毕业设计(论文)-数控抛光机的设计[管理资料]
目 录
摘要 (1)
关键词 (1)
Abstract (1)
Key words (1)
引言 (2)
1 数控抛光机的总体设计 (3)
工艺分析 (3)
总体布局 (4)
提高抛光机动刚度 (5)
减小热变形 (5)
降低噪音 (5)
造型设计 (5)
主要技术参数的确定 (5)
尺寸参数 (6)
2 数控抛光机的设计计算 (6)
步进电动机的选择 (6)
步进电动机的工作原理及特点 (6)
步进电动机的选择计算过程 (7)
滚珠丝杠的设计计算 (9)
滚珠丝杠螺母的特点 (9)
滚珠丝杠螺母的选择原则 (10)
滚珠丝杠的选择与校核 (10)
滚动导轨的选择与计算 (12)
滚动导轨的特点 (12)
导轨的设计计算 (12)
主轴电动机的选择 (14)
滚珠丝杠轴承的选择 (14)
轴承端盖外形尺寸的确定 (15)
步进电动机轴联接键的选择 (15)
主轴电动机轴联接键的选择 (15)
3 数控抛光机的控制系统设计 (17)
系统设计方案的构成 (15)
单片机介绍 (16)
数控抛光机中各芯片的选用 ...............................................
17
控制信息 (17)
控制信号对应值 (17)
电动机各项驱动数据 (18)
延时程序设计 (18)
延时程序时间计算 (18)
延时程序设计 (18)
结论 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
数控抛光机的设计
机械电子工程专业学生武云龙
指导教师祝凤金
摘要：在现代工业生产中，零件的复杂程度和精度要求迅速提高，传统的普通机床已经越来越难以适应现代化生产的要求，而数控机床具有高精度、高效率、一机多用，可以完成复杂型面加工的特点，特别是计算机技术的迅猛发展广泛应用于数控系统中，数控装置的基本功能几乎全由软件来实现，硬件几乎能通用，从而使其更具加工柔性，功能更加强大。我国目前仍以手工研磨抛光为主，特别是模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。抛光研的自动化、智能化是重要的发展趋势。数字式抛光机这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。
关键词：抛光机；精度；数控
Numerical Control Polishing Machine Design
Student majoring in Machinery and Electronics Engineering Wu yunlong
Tutor Zhu fengjin
Abstract: In modern industrial production, the complexity of the parts and precision requirements increase rapidly. The conventional machine tool has become increasingly difficult to adapt to modern production requirements. NC machine tools with high precision, high efficiency, the use of a machine, can complete complex surface machining features. Especially the rapid development of the computer technology widely used in CNC system, The basic function of the CNC device almost all realized by software, hardware can almost universal, so as to make it more flexible processing, more powerful. China is still a manual grinding and polishing, in particular mold machining mold processing is to solve the problem very well. Polishing grinding automation, intelligence is the important development. This digital polishing machine polishing tool with digital control, digital display and control of process parameters, a set of grinding and abrasive, semi automatic polishing, has the advantages of small volume, easy to use .
Key words: NC machine; Precision; Numerical control
引言
（1）在现代工业生产中，零件的复杂程度和精度要求快速提高，普通的传统机床已经很难适应现代化生产的要求，而数控机床具有高精度、高效率、一机多用，可以完成复杂型面加工的特点，特别是计算机技术广泛应用于数控系统中，数控装置的基本功能几乎全由软件来实现，硬件几乎能通用，从而使其更具加工柔性，功能更加强大。
抛光机也称研磨机，其工作原理是电机带动抛光盘高速转动，由于抛光盘上的海绵、羊毛和抛光剂共同的作用，使其与待抛表面保持摩擦，进而达到祛除漆面污染、氧化层、浅划痕的目的。我国目前仍以手工研磨抛光为主，该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于操作者的经验技艺水平，不仅效率低，且工人劳动强度大，质量不稳定，周期长，工人作业环境差。模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，但手工抛光的以上缺点制约了我国模具加工向更高层次发展。因此，研究抛光的自动化、智能化是重要的发展趋势。
计算机数控抛光技术是一种由计算机控制的精密机床将工件表面磨削成所需要的面形，然后用柔性抛光模抛光，使工件在不改变精磨面形精度的条件下达到镜面光洁度的光学零件制造技术。数字式抛光机这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。抛光不仅增加工件的美观，而且能够改善材料表面的耐腐蚀性、耐磨性，还可以使模具拥有其它优点，如使塑料制品易于脱模，减少生产注塑周期等。因而抛光在零件加工过程中是很重要的一道工序。数控化的抛光机还可以解决用户过去因工件形状复杂难以达到抛光要求这一难题。并且缩短了抛光时间提高了工作效率。采用该工具进行抛光，可快速对粗糙表面整形抛光，不受工件形状、材料硬度限制，对原始表面粗糙度没有要求，功效比较高。
（2）目前，美国亚里桑那大学的光学中心，已基本上用计算机数控研磨抛光加工技术取代了传统的手工研磨抛光加工非球面光学零件。80年代末，日本研制出了的超精密数控范成法研磨机，使用该研磨机加工出的光学零件，，。若用沥青抛光模进行加工，。最近，日本采用门型机械加工中心，使用4000#～8000#铸铁丝结合金刚石砂轮，利用ELID（在线电解修正法）磨削法，磨削BK-7光学玻璃，所获得的非球面的面形精度为1μm，表面粗糙度为43nmRmax。德国的计算机数控研磨抛光技术很快。Loh公司生产的CNCSPM50和120研磨抛光机，不仅可以粗、精磨球面光学零件，而且还可以粗、精磨非球面光学零件。针对产品生产过程中的研磨抛光工序和高速数控机床在制造业中的广泛应用，在普通立式机床的基础上进行数控抛光机床设计。
1数控抛光机的总体设计
抛光机的总体设计是抛光机设计的关键环节，对机床的技术性能和经济性能指标起着决定性作用。抛光机的总体设计是根据设计要求，通过调查研究，检索资料，掌握抛光机设计的依据；然后进行工艺分析，拟订出性能先进，经济性好的工艺方案；工艺分析只确定零件的加工方法，以及要获得的零件需求应具有的运动。如何实现这些运动，有哪几个部件产生运动以及怎样产生所需的运动，工件是立式加工还是卧式加工，运动控制、抛光机的控制位置等，将是总体布局所要解决的问题。
工艺分析
大批量加工，零件为非球形曲面凹形工件，需要对工件的内表面进行抛光，所需要的运动为三坐标的相关联运动。为了适应机械行业的发展趋势，提高机床的自动化程度，减少一般工厂中工人的劳动量，改善工人的工作环境。在数控抛光记的设计中特应用简单的数字控制系统。就实际情况分析，一般的机械加工精度和效率足以完成工作需求，不需要精密的数控系统，但考虑一般机械系统实现自动化生产相对比较困难，而且实现起来相当复杂，设备比较庞大。然而这些问题可以在一个简单的数控系统中很容易地得到很好的解决。随着微型计算机系统的发展，性能的不断提高，大范围的应用普及，应用一个简单的数控系统来完成一般的工作，在一般的小型工厂中足可以实现。所以我们采用了如下的设计方案：
