硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 目錄 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 摘要 .一章 緒論 .硬材料的一些簡(jiǎn)介 .4 內(nèi)外研磨和拋光的歷史及其發(fā)展現(xiàn)狀 .二章 工作原理及基本要求 .光機(jī)理 .面研磨機(jī)的工作原理 6 面研磨機(jī) 的主要特點(diǎn) 7 次設(shè)計(jì)的主要方向 三章 研磨與拋光的主要工藝因素 .9 藝因素及其選擇原則 .磨盤和拋光盤 10 面研磨使用的研具 13 粒 工液 .藝參數(shù) .13 第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)強(qiáng)度校核 .件保持架的選擇 .14 齒輪的選擇 .齒圈的選擇 .持架、內(nèi)齒圈、小齒輪組成的輪系中各齒輪運(yùn)動(dòng)速度的確定 .16 他齒輪的選擇 . 齒輪 1 的選擇 .17 輪 2 的選擇 . 齒輪 3 和齒輪 4 的確定 .承的選擇及其參數(shù) .19 動(dòng)機(jī)的選擇 .20 的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核計(jì)算 .結(jié) .考文獻(xiàn) .錄 .文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 硬脆材料雙面研磨 /拋光機(jī)的設(shè)計(jì) 摘要： 雙面平面研磨是在傳統(tǒng)研磨機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變研磨平面的數(shù)目從而來(lái)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(guò)研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)加工表面進(jìn)行精整加工 ，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)加工精度的要求。 本文通過(guò)對(duì)平面研磨機(jī)構(gòu)多種運(yùn)動(dòng)方式的分析，以及研磨精度要求，并結(jié)合現(xiàn)有研磨機(jī)，從而設(shè)計(jì)出一種新型的行星式雙面平面研磨機(jī)構(gòu)，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)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(diǎn)，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(shí)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(jìn)一步實(shí)用化。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 f is on of of by to of a of is to or in on in of to of to of a to of is of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 第一章 緒論 脆材料的一些簡(jiǎn)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(yīng)用。微晶玻璃用 于天文望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)透鏡、火箭和衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)材料等，而且同時(shí)可以作標(biāo)準(zhǔn)米尺；白寶石因?yàn)槠淞己玫耐腹庑院湍湍バ缘忍攸c(diǎn)用于激光器的反射鏡和窗口、異質(zhì)外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體材料或金屬材料的基片等。對(duì)硬脆材料進(jìn)行超精密加工方法的研究，將其進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍并且提高其使用性能。 由于微晶玻璃中無(wú)數(shù)微小品粒的存在、白寶石硬度高，大都認(rèn)為很難得到超光滑高平面度的表面。