脆材料获得光滑和超光滑高表面质量的重要加工方法。
本设计为硬脆材料双面研磨抛光机的设计,其主要技术指标与要求如下:1、研磨盘的直径:250mm;2、工件研具相对速度:5~500m/min,连续可调;3、运动形式:上研磨盘固定,下研磨盘与太阳齿轮、内齿轮转动4、整机形式:立式,要求构造简单、成本低设计要求:1、完成硬脆材料双面研磨抛光机的方案设计和选型论证2、硬脆材料双面研磨抛光机的结构设计,绘制部件装配图和主要零件图,图纸总量折合成A0,不少于2张3、撰写设计说明书,关键零件应进行强度和刚度计算,说明书字数不少于1~5万4、完成资料查阅和3000字的文献翻译二、重点研究的问题硬脆材料双面研磨抛光机的结构设计及相关强度校核。
三、进度安排四、应收集的资料及主要参考文献1、机械设计手册2、机械传动设计手册3、于思远,林彬. 工程陶瓷材料的加工技术及其应用[M] . 北京:机械工业出版社,2008.4、袁哲俊,王先逵. 精密和超精密加工技术-第2版[M]. 北京:机械工业出版社,2007.5、袁巨龙. 功能陶瓷的超精密加工技术[M]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,20006、王先逵. 精密加工技术实用手册[M]. 北京:机械工业出版社,20077、相关网络资信湘潭大学兴湘学院毕业论文(设计)评阅表学号2010963032 姓名王林森专业机械设计制造及其自动化毕业论文(设计)题目:脆硬质材料双面/研磨抛光机的设计湘潭大学兴湘学院毕业论文(设计)鉴定意见学号:2010963032 姓名:王林森专业:机械设计制造及其自动化毕业论文(设计说明书)30 页图表 5 张目录摘要 (2)第一章绪论 (4)1.1脆硬材料的一些简介 (4)1.2国内外研磨和抛光的历史及其发展现状 (4)第二章工作原理及基本要求 (6)2.1抛光机理 (6)2.2双面研磨机的工作原理 (6)2.3双面研磨机的主要特点 (7)2.4本次设计的主要方向 (8)第三章研磨与抛光的主要工艺因素 (9)3.1工艺因素及其选择原则 (9)3.2研磨盘和抛光盘 (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工艺参数 (13)第四章结构设计及相关强度校核 (14)4.1工件保持架的选择 (14)4.2小齿轮的选择 (15)4.3内齿圈的选择 (15)4.4保持架、内齿圈、小齿轮组成的轮系中各齿轮运动速度的确定 (16)4.5其他齿轮的选择 (17)4.5.1齿轮1的选择 (17)4.5.2齿轮2的选择 (17)4.5.3齿轮3和齿轮4的确定 (18)4.6轴承的选择及其参数 (19)4.7电动机的选择 (20)4.8轴的设计及强度校核计算 (21)总结 (23)参考文献 (24)附录 (25)硬脆材料双面研磨/抛光机的设计摘要:双面平面研磨是在传统研磨机构的基础上,通过改变研磨平面的数目从而来提高研磨精度和效率的一种研磨方式。
其加工原理就是利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒,通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行精整加工,从而来实现加工精度的要求。
本文通过对平面研磨机构多种运动方式的分析,以及研磨精度要求,并结合现有研磨机,从而设计出一种新型的行星式双面平面研磨机构,并对其运动轨迹做了具体研究。
这种研磨方式不仅解决了传统研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工质量不稳定等缺点,提高了研磨技术水平,保证研磨加工精度和加工质量,而且还可以实现在一定范围内不同直径圆柱工件的研磨,提高了加工效率,降低了加工成本,使研磨技术进一步实用化。