进给系统采用步进电动机——数字控制，滚珠丝杠，双螺母垫片调整间隙，导轨副采用直线滚动导轨副。
上述方案的提出，我综合考虑了以下内容：
(1)步进电动机具有以下优点：
控制系统简单，工作可靠，成本低，控制性能好，在一定的频率下，能按控制频率的要求快速启动、停止和反转。控制输入脉冲频率，电动机的转速就随之改变。并可在很宽的范围内平滑调节，是开环控制系统的理想元件。
(2)滚珠丝杠副传动的优点：
传动效率高，摩擦损失小，其功率消耗只相当于常规丝杠螺母副。给予适当预紧,可消除丝杠和螺母的螺纹间隙反向可消除空程死区，定位精度高，刚性好。启动力矩小，运动平稳，传动精度高，同步性好。磨损小，使用寿命长，精度保持性好[1]。
(3)双螺母-垫片调整间隙并预紧，该方式结构紧凑，调整方便。
(4)直线滚动导轨副的优点：
摩擦系数小和动、静摩擦系数很接近。因此，动作轻便，摩擦力小，摩擦发热少，磨损小，可避免出现爬行有较高的定位精度。如果采用滑动导轨其接触刚度较小，但是摩擦阻力大，磨损快，动静摩擦系数差别大，而且低速时易产生爬行现象。应此不采用滑动导轨副而采用直线滚动导轨副。
总体布局
抛光机要有纵向、横向、垂直方向的运动和抛光头的旋转运动。各运动的动力源均采用步进电动机驱动，以便于实现联动控制。纵向、横向和垂直方向均采用滚珠丝杠螺母将旋转运动转变为直线运动。
分配抛光机的运动：工件为中小型工件，工件的纵向、横向运动和垂直运动由滚动导轨带动工作台实现；抛光头的旋转运动由主轴实现，这样基本可以均匀分配运动，使每个运动件减小重量，降低惯性，需要的驱动力就小，传动机构体积小，一般说来制造成本就低；选用的电动机和丝杠螺母就相对普通，便于购置。工作台的结构简单，有利于提高运动精度、刚度和加工工件的精度。
机床形式：机床形式是指主运动执行件的状态，支撑形式是指支撑件的形状，支撑件高度方向尺寸小于长度方向尺寸时称为卧式支撑；支撑件的高度方向尺寸大于长度方向尺寸时称为立式支撑。数控抛光机采用立式机床形式和立式支撑形式。这种结构占地面积小，机床的操作比较灵活。适用于加工箱形零件。
图1-1布局：仅主轴箱上下移动，移动部件轻视用于较大尺寸的机床。单立柱式结构简单，制造较方便，便于操作。
图1－1 单立柱式形式
图1－2 立式机床形式
图1－2布局：主电动机和主轴部分传动机构均随主轴箱上下运动，无相对移动环节，传动机构布置较方便，并易于实现主轴箱机动上下移动。立柱导轨位于立柱中间，加工较困难。主轴箱和主电动机等较重，上下移动不便。考虑到机床的加工范围、生产率、加工精度和经济性等多方面因素，选用图1-1布局。
提高抛光机动刚度
减小热变形抛光机工作时受到外部热源的影响，如：电动机和环境温度等，以及内部热源的影响，如：摩擦热、切削热等，使机床各部分温度发生变化。热源在机床上分布不均，且产生的热量不同[2]。自然会导致机床各部分不同的温升。由于不同的金属材料具有不同的热膨胀系数，造成机床各部分变形不一，产生机床热变形。使机床机工精度降低，运动部件磨损加快。
减少热变形最简单有效的方法是隔离热源。在抛光机结构设计时，将电动机和主机分离主轴电机位于主体上方，利于散热，加强空气流通，改善环境温度等。
降低噪音机床振动时噪音源，主要是：（1）滚动轴承及其他传动零件的振动、摩擦等造成的机械噪声。（2）电动机风扇、转子旋转搅动空气形成的空气噪音。（3）电动机定子内磁滞伸缩产生的电磁噪音[3]。
在数控抛光机设计中采用的降低噪音的措施：缩短传动链，减少传动件的个数，选用的电机合理，尽量减少电动机因驱动载荷的变化代来的噪音。
造型设计
机床的造型必须和功能相适应，功能决定造型，造型表现功能。数控抛光机造型总的原则是经济实用，自动化程度高，美观大方。
数控抛光机外观造型整体统一，均衡稳定，比例协调。部件的形体采用小圆角过渡的棱柱体造型。
主要技术参数的确定
尺寸参数抛光机主要技术参数包括主参数和基本参数。主参数是机床参数中最主要的。它必须满足以下要求：（1）直接反映出抛光机的加工能力和特性；（2）决定其他基本参数值的大小；（3）作为机床设计的出发点；（4）作为用户选用机床的主要依据。(1)主要尺寸参数（主参数）的确定
抛光机的主参数主要决定于加工工件的尺寸。依据设计任务和设计要求确定抛光机的主参数为：工作台工作面尺寸300X480mm。
(2)其他尺寸参数的确定
其他尺寸为抛光机的第二主参数，它是与工、夹、量具标准化和机床结构的相关参数，它根据主参数来确定。工作台最大移动距离x向600 mm, y向 400mm,主轴箱移动z 向230mm。导轨长度Lx：1000mm，Ly：560mm,Lz:360mm。
2数控抛光机的设计计算
X向移动系统的设计计算已知条件：
移动部件的重量：G=800kg=8kN，时间常数：T=25ms，滚珠丝杠基本导程：L
=5mm，
α/step，快速进给速度：步距角：行程：S=500mm，脉冲当量：δp=，步距角：
=
.0
75
α/step。
=
.0
75
步进电动机的选择
步进电动机的工作原理及特点步进电机是将电脉冲信号转换成机械角位移的执行元件。每接受一个电脉冲，在驱动电源的作用下，步进电动机转子就转过一个相应的步距角。转子角位移的大小及速度分别与输入的控制电脉冲数及其频率成正比，并在时间上与输入脉冲同步，只要控制电脉冲的数量、频率以及电机绕组通电相序即可获得所需的转角、转速及转向，所以用微机很容易实现步进电机的开环数字控制[4]。
步进电机的工作原理为：假定转子具有均匀分布的四个齿，尺宽及间距一致，故齿距为3600/4=900，三对磁极上的齿（亦即齿距）亦为900均布，但在圆周方向一次错过1/3齿距[5]。如果先将电脉冲夹道U相励磁绕组，定子U相磁极就产生磁通，并对转子产生磁吸力，使转子离U相磁极最近的两个齿与定子的U相磁极对齐，V磁极上的齿相对于转子齿在逆时针方向错过了300,W磁极上的齿将错过600。当U相断电，在将电脉冲电流通入V相励磁绕组，在磁吸力的作用下，使转子与V相磁极靠的最近的另两个齿与定子的V相磁极对齐，转子眼逆时针方向转过300角，这个角度就叫步距角。步进电动机的步距角越小，意味着所能达到的位置控制精度越高[6]。
根据上述工作原理，步进电动机有下列特点：
(1)步进电动机受数字脉冲信号控制，输出角位移与输入脉冲数成正比，即θ=Nα
式中θ——电动机转过的角度
N ——控制脉冲数
a ——步距角。
(2)步进电动机的转速与输入脉冲数成正比。
(3)步进电动机的转向可以通过改变通电顺序来改变。
(4)步进电动机具有自锁能力，一旦停止输入脉冲，只要维持绕组通电，电动机就可以保持在该固定位置。
(5)步进电动机工作状态不易受各种干扰因素（如电源电压的波动、电流大小与波形的变化、温度等）影响，只要干扰未引起步进电动机产生“丢步”，就不会影响其正常工作。
(6)步进电动机的步距角有误差，转子转过一定步数以后也会出现积累误差，但转子转过一转以后，其积累误差为“零”，不会长期积累。
(7)易于直接与微机的I/O 接口，构成开环位置伺服系统[8]。
步进电动机的广泛应用，使系统简化，并可靠的获得较高的位置精度。反应式步进电动机又叫做可变磁阻式步进电动机，简称VR 步进电动机。反应式步进电动机种类很多，可以有不同的相数，不同的磁路结构，不同的绕组连接等。但是它们的工作原理相同。反应式步进电动机在我国研制较早，生产量较大，典型的是BF 系列，并已制定了国家标准。我国可生产机座28至200各种型号，*m ，步距角从15度至数分多种[9]。
反应式步进电动机结构较简单。通过对反应式步进电动机工作原理的分析，发现同一台电动机可以有不同的通电方式，可以有不同的拍数。反应式步进电动机可以做成不同的相数，例如4、5、6、8相等均可以，其基本的工作原理同三相时相同，也可以在不同的通电方式下运行。
反应式步进电动机的特点：
(1)气隙小 定转子之间的间隙称为气隙。从制造工艺上考虑，气隙大一些为好，但从电机性能上看，在励磁电流相同时，气隙越小，磁通密度越高，电磁转矩越大。在定转子齿对齿的状态下，气隙越小，定位精度越高。所以一般反应式步进电动机的气隙都做得很小，约在30-50范围内。
(2)步距角小 因为反应式步进电动机定转子是采用软磁材料做成的，没有磁钢，靠磁阻变化产生转矩。在机械加工所能允许的最小步距情况下，转子的齿数可以做得很多。
(3)励磁电流较大：要求驱动电源功率较大。
(4)电机的内部阻尼较小：当相数较小时单步运行振荡时间较长。
(5)断电后无定位转矩。
步进电动机的选择计算过程
(1)选择电机 脉冲当量小可提高加工精度，但使系统复杂。 ~ mm 的数控铣、钻、镗床， mm /step ，
初步确定 75.0=b θ/step 。
1)转动惯量计算：
工作台质量折算到电机轴上的转动惯量:
()G J p ⨯=21180αδ
()80075.014.0125.01802
⨯⨯⨯=
23.7cm kg ⋅=
273cm N ⋅= 丝杠的转动惯量：
l D J 442108.7-⨯=
1002.3108.744⨯⨯⨯=-
279.81cm N ⋅=