通常的光學(xué)拋光機(jī)都是動(dòng)擺式的，即工件相對(duì)于磨盤既轉(zhuǎn)動(dòng)，又沿一定的弧線擺動(dòng)：工件在拋光的同時(shí)也不斷地進(jìn)行修整拋光模。但是，當(dāng)拋光參數(shù)設(shè)定時(shí)，工件和拋光模的那個(gè)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(duì)操作員的技術(shù)水平要求很高。我們一般使用中國(guó)航空精密機(jī)械研究所研制的超精密研磨機(jī) 500 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。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 l m/ 500，用高精度的研磨盤來(lái)保證高精度的工件，不需要拋光中工件對(duì)其修整。當(dāng)工件與錫磨盤定偏心、同方向、同轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)工件表面的材料除去相同，而且工件每個(gè)點(diǎn)在研磨盤周光滑高平面度的表面奠定了基礎(chǔ)。 研磨和拋光基本都是利用研磨劑使工件與研具進(jìn)行單純的對(duì) 研而獲得的高質(zhì)量、高精度的加工方法。 國(guó)內(nèi)外研磨和拋光的歷史及其發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)內(nèi)外研磨和拋光的歷史很悠長(zhǎng)，比如：玉器和銅鏡的制作；眼鏡的應(yīng)用、 1360年的繪畫上就有發(fā)現(xiàn)、在文藝復(fù)興時(shí)期的望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡發(fā)明。 現(xiàn)在，除了已經(jīng)實(shí)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(xué)鏡面和保證高形狀精度的光學(xué)平晶、平行平晶以及具有特定曲率的球面等標(biāo)準(zhǔn)件的加工。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 就實(shí)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(yīng)零件加工的要求，應(yīng)該不斷進(jìn)行技術(shù)改造和開(kāi)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(guó)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(lái)的儀器設(shè)備。當(dāng)代的精密工程、微細(xì)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(chǔ)。 現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)之所以要致力加強(qiáng)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(jìn)產(chǎn)品的小型化；增強(qiáng)零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率，并促進(jìn)自動(dòng)化裝配。 超精密加工技術(shù)發(fā)展至今天，已經(jīng)獲得 重大的進(jìn)展，超精密切削加工已不再是一種孤立的加工方法和單純的工藝問(wèn)題，而是成為一項(xiàng)包含內(nèi)容極其廣泛的系統(tǒng)工程。實(shí)現(xiàn)超精密加工，不僅需要超精密的機(jī)床設(shè)備和刀具，也需要超穩(wěn)定的環(huán)境條件，還需要運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，反饋和補(bǔ)償。只有把各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)成就集結(jié)起來(lái)，才有可能實(shí)現(xiàn)超精密加工。 根據(jù)我國(guó)的當(dāng)前實(shí)際情況，參考國(guó)外的發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)應(yīng)開(kāi)展超精密加工技術(shù)基礎(chǔ)的研究，其主要內(nèi)容包括以下五個(gè)方面： 1. 超精密切削磨削的基本理論和工藝 2. 超精密設(shè)備的精度，動(dòng)特性和熱穩(wěn)定性 3. 