Double-sided Grinding Of The Hard-brittle Materials/PolishingMachine DesignAbstract: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第一章绪论1.1 硬脆材料的一些简介硬脆材料例如陶瓷、白宝石单晶、微晶玻璃等以优良特性得到广泛的应用。
微晶玻璃用于天文望远镜、光学透镜、火箭和卫星的结构材料等,而且同时可以作标准米尺;白宝石因为其良好的透光性和耐磨性等特点用于激光器的反射镜和窗口、异质外延生长的半导体材料或金属材料的基片等。
对硬脆材料进行超精密加工方法的研究,将其进一步扩大应用范围并且提高其使用性能。
由于微晶玻璃中无数微小品粒的存在、白宝石硬度高,大都认为很难得到超光滑高平面度的表面。
通常的光学抛光机都是动摆式的,即工件相对于磨盘既转动,又沿一定的弧线摆动:工件在抛光的同时也不断地进行修整抛光模。
但是,当抛光参数设定时,工件和抛光模的那个面形始终处于非收敛的变化中,即面形朝凹或凸的方向单调改变,不断检查面形,修改抛光参数,对操作员的技术水平要求很高。
我们一般使用中国航空精密机械研究所研制的超精密研磨机CJY—500进行实验。
其上下主轴均为液体静压主轴,并且还能够实现研磨盘的超精密车削,平面度小于lμm/φ500,用高精度的研磨盘来保证高精度的工件,不需要抛光中工件对其修整。
当工件与锡磨盘定偏心、同方向、同转速运动时工件表面的材料除去相同,而且工件每个点在研磨盘周光滑高平面度的表面奠定了基础。
研磨和抛光基本都是利用研磨剂使工件与研具进行单纯的对研而获得的高质量、高精度的加工方法。
1.2 国内外研磨和抛光的历史及其发展现状在国内外研磨和抛光的历史很悠长,比如:玉器和铜镜的制作;眼镜的应用、1360年的绘画上就有发现、在文艺复兴时期的望远镜和显微镜发明。
现在,除了已经实现大批量生产透镜和棱镜外,其加工水平已能够完成光学镜面和保证高形状精度的光学平晶、平行平晶以及具有特定曲率的球面等标准件的加工。
就实施超精密加工而言,在各种各样的加工方法中,研磨和抛光方法最为有力。
为适应零件加工的要求,应该不断进行技术改造和开发新加工原理的超精密研磨和抛光技术。
精密和超精密加工现在已经成为在国际竞争中取得成功的关键技术,许多现代技术产品需要高精度制造。
发展尖端的技术和发展国防工业,发展微电子工业等都需要精密和超精密加工制造出来的仪器设备。
当代的精密工程、微细工程和纳米技术是现代科技技术的前沿,也是明天技术的基础。
现代机械工业之所以要致力加强提高加工精度,其主要的原因在于:提高制造精度后可有效的提高产品的性能和质量,提高其稳定性和可靠性;促进产品的小型化;增强零件的互换性,提高装配生产率,并促进自动化装配。
超精密加工技术发展至今天,已经获得重大的进展,超精密切削加工已不再是一种孤立的加工方法和单纯的工艺问题,而是成为一项包含内容极其广泛的系统工程。
实现超精密加工,不仅需要超精密的机床设备和刀具,也需要超稳定的环境条件,还需要运用计算机技术进行实时监测,反馈和补偿。
只有把各个领域的技术成就集结起来,才有可能实现超精密加工。
根据我国的当前实际情况,参考国外的发展趋势,我国应开展超精密加工技术基础的研究,其主要内容包括以下五个方面:1.超精密切削磨削的基本理论和工艺2.超精密设备的精度,动特性和热稳定性3.超精密加工精度检测及在线检测和误差补偿4.超精密加工的环境条件5.超精密加工的材料参考国外精密加工技术的经验和我国实际情况,如果能够对精密和超精密加工技术给予足够的重视,投入相当的人力和物力进行研究与开发,在八五期间生产中稳定微米级加工技术的基础上,开始亚微米加工;九五期间在生产中稳定亚微米级加工并开始纳米级加工的实验研究。