联轴节转动惯量： 查手册得2360cm N J ⋅=
2J 、3J 与电机同轴，故可直接相加，则总转动惯量为：
2321.79.2146079.8173CM N J J J J =++=++=
2)转动力矩计算：
快速空载时所需力矩：
0max M M M M f ++=
最大切割负载时所需力矩：
t f at M M M M M +++=0
快速进给时所需力矩：
0M M M f +=
式中 max a M —— 空载启动时折算到电机轴上的加速度力矩
f M —— 折算到电机轴上的摩擦力矩
0M —— 由于丝杠预紧所引起折算到电机轴上的附加摩擦力矩
at M —— 切割时折算到电机轴上的加速度力矩
t M —— 折算到电机轴上的切削力矩负载
m N 10T
6.9J M 4-n a ⋅⨯= 当max n n =时， a M M =max
cm N m N M ⋅=⋅=⨯⨯⨯=-14949.110025
.06.967.166479.214max 当8.0=η，005.0='f 时
πη
20Gl f M f '= cm N cm kgf M f ⋅=⋅=⨯⨯⨯⨯=777.44777.08
.014.326.0800005.0 当9.00=η时，预加载荷x F P 3
10=，则 ()()cm N cm kgf l F M cm N cm kgf l F M x t x .4.119.94.118
.014.326.01002.56.7.756.08.014.369.016.010*********==⨯⨯⨯====⨯⨯-⨯=-=πηπηη 所以，快速空载启动所需力矩：
cm N M M M M f a .337.16156.7777.41490max =++=++=
快速进给时所需力矩：
cm N M M M f .337.1256.7777.40=+=+=
抛光时所需力矩：
cm N M M M M t f .737.1314.11956.7777.40=++=++= 由以上计算分析可知：所需最大力矩cm N M .337.161max = (2)步进电动机的确定：
cm N M M q .34.4034
.0337.1614.0max ===
为满足最小步距要求，电动机选用三相六拍工作方式，查表知： 866.0=jm q
M M 所以，步进电机最大静转距jm M 为
cm N M M q jm .75.465866
.034
.430866
.0==
=
步进电机最高工作频率：
HZ V f p 33.13330125
.0601000
60max max =⨯==
σ 综合考虑，查表选用110BF004型直流步进电机能满足使用要求 (3）电机性能参数：
步距角 5.1/75.0=α
最高空载启动频率500step/ s 运行频率7000setp/s 相数 3相 电压 30V 相电流4A 外径 110mm 长度 125mm 轴径 16mm 重 60N
滚珠丝杠的设计计算
滚珠丝杠螺母的特点 滚珠丝杠螺母副能保证机床进给动作灵敏、传动效率和传动精度高的要求。
滚珠丝杠螺母副中丝杠及螺母的工作表面为弧型螺旋槽，装配后形成螺旋滚道，在螺旋滚道内放入一定数量的滚珠，使丝杠与螺母在工作时形成动摩擦。
滚珠丝杠螺母副的优点是摩擦系数小、传动效率高、所需传动转矩小、灵敏度高，
低速运动平稳性好、磨损小、精度保持性好，使用寿命高，可通过预紧和间隙消除措施保证其反向转动精度。缺点是加工复杂，成本高，垂直安装时不能自锁。滚珠丝杠螺母副中，滚珠的循环方式分外循环和内循环二种方式。滚珠在返回过程中与丝杠脱离接触的为外循环方式。为保证反向传动精度和机构的轴向刚度，必须消除丝杠螺母的轴向间隙，并应适当预紧。在很多情况下，通常采用双螺母结构来解决。
滚珠丝杠螺母的选择原则 XYZ 工作台中X 、Y 、Z 方向的移动，可以采用螺旋机构或者齿轮齿条传动机构，这两种均可以把旋转运动转变为直线运动[10]。因为此机构以传递运动为主，要求有较高的传动精度，又要求结构紧凑，所以选用螺旋机构，但是螺旋机构中滑动丝杠与螺母之间的相对运动时，磨损较为严重，影响传动精度，寿命短，效率低，不能满足高速度、高效率和高精度等传动要求。为了使传动灵敏又能满足精度要求，选用滚珠螺旋机构，也就是采用了滚珠丝杠螺母机构传动。 滚珠丝杠的选择与校核 根据实际工作， 取2KN 2F Fp 1KN,F F ,1KN F f f c f =====。 则导轨工作时间的轴向力P m 为：
P m =G )(F f k.F c f +'+
=8000)+(10000.005+1000 1.1⨯⨯ =1145N
(k 和f '是直线滚动导轨的摩擦系数，)。 (1) 丝杠的最大载荷：1145N P F m max ==
丝杠的最小载荷：40N 80000.005f.G F min =⨯==
平均载荷：N F F F m 67.7763
40
229032min max =+=+=
最大进给时丝杠的转速：min 20051000
0max max r l v n ==
= 最低转速取：m in 5min r n =
平均转速：min 1353
5
2002r n av =+⨯=
丝杠的工作寿命取15000h, 精度系数： 1=a f
运动状态系数：5.1=w f 寿命值：5.12110
15000
1356010606
6=⨯⨯==
l n L av i 得当量动载荷：N f f L F C a w m m 6.55331
5
.15.12167.77633=⨯⨯==
查样本型号为FFZ3205。额定动载荷N C a 19600=，丝杠直mm d 320=，刚球直
径mm d 5.3=，导程mm L 50=，浮动式反向器内循环，每个滚珠有三列，双螺母垫片预
紧，预加载荷为N 62504
C a =,，远大于预加载荷的31
，精度等级为E 级精度。
(2） 丝杠的精度校核
滚珠丝杠受工作负载m ax F 引起的导程变化量：ΔEF
l F l i 0
max ±= 以上公式当中：261021cm N E ⨯=
cm mm l 5.050==
滚珠丝杠截面积：2
2
279.5114.3285.22cm d F =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=π
则： cm l 6
2
61103.514
.3285.210215.01145⨯±=⨯⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯±=∆ 扭矩引起的导程变化量2l ∆很小可忽略，即：1l l ∆=∆
所以，导程变形总误差Δ为：m m l l μ8.8103.56
.0100
10060=⨯⨯=∆=∆- 查表可知，E 级精度的丝杠允许螺距误差（1m ）长为15μm/m,故刚度足够。 (3) 效率计算：
丝杠螺母的传动效率η为：()
ϕγγ
η+=
tg tg
公式中摩擦角01'=φ螺旋开角523'︒=
则 ()
953.001523523='+'︒'
︒=
tg tg η (4) 稳定性计算：
失稳是临界负载()2
2ul E p j k π=
式中：丝杠材料弹性模量 ()
261021cm N E ⨯= 丝杠工作长度：mm l 500= 截面惯性矩，圆柱： 4
164
d J π
= mm R d d e 9.272201=-+=
丝杠轴段系数： 2=μ 则：
()2
4625029.2764
14.3102114.3⨯⨯⨯
⨯⨯=k p kN 522.61=
所以145
.1522
.61max =F p k 远大于[]4=k η 故不会失稳。
(5) 丝杠螺母副各参数：
导程 mm l 50= 行程 mm s 500= 公称直径 mm d 320= 滚珠直径 mm d b 5.3= 接触角 ︒=45β
滚道半径 mm d R b 9425.1211.1==
滚道圆弧偏心距()()1361.0707.09425.1cos 2=⨯=-=βb d R e 螺旋开角 ︒='=︒417.3523γ
丝杠大径 mm d d d b 3151~4101=⎪⎭⎫
⎝⎛-=
丝杠小径 mm R e d d 5.282201=+-= 丝杠螺纹牙顶圆角 mm d r b 35.01.0== 螺母大径 mm R e d D 5.35220=+-=
螺母小径 mm d d d D 332
1
001=-+=
滚动导轨的选择与计算
为了实现高精度、高可靠度及平滑稳定的直线运动需求，我选择滚动导轨。我所选择的直线导轨是GGA 系列线性导轨。
GGA 系列直线滚动导轨采用3列双圆弧接触式及45°接触角的钢珠系列设计，提供角的钢珠列设计，提供径向、反径向及横方向四方向的相同额定负荷能力，无论X 、Y 、Z 等轴的各种安装方式都可以使用，并且可在维持低摩擦阻力情况下均匀的施以预压，增强四个受力方向的刚性，特别适合高精度与中等负荷的运动方式。高刚性，四方向等负荷设计，能够均匀的将润滑油脂注入每个循环回路，无论各种安装方式都可以获得最佳的润滑效果，并且提升整体的行走顺畅度与使用寿命，实现高精度、高可靠度及平滑稳定的直线运动需求。