超精密加工精度檢測(cè)及在線檢測(cè)和誤差補(bǔ)償 4. 超精密 加工的環(huán)境條件 5. 超精密加工的材料 參考國(guó)外精密加工技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和我國(guó)實(shí)際情況，如果能夠?qū)芎统芗庸ぜ夹g(shù)給予足夠的重視，投入相當(dāng)?shù)娜肆臀锪M(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)，在八五期間生產(chǎn)中穩(wěn)定微米級(jí)加工技術(shù)的基礎(chǔ)上，開(kāi)始亞微米加工；九五期間在生產(chǎn)中穩(wěn)定亞微米級(jí)加工并開(kāi)始納米級(jí)加工的實(shí)驗(yàn)研究。即將在 15內(nèi)達(dá)到美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家目前的水平，并在某些主要單項(xiàng)技術(shù)上達(dá)到國(guó)家先進(jìn)水平。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 第二章 工作原理及基本要求 光機(jī)理 由于拋光過(guò)程的復(fù)雜性和不可視性，往往是在通過(guò)特定的實(shí)驗(yàn)條件下獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)說(shuō) 明拋光的機(jī)理。對(duì)于硬脆性材料的拋光機(jī)理，歸納一下主要有如下解釋： 拋光是一磨粒的微削塑性切削生產(chǎn)切屑為主體而進(jìn)行的。在材料切除過(guò)程中都會(huì)由于局部高溫、高壓而使工件與磨粒、加工液及拋光盤之間存在著直接的化學(xué)作用，并且在工作表面產(chǎn)生反應(yīng)生成物。由于這些作用的重疊，以及拋光液、磨粒及拋光盤的力學(xué)作用，使工件表面的生成物不斷被去除而使表面平滑化。 采用工件、磨粒、拋光盤和加工液等的不同組合，可實(shí)現(xiàn)不一樣的拋光效果。工件與拋光液、磨料及拋光盤間的化學(xué)反應(yīng)有助于拋光加工。 面研磨機(jī)的工作原理 在進(jìn)行高質(zhì)量平 行平面研磨時(shí)需要使用雙面研磨，該雙面研磨拋光機(jī)的工作原理示意圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 圖 2雙面研磨拋光機(jī)工作原理圖 如圖所示，研磨的工件放在工件保持架內(nèi)，上，下均有研磨盤。下研磨盤有電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，為了在工件上得到均勻而不重復(fù)的研磨軌跡，工件保持架制成行星輪的形式，外面和內(nèi)齒輪嚙合，里面和小齒輪嚙合。所以工作時(shí)工件將同時(shí)有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，作行星運(yùn)動(dòng)。上研磨盤一般情況不轉(zhuǎn)動(dòng)（有時(shí)也轉(zhuǎn)動(dòng)），上面可加載并有一定的浮動(dòng)以避免兩研磨盤不平行造成工件兩研磨面不平行。 由工件與研具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)工件面形精度有都重要影響，對(duì)其基 本要求如下： 1） 工件相對(duì)研具做平面平行運(yùn)動(dòng)，能使工件上各點(diǎn)具有相同或相近的研磨行程。 2） 工件上任意一點(diǎn)，盡量不要出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡的周期性重復(fù)。 3） 研磨運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，避免曲率過(guò)大的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角。 4） 保證工件走遍整個(gè)研具表面，使研磨盤得到均勻磨損，進(jìn)而保證工件表面的平面度。 5） 及時(shí)變更工件的運(yùn)動(dòng)方向，使研磨紋路復(fù)雜多變，有利于降低表面粗糙度，并保證表面均勻一致。常用的運(yùn)動(dòng)軌跡有：次擺線、外擺線和內(nèi)擺線軌跡等。 面研磨機(jī) 的主要特點(diǎn) 雙面研磨機(jī)主要用于兩面平行的晶體或其它機(jī)械零件進(jìn)行雙面研磨，特別是薄脆性材料的加工。適用 于各種材質(zhì)的機(jī)械密封環(huán)、陶瓷片、氣缸活塞環(huán)、油泵葉片軸承端面及硅、鍺、石英晶體、石墨、藍(lán)寶石、光學(xué)水晶、玻璃、鈮酸鋰、硬質(zhì)合金、不銹鋼、粉灰冶金等金屬材料的平面研磨和拋光。 其主要特點(diǎn)有： 1、采用無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)控制，可 以 輕易調(diào)整出適合研磨各種部件的研磨速度。采用電 氣比例閥閉環(huán)反饋壓力控制，可 以 獨(dú)立調(diào)控壓力裝置。上盤設(shè)置 的 緩降功能，有效的防止薄脆工件的破碎。 2、通過(guò)一個(gè)時(shí)間繼電器 與 一個(gè)研磨計(jì)數(shù)器，可 以 按加工要求準(zhǔn)確設(shè)置和控制研磨時(shí)間和研磨圈數(shù)。工作時(shí)可調(diào)整壓力模式，達(dá)到研磨設(shè)定的時(shí)間或圈速 的時(shí)候 就會(huì)自 動(dòng)停機(jī)報(bào)警提示，實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化 的 操作。通過(guò)增加厚度光柵尺形成閉環(huán)控制，達(dá)到設(shè)定的厚度會(huì)自動(dòng)停機(jī)，實(shí)現(xiàn)在線控制生產(chǎn)。 3、主機(jī) 一般 采用調(diào)速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，配置大功率減速系統(tǒng)，軟啟動(dòng)、軟停止，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 4、通過(guò)上、下研磨盤、太陽(yáng)輪、游星輪在加工時(shí)形成四個(gè)方向、速度相互協(xié)調(diào)的研磨運(yùn)動(dòng)，達(dá)到上下表面同時(shí)研磨的高效運(yùn)作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 5、下研磨盤可升降，方便工件 的 裝卸。氣動(dòng)太陽(yáng)輪變向裝置，精確控制工件兩面研磨精度和速度。 6、隨機(jī)配有修正輪，用于修正上下研磨盤的平行誤差。 7、工件研磨的效率與磨料密切相關(guān)，目 前主要兩種磨料方式加入研磨過(guò)程，一種是外加磨料，也稱為游離磨料，它的缺點(diǎn)是上磨盤磨料供應(yīng)不足，研磨盤上磨料分布不均勻，大部分研磨料未參與研磨，成本較高，工藝穩(wěn)定性較差。另一種是 磨料固定在研磨盤中，也稱為固著磨料，成功解決了上磨盤磨料供應(yīng)不足，研磨盤上磨料分布不均勻的工藝問(wèn)題，研磨成本大幅度下降。 次設(shè)計(jì)的主要方向 本設(shè)計(jì)為 2 方向型運(yùn)動(dòng)方式的雙面加工機(jī)，由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩根驅(qū)動(dòng)軸進(jìn)行研磨工作。上下研磨盤不動(dòng)，太陽(yáng)齒輪和內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。主要用于晶體、金屬和陶瓷等工件的研磨和拋光。 1、 上研磨盤的直徑： 630 2、工件研具相對(duì)速度： 5500m/續(xù)可調(diào) ； 3、 運(yùn)動(dòng)形式：上研磨盤固定，下研磨盤與太陽(yáng)齒輪、內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng) 4、 整機(jī)形式：立式，要求構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 第三章 研磨與拋光的主要工藝因素 藝因素及其選擇原則 精密研磨與拋光加工的主要工藝因素包括加工設(shè)備、研具 、磨粒、加工液、工藝參數(shù)和加工環(huán)境等，見(jiàn)表 3些因素決定了最終加工精度和表面質(zhì)量。在保證加工環(huán)境的前提下，各工藝因素的選擇原則如圖 3示。 