导轨的设计计算 (1）查手册，导轨的额定动、静载荷分别为Ca=,Coa=14Kn ：5.1,3,66.0,1,1=====r w c h t f f f f f
滑块的载荷：()()KN F G P P P P 25.2184
1
414321=+=+====
代入下式：
K P C f f f f f L c a w c t h ⋅⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛⋅=ε
r 式中K=50, ε=3,则
()3
.75350
07.1550
02.544.015354
5075.13.112.1166.0113
3
=⨯=⨯⨯==⨯⎪⎭⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯=L
式中：
—载荷系数
——精度系数——接触系数——温度系数——硬度系数
——计算载荷——额定寿命—w r c t c f f f f fh P L 见表2-1
直线运动导轨的作用是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。对于滑动导轨面的流体润滑，由于油膜的浮动，产生的运动精度的误差是无法避免的。在绝大多数情况下，流体润滑只限于边界区域，由金属接触而产生的直接摩擦是无法避免的，在这种摩擦中，大量的能量以摩擦损耗被浪费掉了。 与之相反，滚动接触由于摩擦耗能小．滚动面的摩擦损耗也相应减少，故能使直线滚动导轨系统长期处于高精度状态。同时，由于使用润滑油也很少，大多数情况下只需脂润滑就足够了，这使得在机床的润滑系统设计及使用维护方面都变得非常容易了。
为了提高运动精度和精度的保持性，要求有足够的预加负数，这是矛盾的两方面。工作时间过长，钢球开始磨损，作用在钢球上的预加负载开始减弱，导致机床工作部件运动精度的降低。导轨如果要保持初始精度，必须更换导轨支架，甚至更换导轨。如果导轨系统已有预加负载作用。系统精度已丧失，唯一的方法是更换滚动元件。
寿命时间的计算
当行程长度一定，以小时为单位的额定寿命为：
h
n L L n L L L a a h 95.3126145.03.7533.83.860210223=⨯⨯=≈⋅=
按年工作日为300天，两班工作制，每班8小时，开机率为80%，则预计寿命年限为：
14
.88.01630095
.31261=⨯⨯=
h L 年
满足要求。
(2）导轨尺寸参数（见图2-1）
图2-1 导轨
主轴电动机的选择
(1）查手册选择电动机G5638微型单相电动机。 (2）G5638型电动机的主动参数
功率=P 550W,额定转速8000r/min,效率%68=η,，,,功率因数88.0cos =β。 滚珠丝杠轴承的选择
选取7204AC 型角接触球轴承，其内径d=20mm,外径D=47mm,宽B=14mm,欲加载荷F r =1000N,平均载荷F a =1000N ，额定载荷C a =14KN 。
当量动载荷
N F F YF XF P a r a r 128087.041.0=+=+= —径向系数——轴向系数—Y X
疲劳寿命计算
T P C L h >=⎪
⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯=⎪
⎭
⎫
⎝⎛=57.114014128010145005003ε
能满足要求。
鉴于另一端支撑部分只承受丝杠重量选6204，不用计算。 轴承端盖外形尺寸的确定
由轴承外径知D=47mm,查手册知，螺钉直径d3=M8,螺钉数目n=4。
()()mm
b mm e D D mm
d e mm d D D mm
d D D 10336.96.1~2.1476.1~2.16.982.12.18785.2675.26785.2475.214330230==⨯-=-==⨯===⨯+=+==⨯+=+=
步进电动机轴联接键的选择
由于是静联接，选用普通平键，圆头，轴径d=16mm,键宽b=5mm,键长l=18mm. 故键的接触长度mm b l l 13518=-=-='，
毂材料选用45钢，需用挤压应力查得静载荷为125Mpa ， ，
,故满足使用要求。 主轴电动机轴联接键的选择
由于也是静联接，选用普通平键，圆头，轴径d=11mm,键宽b=4mm,高h=5mm,键长l=10mm.
故键的接触长度mm b l l 6410=-=-='， 毂材料选用45钢，需用挤压应力查得为125Mpa ， ，
远大于快速启动转距，故能满足要求。
3 数控抛光机的控制系统设计
系统设计方案的构成
本系统包括机械部分和步进电机控制两部分。根据所给的要求，拟用开环控制结构
设计方案，其开环系统结构原理如图3-1。
图3-1开环系统原理图
具体原理：编写单片机指令，通过扫描键盘输入的数字记录需要转动的角度，然后计算需要输出的脉冲，用软件的方法实现脉冲的输出，然后由光电耦合电路减小外部的干扰，接着用环行分配器使各相绕组按一定的顺序通电，由功率放大电路实现功率的放大，然后接步进电动机，通过联轴器把力矩传到丝杠螺母副。使得丝杠螺母副的转动带动工作台作直线移动。
单片机介绍
单片机作为微型机算计的一个重要分支，应用面很广，发展很快。单片机正朝着高性能和多品种方向发展，今后单片机的发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
单片机是微型机的一个主要分支，它在结构上的最大特点是把CPU、存储器、定时器和多种输入/输出接口电路集成电路芯片上。就其组成和功能而言，一块单片机芯片就是一台计算机。
单片机的特点及其应用：
(1)有优异的性能价格比。
(2)集成度高、体积小、有很高的可靠性。单片机把各功能部件集成在一块芯片上，内部采用总线结构，减少了各芯片之间的连线，大大提高了单片机的可靠性与抗干扰能力。另外，其体积小，对于强磁场环境易于采取屏蔽措施，适合于在恶劣环境下工作。
(3)控制功能强。为了满足工业控制的要求，一般单片机的指令系统中均有极丰富的转移指令、I/O口的逻辑操作以及位处理功能。单片机的逻辑控制功能及运行速度均高于同一档次的微机。
(4)低工耗、低电压、便于生产便携式产品。
(5)，进一步缩小了体积，简化了结构。
(6)单片机的系统扩展系统配置较典型、规范，容易构成各种规模的应用系统。
正是由于单片机具有以上的优点，它已经成为科技领域的有利工具，人类生活的得力助手。它的应用便及各个领域。主要表现在以下几个方面：
弹片机在智能仪表中的应用：单片机广泛的应用于各种仪器仪表，是仪器仪表智能化，并可以提高测量的自动化程度和精度。简化仪器仪表的硬件结构，提高其性能价
格比。
单片机在机电一体化中的应用：机电一体化是机械工业发展的方向。机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、计算机技术一体，具有智能特征的机电产品，例如：车床、钻床等。单片机作为产品中的控制器，能充分发挥它的体积小、可靠性高、功能强等优点，可大大提高机器的自动化智能化程度。
单片机在时时控制中的应用：例如工业测控、航空航天、机器人、尖锐武器等各种实时控制系统中，都可以用单片机作为控制器。单片机的实时数据处理能力和控制功能可使系统保持在最佳工作状态，提高工作效率和产品质量。
单片机在人类生活中的应用：自从单片机诞生以后，他就步如了人类生活，如洗衣机、手机、电冰箱、电子玩具、收录机等电器配上单片机后，提高了智能程度，增强了功能，倍受人们的喜爱。 数控抛光机中各芯片的选用
根据国内经济型数控系统机床控制系统单片机的使用情况，在此选用常用的MCS-51系列8031单片机。此单片机价格便宜，外接EPROM 程序存储器和RAM 数据存储器，内部设有16位DPRT （内部指针寄存器）可寻址64K 存储空间，又因为程序存储器与数据存储器是统一的编址的（通过PSEN,RD 和WR 信号分别选通）,所以一共可寻址128K 地址空间[11]。以下是EPROM 和RAM 的芯片选择及地址空间划分情况：
选2764EPROM 一片8K ⨯8作为程序存储器。计算容量，初步估计程序最多有2000条，，则共需要5K 字节的程序存储器可满足要求。
同样选8K ⨯8的6264RAM 作为数据存储器也可以满足要求。EPROM 和RAM 统一分配地址空间，都在FFFH 1~H 0000之间。
用8031的P0口作为地址数据复用口，所以需要外接一片8位地址锁存器74LS373于P0口。再用P2口的低五位作为高五位地址线，即P2口作地址线输出，从而不能再用P2口作为一般的I/O 口使用。用P1口作为一些控制信号输入，0.510P ~P .依次为手动信号，X 方向手动，Y 方向手动，Z 方向手动，反向信号，执行信号。另外外接一片8155A 作为步进电动机各项绕阻的控制芯片[12]。 控制信息 控制信号对应值
(1）. 手动信号 =0,即P1口为FEH X 向 =0,即P1口为FCH Y 向 =0,即P1口为FBH Z 向 =0,即P1口为F7H 反向 =0,即P1口为EFH 执行 =0,即P1口为CFH 停止 =0,即P1口为7FH