表 3精密研磨拋光的主要工藝因素 工藝因素 實(shí)例 加工設(shè)備 加工方式 運(yùn)動(dòng)方式 驅(qū)動(dòng)方式 單面研磨、雙面研磨 旋轉(zhuǎn)、往復(fù)擺動(dòng) 手動(dòng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)、強(qiáng)制驅(qū)動(dòng)、從動(dòng) 研具 材料 形狀 表面狀態(tài) 硬質(zhì)、軟質(zhì)（彈性、粘彈性） 平面、球面、非球面、圓柱面 有槽、有孔、無(wú)孔 磨粒 種類 材質(zhì)、形狀 粒徑 金屬氧化物、金屬碳化物、氮化物、硼化物 硬度、韌性、形 狀 幾分之一微米 幾十微米 加工液 水性 油性 酸性 堿性、表面活性劑 表面活性劑 加工參數(shù) 工件、研具相對(duì)速度 加工壓力 加工時(shí)間 1100m/00 10h 加工環(huán)境 溫度 塵埃 室溫變化 利用清潔室、凈化工作臺(tái) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 圖 3工藝因素的選擇原則 研磨盤和拋光盤 常用的研磨盤、拋光盤材料及部分使用實(shí)例見(jiàn)表 3用的研磨盤材料有鑄鐵、玻璃、陶瓷等。研磨盤是用于涂敷或嵌入磨料的載體，是磨粒發(fā)揮切削作用，同時(shí)又是研磨表面的成形工 具。研磨盤本身在研磨工程中與工件是相互修整的，研磨盤本身的幾何精度按一定程度“復(fù)印”到工件上，故要求研磨盤的加工面又高的幾何精度。對(duì)研具的要求主要有： 1） 材料硬度一般比工件材料低，組織均勻致密、無(wú)雜質(zhì)、異物、裂紋和缺陷，并有一定的磨料嵌入性和浸含性。 2） 結(jié)構(gòu)合理，有良好的剛性、精度保持性喝耐磨性。其工作表面應(yīng)具有較高的幾何精度。 3） 排屑性喝散熱性好。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 表 3 研磨盤、拋光盤材料及部分使用實(shí)例 分類 對(duì)象材料 部分使用實(shí)例 硬質(zhì) 材料 金屬 鑄鐵、碳鋼、工具鋼 一般材料研磨、金剛石拋光 非金屬 玻璃、 陶瓷 化合物半導(dǎo)體材料研磨 軟 質(zhì) 材 料 軟質(zhì)金屬 料 陶瓷拋光 天然樹(shù)脂 松脂、焦油、蜜蠟、樹(shù)脂 光學(xué)玻璃拋光、光學(xué)結(jié)晶拋光 合成樹(shù)脂 硬質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、 四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯橡膠 光學(xué)玻璃拋光、一般材料拋光 天然皮革 麂皮 金屬拋光 人工皮革 軟質(zhì)發(fā)泡聚氨酯、氟碳樹(shù)脂發(fā)泡體 硅晶片拋光、化合物半導(dǎo)體拋光 纖維 非織布、織布紙 金屬材料拋光、一般材料拋光 木材 桐、杉、柳 金屬模拋光 為了獲得良好的研磨表面，有時(shí)需在研具表面上開(kāi)槽。槽的形狀 有放射狀、網(wǎng)格狀、同心圓狀和螺旋狀等，如圖 4示。槽的形狀、寬度、深度和間距等根據(jù)工件材料質(zhì)量、形狀及研磨面的加工精度來(lái)選擇。在研具表面開(kāi)槽有如下的效果： 1） 可在槽內(nèi)存儲(chǔ)多余的磨粒，防止磨料堆積而損傷工件表面。 2） 在加工中作為向工件供給磨粒的通道。 3） 作為及時(shí)排屑的通道，防止研磨表面被劃傷。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 圖 3常用研磨盤的開(kāi)槽形式實(shí)體圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 平面研磨使用的研具 在研磨、拋光中，通過(guò)研磨使研具的平面狀態(tài)復(fù)印到工件上，這涉及到如何保證幾何形狀精度問(wèn)題。特別是研磨小面積的高精度平面工件時(shí)要使用彈 性變形小的研具，并始終使用能保證平面度的研具。 符合上述要求的研具，除用特種玻璃外，也可以用工作加工成平面的金屬板上涂一層四氟乙烯或鍍鉛和銦，都可以實(shí)現(xiàn)研磨與拋光，并能得到高精度的平面加工結(jié)果，但其缺點(diǎn)是薄的研具層壽命短。 為獲得高的研磨表面質(zhì)量，在工件材料較軟時(shí)，如加工光學(xué)玻璃時(shí)，有時(shí)使用半軟質(zhì)研磨盤（如錫盤）或軟質(zhì)研磨盤（如瀝青盤）。使用這種研磨盤最主要的問(wèn)題是研磨盤不易保持平面度，因而影響加工件的平面度。使用軟質(zhì)研磨盤的優(yōu)點(diǎn)是研磨出的表面變質(zhì)層很小，表面粗糙度也很小。 磨粒 磨粒按硬度可分 為硬磨粒和軟磨粒兩類。研磨用磨粒具有下列性能： 1） 磨粒形狀、尺寸均勻一致。 2） 磨粒能適當(dāng)?shù)钠扑?，使切刃鋒利。 3） 磨粒熔點(diǎn)要比工件熔點(diǎn)高。 4） 磨粒在加工液中容易分散。 加工液 研磨拋光加工液通常由基液（水性或油性）、磨粒、添加劑三部分組成，作用是供給磨粒、排屑、冷卻和潤(rùn)滑。對(duì)加工液有以下要求： 1） 能有效地散熱，以避免研具和工件表面熱變形。 2） 粘性低，以提高磨料的流動(dòng)性。 3） 不會(huì)污染工件。 4） 化學(xué)物理性能穩(wěn)定，不因放置或溫升而分解變質(zhì)。 5） 能較好地分散磨粒。 研磨拋光時(shí)，伴隨有發(fā)熱，除了工件和研具因溫度上升而發(fā)生形變 。難以進(jìn)行高精度研磨外，在局部的磨粒作用點(diǎn)上也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)高的溫度，使加工變質(zhì)層深度增加。適當(dāng)?shù)毓┙o加工液，可以保證研具有良好的耐磨性和工件的形狀精度及較小的加工變質(zhì)層。添加劑的作用是放置或延緩磨料沉淀，并對(duì)工件發(fā)揮化學(xué)作用以提高研磨拋光加工效率和質(zhì)量。 工藝參數(shù) 加工速度、加工壓力、加工時(shí)間以及研磨液和拋光液的濃度是研磨與拋光加工的主要工藝參數(shù)。在研磨拋光設(shè)備、研具和磨料選定的條件下，這些工藝參數(shù)的合理選擇是保證加工質(zhì)量和加工效率的關(guān)鍵。 加工速度是指工件與研具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。加工速度增大使加工 效率提高，但當(dāng)速度過(guò)高時(shí)，由于離心力作用，使加工液甩出工作區(qū)，加工平穩(wěn)性降低，研具磨損加快，從而影響研磨拋光加工精度。一般粗加工多用較低速、較高壓力；精加工多用低速、較低壓力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)強(qiáng)度校核 4工件保持架的選擇 根據(jù)以上工藝因素以及設(shè)計(jì)任務(wù)的要求： 采用齒數(shù) z=115 模數(shù) m=2 壓力角 = 20 的齒輪 分度圓直徑 302115 齒頂圓直徑 3 42)121 1 5()2( * 齒根圓直徑 252)22( * 頂隙 * 總體輪厚 h=12為了保證工件能充分接觸到研磨盤在游輪上下兩面設(shè)有 2此實(shí)際輪厚為 8輪上對(duì)稱分布有 12 個(gè) 40 的圓孔，用于放置工件 此外，游輪的工件孔可以根據(jù)工件的形狀、尺寸而設(shè)計(jì)，可設(shè)計(jì)多種樣式。參考圖樣如圖 4. 圖 4工件保持架的多種形式 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 4齒輪的選擇 根據(jù)游輪的尺寸參數(shù)而定 模數(shù) m=2 壓力角 = 20 選擇分度圓半徑為 r=88圓柱齒輪 可得： 齒數(shù) z=d/m=176/2=88 齒頂圓直徑 8 02)1288()2( * 齒根圓直徑 712)22( * 頂隙 * 齒輪厚 h=20于游輪充分接觸 為節(jié)省材料，中間開(kāi)有凹槽 選擇齒輪內(nèi)徑 d=40據(jù)此尺寸選擇寬、高分別為： 128平鍵連接，鍵長(zhǎng) L=16 4內(nèi)齒圈的選擇 由之前確定的游輪和外齒輪的尺寸可以確定內(nèi)齒圈的齒根圓半徑 88223022 * 外游 由 22( * ， m=2，可得： z=318 齒頂圓直徑 322)12318()2( * 分度圓直徑 d=*318=636隙 * 選擇齒圈外部邊緣直徑為 d=700從而可保證齒圈寬度在 40右 便于安裝螺紋。 在齒圈半徑為 335圓周上均勻分布 6 個(gè) 8 的螺紋孔，將齒圈固定在可轉(zhuǎn)動(dòng)的支座上。 根據(jù)需要，齒圈厚度選擇 h=15文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 4持架、內(nèi)齒圈、小齒輪組成的輪系中各齒輪運(yùn)動(dòng)速度的確定 選擇原則：研磨運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，避免曲率過(guò)大的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)角，保證工件走遍整個(gè)研具表面，使研磨盤得到均勻磨損，進(jìn)而保證工件表面的平面度。及時(shí)變更工件的運(yùn)動(dòng)方向，使研磨紋路復(fù)雜多變，有利于降低表面粗糙度，并保證表面均勻一致。 