(2）. 8155A 控制字10000000B,即80H,A 口，B 口工作在方式0输出，C 口没有全部置0。
电动机各项驱动数据
(1）单三拍A-B-C ：
X 向电动机（8155A 口），A 相01H B 相02H C 相04H Y 相电动机（8155B 口），A 相08H B 相10H C 相20H Z 相电动机（8155C 口），A 相01H B 相02H C 相04H (2) 三相六拍，A-AB-B-BC-C-CA ：
X 相电动机分别为01H ，03H ，02H,06H,04H,05H 。Y,Z 电动机可类似得到。
延时程序时间计算 延时计算：
1440375.0/360=⨯= n 个 ()s 256222.34721440/1μμ>=⨯=s t
所以此程序采用双重循环延时时，取s 348t μ=，采用两条NOP 指令和两条DJNZ 指令，则（4DATA+3）DATA1=348,取DATA1=2=02H 则DATA2=45=2DH 。 程序设计：
YANS: MOV R1, 02H
LOOP1: MOV R2, 2DH LOOP2: NOP
NOP DJNZ R2, LOOP2
DJNZ R1, LOO
机械毕业设计1704竹筷抛光机
中文摘要和关键词 摘要：本文根据筷子现有的制作工艺及加工设备的基础上，详细阐述了对竹筷采用摩擦原理进行机械抛光的设计，其主要内容包括动力装置、传动装置的选择、功率计算、轴的结构设计以及强度校核、机架和箱体等几个主要方面的设计。通过对V带传动的研究，结合目前的发展情况和所要面临解决的问题，建立了适应于竹筷抛光机的V带传动方案，设计具有传递大功率、小重量、利于加工等优点的传动装置。在设计中，考虑到其传递的功率大和传动的平稳性，重点对轴的结构进行设计。 关键词：摩擦抛光；V带传动；结构设计；装配
Abstract and Keyword Abstract：This article according to the bamboo chopsticks existing manufacture craft and in the processing equipment foundation, detail elaborated bamboo chopsticks uses the friction principle to carry on the machinery polishes, its main content including power unit, the choice of transmission device, power computation, axis structural design as well as intensity examination, rack and box body and so on several principal aspects designs. Through to V belt transmission research, the union at present development situation and must face the solution the question, established adapted in the bamboo chopsticks buffing machine V belt transmission plan, the design has the transmission high efficiency, the small weight, favor merit the and soon processing transmission device. In the design, considered its transmission the power is big and the transmission stability, the key countershaft structure carries on the design. Key word: scraping polishing; V belt transmission; Structural design; Assembly
抛光机毕业设计
抛光机毕业设计 抛光机毕业设计 在现代工业制造中，抛光机是一种非常重要的设备。它能够通过磨削和抛光的过程，使物体表面光滑、亮丽，达到一定的光洁度要求。因此，抛光机的设计与研发对于工业制造行业来说具有重要意义。本文将探讨抛光机的毕业设计，并从设计原理、结构设计和创新方向三个方面进行分析。 一、设计原理 抛光机的设计原理主要包括磨削和抛光两个过程。磨削过程通过研磨材料和磨削工具的作用，去除物体表面的凹凸不平，使表面变得平整。而抛光过程则是利用磨削后的表面进行进一步处理，通过摩擦和研磨材料的作用，使表面光洁度提高，达到一定的亮度。 在设计抛光机时，需要考虑磨削和抛光过程的参数调节，如研磨材料的选择、磨削速度的控制、磨削力的调整等。同时，还需要考虑抛光机的稳定性和工作效率，以及对不同材料的适应性等因素。 二、结构设计 抛光机的结构设计是实现其功能的关键。通常，抛光机由电机、研磨头、研磨盘、控制系统等组成。电机提供动力，驱动研磨头和研磨盘进行磨削和抛光。控制系统则用于控制研磨过程中的参数，如速度、力度等。 在设计抛光机的结构时，需要考虑以下几个方面。首先，选择合适的电机和研磨头，以满足不同工件的需求。其次，设计合理的研磨盘，使其能够适应不同形状和尺寸的工件。最后，设计稳定的控制系统，以实现对研磨过程的精确控制。
三、创新方向 在抛光机的毕业设计中，可以从以下几个方面进行创新。 首先，可以研究和设计一种新型的研磨材料，以提高抛光效果。目前市场上常用的研磨材料主要有砂轮、抛光布等，但其效果有限。因此，可以尝试使用新材料或改进现有材料，以提高抛光效果。 其次，可以设计一种自动化的抛光机。目前的抛光机大多需要人工操作，工作效率低下。因此，可以设计一种能够自动完成研磨和抛光过程的机器，提高工作效率和质量。 另外，可以研究抛光机的节能设计。目前的抛光机普遍存在能耗较高的问题，不仅浪费能源，还对环境造成一定的影响。因此，可以通过改进电机和控制系统等方面，实现抛光机的节能设计。 最后，可以研究抛光机的智能化设计。通过引入人工智能技术，实现抛光机的自学习和自适应能力，提高抛光效果和工作稳定性。 总结起来，抛光机的毕业设计是一个涉及多个方面的综合性课题。在设计过程中，需要考虑设计原理、结构设计和创新方向等方面的问题。通过合理的设计和创新，可以提高抛光机的性能和效率，满足工业制造的需求。
硬脆质材料双面研磨-抛光机的设计
硬脆质材料双面/研磨抛光机的设计 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，2000 6、王先逵. 精密加工技术实用手册[M]. 北京：机械工业出版社,2007 7、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
(完整版)数控铣床毕业设计论文
毕业设计设计题目:经典零件的加工工艺 系别: 自动化工程系 专业: 机电一体化 班级: 106025 姓名: 章厚君 学号: 33 设计小组: 章厚君，刘宏超 指导教师: 马海国 完成时间:
【摘要】 (3) 前言 (4) 零件简图 (5) 1.1零件图的正确性及完整性分析 (6) 2.工艺方案的分析与拟定 (6) 2.1分析零件图 (6) 2.2 毛坯的选择 (6) 2.2.1确定毛坯的制造形式 (6) 2.2.2毛坯的热处理 (7) 3.机床的选择 (7) 3.1普通铣床的选择 (7) 3.2 加工中心的选择 (8) 4.工件的装夹与定位 (10) 4.1.1工件的装夹方案 (10) 4.1.2选择定位基准 (10) 4.2夹具、刀具、量具的选择 4.2.1 夹具的选择11 4.2.2 刀具的选择 (12)
4.2.3量具的选择 (13) 5.1确定加工余量 ............................................................................................ 5.2加工方案选择各表面及孔..................................................................... 【摘要】 5.3 各表面及孔的加工方案........................................................................ 5.3.1平面的加工方案 (14) 5.3.2 孔的加工方案 (14) 6.1切削用量的选择原则 (14) 6.2切削用量的确定 (14) 6.3进给量f的确定 (16) 6.4切削深度αp的确定 (16) 6.5切削速度ｖc的确定 (17) 6.6主轴转速n的确定 (17) 7.拟订并确定加工工艺方案 (20) 7.1拟订加工方案 (20) 7.2比较并确定最终加工工艺方案 (22) 8.工序内容拟定 (22) 8.1 工序三的装夹方案 (22) 8.2 工步（3）的工艺分析 (22) 8.3 工步（5）的工艺分析 (23) 9.数控加工工艺文件 (25) 9.1数控加工工序卡 (25) 9.2数控加工刀具卡 (25) 结束语 (26) 参考文献 (28) 典型零件的加工工艺