考慮以上因素：選擇游輪速度 游外齒輪運(yùn)動(dòng)速度 外動(dòng)方向如圖所示： 圖 4 工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)示意圖 計(jì)算內(nèi)齒圈速度： 外游游外 n z 內(nèi)游游游內(nèi) n 得： n 游內(nèi)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 4其他齒輪的選擇 輪 1的選擇 取分度圓直徑 d=160 模數(shù) m=2 壓力角 = 20 的圓柱齒輪 得：齒數(shù) 802/160/ 齒頂圓直徑 6 42)1280()2( * 齒根圓直徑 552)22( * 頂隙 * 根據(jù)齒輪內(nèi)徑尺寸 d=56擇鍵寬 b、鍵高 h 分別為： 1610平鍵連接，鍵長(zhǎng) L=28 齒輪厚度選擇 h=30 齒輪 2的選擇 取分度圓直徑 d=250 模數(shù) m=2 壓力角 = 20 的圓柱齒輪 得：齒數(shù) 1252/250/ 齒頂圓直徑 5 42)121 2 5()2( * 齒根圓直徑 452)22( * 頂隙 * 根據(jù)齒輪內(nèi)徑尺寸 d=46擇鍵寬 b、鍵高 h 分別為： 149平鍵連接，鍵長(zhǎng) L=32 齒輪厚度選擇 h=35以上齒輪 1、齒輪 2 的選擇可確定主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速： m 2112 m i n/4011 為小齒輪軸轉(zhuǎn)速 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 輪 3和齒輪 4的確定 選定齒輪 1 和齒輪 2 時(shí)，齒輪 3 和齒輪 4 此時(shí)已經(jīng)確定了，可計(jì)算出來(lái)： 052 )(143432 ；中心距內(nèi) n 內(nèi) = 求得 14560205; 齒輪 3 的參數(shù) ： 分度圓直徑 d=*60=120頂圓直徑 2 42)1260()2( * 齒根圓直徑 152)22( * 頂隙 * 根據(jù)齒輪內(nèi)徑尺寸 d=30擇鍵寬 b、鍵高 h 分別為： 108平鍵連接，鍵長(zhǎng) L=20 齒輪厚度選擇 h=25輪 4 的參數(shù)： 分度圓直徑 d=*145=290頂圓直徑 9 42)121 4 5()2( * 齒根圓直徑 852)22( * 頂隙 * 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 4承的選擇及其參數(shù) 根據(jù)所設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)軸的尺寸，選用的的軸承及其參數(shù)如下： 滾動(dòng)軸承 6016 d=80D=125=22718動(dòng)軸承 6010 d=50D=80=1664動(dòng)軸承 6011 d=55D=90=1823動(dòng)軸承 6008 d=40D=68=1562推軸承 51307 d=351d 37=681D 68=24B=108推軸承 51217 d=851d 88D=1251D 125T=31B=12動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)工作環(huán)境選擇立式三相交流異步電動(dòng)機(jī)。 1， 選擇電動(dòng)機(jī)的功率 所需電動(dòng)機(jī)的功率可用如下公式計(jì)算： 工作機(jī)的實(shí)際電動(dòng)機(jī)輸出功率 工作機(jī)所需要的輸入功率 n 為電動(dòng)機(jī)只工作機(jī)之間的總效率。 6 3 5 0 m 02 0 09 5 5 0 齒齒帶帶減 因此，選擇額定功率為 4電動(dòng)機(jī) 2， 選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可選范圍： m 28040442)( 321 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 因此選擇同步轉(zhuǎn)速為 1500r/電動(dòng)機(jī) 綜上，選擇型號(hào)為 電動(dòng)機(jī)。 4的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核計(jì)算 主動(dòng)軸 由于此軸主要是承受扭矩，因此按扭矩來(lái)計(jì)算軸的強(qiáng)度： 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件是 5 0 0 0 03 其中 T 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； 軸的抗扭截面系數(shù)； n 軸的轉(zhuǎn)速； P 為傳遞的功率； T 為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由上公式可得軸的直徑 3 所設(shè)計(jì)的軸的最小直徑為 30 該軸的強(qiáng)度合格。 從動(dòng)軸 由于此軸主要是承受扭矩，因此按扭矩來(lái)計(jì)算 軸的強(qiáng)度： 軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件是 5 0 0 0 03 其中 T 為扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力； 軸的抗扭截面系數(shù)； n 軸的轉(zhuǎn)速； P 為傳遞的功率； T 為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 由上公式可得軸的直徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 23 3 所設(shè)計(jì)的軸的最小直徑為 40 該軸的強(qiáng)度合格。 總結(jié) 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大體掌握了脆硬材料雙面研磨拋光機(jī)的工作原理及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，非常感謝周后明老師的細(xì)心指導(dǎo)，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，了解到他是一個(gè)非常認(rèn)真負(fù)責(zé)的好老師。 現(xiàn)將獲得高質(zhì)量平面研磨拋光的工藝規(guī)律總結(jié)如下： 1） 研磨運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)能達(dá)到研磨痕跡均勻分布并且不重疊。這主要 由研磨機(jī)的行星運(yùn)動(dòng)達(dá)到。 2） 硬質(zhì)研磨盤在精研修形后，可以獲得平面度很高的研磨表面，但要求很嚴(yán)格的工藝條件。硬質(zhì)研磨盤要求材質(zhì)極均勻，并有微孔容納微粉磨料。 3） 軟質(zhì)（半軟質(zhì)）研磨盤容易獲得表面粗糙度值極小和表面質(zhì)變層甚小的研磨拋光表面，但不易獲得很高的平面度。 4） 使用金剛石微粉等超硬磨料可以獲得很高的要命拋光效率。在最后精研硅片、光學(xué)玻璃和石英晶體片是，使用 化鈰微粉和軟質(zhì)研磨盤容易得到表面質(zhì)變層和表面粗糙度值極小的優(yōu)質(zhì)表面，但不易獲得很高的平面度。 5） 研磨平行度要求很高的零件時(shí)，可采用： 1，上研磨盤浮動(dòng)以 消除上下研磨盤不平行誤差； 2，小研磨零件實(shí)行定期 180 度方位對(duì)換研磨，以消除因研磨零件厚度不等造成上研磨盤傾斜而研磨表面不平行； 3，對(duì)各晶向硬質(zhì)不等的晶片研磨時(shí)，加偏心載荷修正不平行度。 6） 為提高研磨拋光的效率和研磨表面質(zhì)量，可以在研磨劑中加入一定量的化學(xué)活性物質(zhì)，實(shí)踐證明這是極有效的。 7） 高質(zhì)量研磨時(shí)必須避免粗的磨粒和空氣中的灰塵混入，否則將使研磨表面劃傷，達(dá)不到高質(zhì)量研磨要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 24 致謝 經(jīng)過(guò)半年的 時(shí)間 ，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲， 這次設(shè)計(jì)，也是大學(xué)階段的最后一次設(shè)計(jì) ,眼看畢設(shè)就要結(jié)束了，在這里我感謝所有 那些在我們遇到困難時(shí)給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)們。 我在設(shè)計(jì)時(shí)有 許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有 指導(dǎo)教 師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的 ， 在這里首先要感謝 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予我建議和指導(dǎo)的周后明老師，他 平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從 題目理解 到查閱資料 、 設(shè)計(jì)草案的確定和修改 、 中期檢查 、 后期詳細(xì)設(shè)計(jì)等整個(gè)過(guò)程中都給予了我