毕业设计(论文)-数控抛光机的设计[管理资料]
目 录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (2) 1 数控抛光机的总体设计 (3) 工艺分析 (3) 总体布局 (4) 提高抛光机动刚度 (5) 减小热变形 (5) 降低噪音 (5) 造型设计 (5) 主要技术参数的确定 (5) 尺寸参数 (6) 2 数控抛光机的设计计算 (6) 步进电动机的选择 (6) 步进电动机的工作原理及特点 (6) 步进电动机的选择计算过程 (7) 滚珠丝杠的设计计算 (9) 滚珠丝杠螺母的特点 (9) 滚珠丝杠螺母的选择原则 (10) 滚珠丝杠的选择与校核 (10) 滚动导轨的选择与计算 (12) 滚动导轨的特点 (12) 导轨的设计计算 (12) 主轴电动机的选择 (14) 滚珠丝杠轴承的选择 (14) 轴承端盖外形尺寸的确定 (15) 步进电动机轴联接键的选择 (15) 主轴电动机轴联接键的选择 (15) 3 数控抛光机的控制系统设计 (17) 系统设计方案的构成 (15) 单片机介绍 (16) 数控抛光机中各芯片的选用 ............................................... 17
控制信息 (17) 控制信号对应值 (17) 电动机各项驱动数据 (18) 延时程序设计 (18) 延时程序时间计算 (18) 延时程序设计 (18) 结论 (19) 参考文献 (20) 致谢 (21)
数控抛光机的设计 机械电子工程专业学生武云龙 指导教师祝凤金 摘要：在现代工业生产中，零件的复杂程度和精度要求迅速提高，传统的普通机床已经越来越难以适应现代化生产的要求，而数控机床具有高精度、高效率、一机多用，可以完成复杂型面加工的特点，特别是计算机技术的迅猛发展广泛应用于数控系统中，数控装置的基本功能几乎全由软件来实现，硬件几乎能通用，从而使其更具加工柔性，功能更加强大。我国目前仍以手工研磨抛光为主，特别是模具表面的精加工是模具加工中未能很好解决的难题之一。抛光研的自动化、智能化是重要的发展趋势。数字式抛光机这种抛光工具采用数字化控制，数字式显示和控制工艺参数，备有整套磨头及磨料，半自动抛光，具有体积小、使用方便的优点。 关键词：抛光机；精度；数控 Numerical Control Polishing Machine Design Student majoring in Machinery and Electronics Engineering Wu yunlong Tutor Zhu fengjin Abstract: In modern industrial production, the complexity of the parts and precision requirements increase rapidly. The conventional machine tool has become increasingly difficult to adapt to modern production requirements. NC machine tools with high precision, high efficiency, the use of a machine, can complete complex surface machining features. Especially the rapid development of the computer technology widely used in CNC system, The basic function of the CNC device almost all realized by software, hardware can almost universal, so as to make it more flexible processing, more powerful. China is still a manual grinding and polishing, in particular mold machining mold processing is to solve the problem very well. Polishing grinding automation, intelligence is the important development. This digital polishing machine polishing tool with digital control, digital display and control of process parameters, a set of grinding and abrasive, semi automatic polishing, has the advantages of small volume, easy to use . Key words: NC machine; Precision; Numerical control
大米抛光机
1 引言 中国是世界上最大的稻谷生产国和大米消费国，长期以来政府非常重视稻谷的加工与转化，在农业机械工业“十五”发展规划中把农副产品精深加工成套技术装备作为主要攻关课题，并明确提出了重点支持“精米加工成套设备”的研发。 从国家发展方面考虑来说随着粮食加工向集约化、规模化、精细化方向的发展，大处理量的、以高新技术集成融合为标志的、设备性能优良的碾米机械的主流市场需求已成为碾米机械设备制造企业面临的重要技术课题。而在工业化碾米生产线中，精碾精抛工段是最终决定大米成品质量的终端环节，也是在线设备中复杂性和技术性最高的环节。目前中国100t以上的大型米厂配置的精米抛光机主要依赖国外进口，以瑞士Buhler公司和日本佐竹公司为代表的粮食机械设备制造商，在大处理量精米线设备领域具有国际技术领先的优势，也是中国市场上大吨位抛光机占有份额最大的设备商，并已分别在无锡、苏州建立了成套碾米设备的制造基地。其大型抛光机产品具有共同的特点，即运行精度高，抛光能力强，制造精良，可靠性好。但其电耗较高、对原粮的适应性较差。国产的达到100t处理量的大型抛光机有CM2l型、MPMT21型和McMG21／15型等几种，但其主体结构和着水系统的设计基本相同。产品的整体技术水平低，系列化、标准化程度低，在材质、加工精度、外观质量及工艺性能等方面与国外先进水平存在差距。因此，自主开发具有技术原创性、知识产权自主性和高科技含量的大型精米抛光机对于提高中国碾米机械技术水平和大米的国内外市场竞争力具有积极的意义。 从国民日常生活方面来说随着我国的国民经济不断发展，人们的生活水平不断提高，人们对大米消费，不但要求品质、口感好，而且要求表面光洁、卫生。品质优良、外表晶莹光滑的精米，受到了人们的青睐。大米抛光是大米精加工工艺流程中必不可少的一道工序，而且现今对主食大米的需求也由过去的单一品种向多品种方面发展, 免淘米走俏于市场, 产量和销量不断增加就是一例。而生产免淘米的关键设备是白米抛光机, 它直接影响到免淘米的产品质量。所以加强对大米抛光机的研究十分必要。 1.1 国内外大米抛光机工业的发展现状 新中国成立后抛光机械工业的发展很迅速，1974年抛光机械的标准化、系列化选型定型工作奠定了在国际上的地位；20世纪80年代后期，水稻生产发展大
18B型超精密双面抛光机设计【开题报告】
开题报告 机械设计制造及其自动化 18B型超精密双面抛光机设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 超精密加工技术，是现代机械制造业最主要的发展方向之一，直接影响到一个国家尖端技术和国防工业的发展，并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术，因此世界各国对此都极为重视，投入很大力量进行研究开发，同时实行技术保密，控制关键加工技术及设备出口。 通常，按加工精密度区分清楚，机械加工可分为一般加工、精密加工、超精密加工三个阶段。目前，精密加工是指加工精密度为1~0.1µ;m，表面粗拙度为Ra0.1~0.01µ;m的加工技术，但这个界限是随着加工技术的进步不停变化的，今天的精密加工可能就是明天的一般加工。精密加工所要解决的问题，一是加工精密度，包孕形位公役、尺寸精密度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精密度，却难于取得高的加工效率。精密加工包孕微细加工和超微细加工、光整加工等加工技术。传统的精密加工方法有砂带磨削、精密磨削、珩磨、精密研磨与抛光等。 1．国内外现状 随着航空航天、高精密仪器仪表、惯导平台、光学和激光等技术的迅速发展和多领域的广泛应用，对各种高精度复杂零件、光学零件、高精度平面、曲面和复杂形状的加工需求日益迫切。目前国外已开发了多种精密和超精密车削、磨削、抛光等机床设备，发展了新的精密加工和精密测量技术。 我国目前已是一个"制造大国"，制造业规模名列世界第四位，仅次于美国、日本和德国，近年来在精密加工技术和精密机床设备制造方面也取得了不小进展。但我国还不是一个"制造强国"，与发达国外相比仍有较大差距。我国每年虽有大量机电产品出口，但多数是技术含量较低、价格亦较便宜的中低档产品；而从国外进口的则大多是技术含量高、价格昂贵的高档产品。目前我国每年需进口大量国内尚不能生产的精密数控机床设备和仪器。 由于国外一些重要的高精度机床设备和仪器对我国实行封锁禁运，而这些精密设备仪器正是我国发展国防工业和尖端技术所迫切需要的，因此，为了使我国的国防和科技发展不受制于人，我们必须投入必要的人力物力，自主发展精密和超精密加工技术，争取尽快将我国的精密和超精密加工技术水平提升到世界先进水平。 超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本。这些国家的超精密加工
数控机床的设计与应用研究论文(共2篇)
数控机床的设计与应用研究论文（共2篇） 一、数控机床的设计与应用研究 数控机床是一种以数字信号控制机床运动和加工过程的机床。 数控机床采用计算机编程语言编写指令控制机床的动作，具有高精度、高效率、高柔性和高自动化程度等优点。数控机床广泛应用于 航空航天、汽车制造、模具加工、电子设备制造等领域，成为现代 工业的重要生产工具。本文将主要介绍数控机床的设计与应用研究。 一、数控机床的设计 数控机床的设计分为硬件设计和软件设计两种。硬件设计主要 包括机械结构设计、传动系统设计、控制系统设计等方面。软件设 计则是对机床控制系统的编程语言进行设计。 1. 机械结构设计 数控机床的机械结构设计是机床的基础，直接影响到机床的加 工精度、稳定性和寿命。机械结构设计包括选材、设计刚度、减振 和驱动系统的设计。 选材是机械结构设计的第一步，不仅要考虑机械性能，还要考 虑加工性、成本和生产周期。钢材是机械结构设计的一种主要材料，需要考虑选用什么牌号、什么规格的钢材。为使机床的极限用力不 至于变形，设计刚度必须达到一定的标准。减振是机械结构设计的
重点，应选用合适的减振装置来减少机械振动。驱动系统的设计也 非常关键，包括伺服驱动、步进驱动等。 2. 传动系统设计 数控机床的传动系统设计，包括了数控机床的各种传动装置， 如伺服电机、导轨和轴承等等。针对轴心和轴向的传动，需要根据 机床的加工精度要求来选取不同的传动方式。 3. 控制系统设计 数控机床的控制系统设计是数字信号控制机床运动和加工过程 的核心。控制系统的设计应该能够实现计算机与机床的全面通讯， 并能够处理数控机床的各种异常情况。 二、数控机床的应用研究 数控机床已经广泛应用于各种领域，特别是在机械加工、汽车 制造和工业生产中，数控机床已经成为现代工业的生产工具。数控 机床的应用研究可以分为如下三个方面： 1. 进行数字化仿真与分析 在机床设计和加工过程中，进行数字化仿真与分析可以有效地 避免不必要的失误和浪费。数控机床的仿真可以主要分为机械仿真、流体仿真、热力仿真等。通过利用计算机模拟出加工过程中的不同 情况，并进行分析优化，可以有效地提高机床的加工效率和加工精度。
一种新型金相试样抛光机的设计毕业设计
一种新型金相试样抛光机的设计毕业设计
新型金相试样抛光机的设计 目录 摘要 ........................................................................................................................................ I ABSTRACT.......................................................................................................................... I I 1 绪论 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1设计的目的和意义........................................................................... 错误!未定义书签。 1.2金相试样抛光机的国内外研究状况 (1) 1.2.1国外抛光机的性能与特点 (1) 1.2.2国内抛光机的性能与特点 (2) 1.2.3讨论 (2) 2 金相试样抛光机设计思想及方案确定 (4) 2.1设计要求 (4) 2.2金相试样抛光机整体方案的确定 (10) 2.2.1金相试样抛光机类型分析 (4) 2.2.2金相试样抛光机方案比较 (5) 2.2.3综合考虑选出最佳设计方案 (6) 3 金相试样抛光机机械设计 (7)
抛光机器人动力机械臂设计【毕业作品】
毕-设 业-计 （20 届） 抛光机器人动力机械臂设计 所在学院 专业班级机械设计制造及其自动化学生姓名学号 指导教师职称 完成日期年月
摘要 摘要：本文简述了抛光机在工业生产中的广泛应用，同时叙述了抛光机机械臂机构对于抛光机合理加工简化加工流程以及提高工作效率的重要作用，列举几个抛光机具体事例的应用，通过介绍各类型抛光机总结出本次设计的抛光机机械臂结构。叙述了设计的基本思路。在阅读相关文献资料后初步确定了抛光机的基本数据，通过确定普通抛光机的抛光功率与抛光转速确定抛光机所选用的电机型号。在选定电机的情况下估算抛光功率，以及传动机构形式。选用多轴传动来传递转矩。初步确定抛光机各轴最小直径以及轴承等配件型号。通过焊接连接两手臂转动部分使其达到周向的转动。同时在转速与转矩的考虑下选用蜗杆涡轮来降低转动电机转速，提高电机功率。最后通过校核确定各部件的强度合理。列出个部分的尺寸以便作图。 关键词：抛光机；机械臂；多轴传动。
Abstract ABSTRACT:This paper briefly describes the polisher wide application in industrial production,also describes the important role of the polishing machine mechanical arm institutions in polishing machine’s reasonable processing simplified process and enhance work efficiency. Lists several polishing machine concrete examples of applications,through the introduction of the various types of polishing machine summarizes the design of polishing machine mechanical arm structure that we will do. Talking about the design basic idea. The basic data about the polishing machine is determined after reading the related documents. The polishing machine polishing power and polishing seed are determined by the ordinary polishing machine.Under the condition of the selected motor power, and estimating polishing form of transmission mechanism. Choose the multiaxial transmission to transfer torque. Preliminary sure the axis minimum diameter in polishing machine and bearing accessories model.Through the welding connects the two mechanical arm.Meanwhile in the speed and torque to consider chooses worm turbine rotor to reduce speed, improve motor rotation of power.Finally determined by checking of all parts of strength is reasonable.the size are listed to drawing. KEYWORDS:polishing machine；mechanical arm；Multi-axle transmission.
抛光机设计学生毕业论文范文
毕业设计（论文） 题目抛光机设计 系 (部) 专业 班级 姓名 指导老师 系主任 年月日
目 录 综 述 (2) 1. 抛光桶设计参数 (5) 2. 传动方案 (6) 3. V 带的设计 (6) 3.1确定设计功率 (6) 3.2选择带的型号 (7) 3.3确定带轮的基准直径21d d 和 (7) 3.4验算带的速度 (7) 3.5确定中心距A 和V 带基准长度d L (7) 3.6确定中心距和小轮包角 (8) 3.7确定V 带根数Z (8) 3.8确定初拉力0F (9) 3.9计算作用在轴上的压力 (9) 3.10带轮结构设计 (9) 4. 滚筒的设计 (10) 4.1滚筒结构 (10) 4.2轴承的选择 (11) 4.3键的校核 (11) 5. 结论 (12) 6. 参考文献 (12)
综述 机械零件投入机械加工的每张图纸都有去毛刺的技术要求，去毛刺工序，工艺人员往往无法编制工艺文件，通常采用锉刀、布轮、砂布、砂带等办法来去除毛刺。随着科学技术的进步和生产的发展，人工去毛刺已不能适应现代市场竟争的产品质量和生产方式的要求，光整加工技术逐步取代了传统的去毛刺工艺，而且越来越被人们所重视，目前有些先进企业机械零件的精整与光饰已被技术人员编入图纸技术要求的内容，并形成了标准工序。 滚磨光整加工技术的实用工艺过程是：除油处理→光整加工及去毛刺→分选→清洗→烘干→防锈处理 ◆除油处理：光整前的零件要进行彻底除油处理，常采用超声波清洗方法效果最佳。如果工件上油污进入，磨块切削力明显减弱，磨剂作用会降低、光整效果、效率下降，光整后的零件表面不光亮。 ◆光整加工：光整加工主要是根据被光整零件件的结构形状、尺寸大小及光整要求选择或确定设备形式、设备规格、工艺用料、工艺参数等内容。 ◆光整加工后处理包括三方面：磨块与工件的分选、磨块与工件的清洗及工件的脱水防锈。 磨块与工件的分选常用方法有：手工筛选、机械筛选、振动筛选、手工电磁分选和传送带式磁力分选，可根据实际情况选用。磨块与工件的清洗采用超声波清洗方法最佳，再用清请水冲洗干净，要特别注意工件的脱水烘干和防锈处理。 大量工艺试验发现，工件经滚磨光整加工后表面光洁铮亮，其表层的活跃金属分子赤裸暴露在空气中很快氧化变黑，继而生锈，原因清洗后留在零件表面上的水膜形成了电化学腐蚀所必须的一层电解质溶液。水的电离度虽小，但仍可电离成H + 和[OH] - ，这种电离过程随温度升高而加快。同时水中还溶解有CO 2 、SO 2 等，都极易与水结合。 H 2 O→H + + [OH] – CO 2 + H 2 O→H 2 CO 3 →H+ + [HCO 3 ] - 铁和铁中的杂质浸泡在有H+、[OH] - 和[HCO 3 ] - 等多种离子的溶液中一样，形成了腐蚀电池，铁是阳极、杂质是阴极。一般情况下，水膜里含有氧气，
毕业设计抛光机
摘要 本文通过调研国外现有型材机械抛光机械的使用情况，在综合分析各自优点的根底上，通过自主创新研制出一种新型型材抛光机。铝型材机械扫纹方法是利用型材在挤压时效之后，通过一台专用的机械扫纹设备，将同规格的铝型材有规那么地平放在扫纹机工作台上，选择适当的工作台行走速度。通过扫纹轮与铝型材外表触压和高速干磨擦(无需任何扫纹剂), 从而达到彻底消除型材外表挤压纹的方法。而铝型材的机械扫纹质量效果，取决于使用扫纹轮的材质、扫纹的压下量、扫纹次数和扫纹工作台的移动速度。本文设计的型材抛光机能够适应不同截面形状型材抛光的要求，具有抛光面积大、抛光质量好、工作效率高的特点，对实现型材抛光机械化具有很高的现实意义，促进了型材加工行业机械化开展。 关键词：型材，抛光，机械扫纹，机械化 Abstract In this paper, through the use of research domestic and foreign existing profiles mechanical polishing machine, on the basis of comprehensive analysis of their respective advantages, through independent innovation to develop a new kind of profile polishing machine. Aluminum mechanical scanning lines after the limitation of the extrusion method is to use the profile through a dedicated mechanical scanning lines equipment, with specifications of the aluminum will be regularly swept flat on grain machine workbench, select the appropriate workbench walking speed. Sweep through grain wheel and aluminum surface contact pressure and high speed dry friction (no scan lines), so as to eliminate surface profiles extrusion lines. And aluminum mechanical sweeping effect of grain quality, depends on using sweep tightener material, quantity of the scanning lines, flicking grain number and grain worktable movement speed. Profile polishing machine designed in this paper can adapt to the requirement of different shape of cross section profile polishing, polishing polishing area is large, good quality, high efficiency characteristics, to achieve material polishing mechanization has very high practical significance, and promoted the development profile processing industry mechanization.
硬脆材料双面研磨抛光机的设计 毕业设计
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。 关键词：双面研磨;结构设计;轨迹曲线
砂带抛光机结构设计毕业论文
摘要 随着社会生产的发展，在工农业生产中对金钢石锯片的需求量与日俱增，同时对金钢石锯片的质量精度和外观提出了更高的要求。系列金钢石抛光机专为金刚石锯片抛光而设计。金刚石锯片焊接或烧结后基体上会存在一些锈斑及其他缺陷，影响外观质量。喷漆前进行抛光处理会极大地改善外观质量，增加产品竞争能力。 锯片抛光机作为金钢石锯片生产后期处理的优良设备在国外发展比较早，技术已趋成熟，形成了完善的行业生产体系。国内发展起步较晚，但发展速度较快；已形成多系列多品种。哈尔滨磨料磨具磨削研究所所开发生产的锯片抛光机在国内处领先地位，具有一定的代表性。目前存在的主要问题是技术还不是很成熟，没有完善的生产工艺规程；没有形成行业性大批量生产，以单件小批量生产为主。产品以手动控制进给为主，部分零部件有待进一步改进。发展方向是标准化生产自动控制，高精度，高效率的产品。 针对目前国内发展现况，我们和哈尔滨磨料磨具磨削研究所修整技术研究室的技术人员共同设计、开发，改进了系列金钢石锯片抛光机。 本机采用砂带磨头抛光，安全可靠，效果极佳。采用台式布置磁力夹紧，操作安全快捷方便，支撑盘产生的风力可自动除尘。是金刚石锯片生产的必备设备。 关键词砂带抛光磨削金钢石锯片
Abstract With the development of social production, in industrial and agricultural production diamonds saw bit is increasingly demanded, and the quality of precision and the rough appearance of saw bit set higher demands. Series of rough diamonds was designed for polishing machine saw bit polishing. Some rust and other errors will exist and affect the quality appearance after Diamonds saw bit welding or sinter matrix. Finishing treatment before painting will greatly improve the quality of appearance, and increase product competitiveness. Saw bit polishing machine as fine saw bit production equipment for rough handling late develops fairly early abroad. With the matured technique, the industry formed a perfect production system. Domestic development started rather late, but it develops faster; has developed many varieties of multi-series. Saw bit polishing machine invited and produced by Haerbin Research Institute for Abrasive and Grinding sets leading position in the domestic Department, and has a certain representative degree. The main problem is, because of the immature technology, there is no statute of perfect production processes; No form of mass production industries, mainly in single small batches. Products are mainly manual controlled and components need to be further improved. Producing Standardized automatic controlled, high-precision, high-efficiency products is the direction of development. In view of the current status of internal development, with the help of the common technical personnel in Haerbin Research Institute for Abrasive and Grinding, we design, development, and improve the entire series saw bit polishing machine. Because of using soil polishing, the machine gave us safe and excellent results. Using desktop layout magnetic clamp, the operation is safe, fast and convenient. Wind removal by Support plate can be automatically generated. It is necessary equipment for saw bit diamond production Keywords Soil polishing, Diamonds saw bit, Electrical grinding
数控毕业论文开题报告（精选3篇）
数控毕业论文开题报告 数控毕业论文开题报告（精选3篇） 在当下社会，报告的用途越来越大，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。你所见过的报告是什么样的呢？下面是小编精心整理的数控毕业论文开题报告，希望对大家有所帮助。 数控毕业论文开题报告篇1 课题研究的背景和意义 目前，大多数中职学生存在学习基础普遍薄弱，行为习惯较差，专业课管理难度较大等特点，我校是国家级数控实训基地，也是安康市机械类技能大赛的赛点，所以提高数控技术应用专业课的教学质量是我们专业老师必须思考的问题，虽然《项目教学法在中职专业课(数控技术应用专业)教学中的实践研究》在县级已结题，但在实施研究过程中，发现针对中职学生职业核心能力，如何设计项目子课题，是目前需要解决的问题，因此，在我校数控车专业课进一步研究项目教学，打破我校传统的教学模式，构建“做中学，做中教”的新型教学模式，从而为我校打造高效课堂作尝试研究。 课题名称的界定和解读 项目教学是将数控技术专业课程按数控车操作工分为8个技能单元，每个技能单元作为一个教学项目，实行理论、实践一体化的单元式教学，每个单元教学都以学生岗位技能完成一个作业来结束。通过由课题组教师设置的虚拟情景或任务项目，在教师指导学生实际操作训练中，在发现问题、解决问题的过程中获得经验，实现职业技能训练和职业行为养成的一体化，促进学生独立工作和合作学习的一体化，使教师成为学生学习过程的策划者、组织者和咨询者，真正突出学生学习的主体地位，提高学生的综合职业能力。 课题研究的步骤和举措 一、研究方法： 拟在xx级数控技术专业开展项目教学，抽取xx级一个班为研究对象，采用问卷调查法、实践研究法等多种研究方法，在数控车实践教