机电工程学院
毕业设计说明
设计题目: ZY400单面研磨机设计 学生姓名： 刘金勇
学 号： 201028050217 专业班级： 机制升1002 指导教师： 崔仲鸣
2012
年 5 月 22 日
1
书
目 录
第一章 绪论 ......................................................................................................................................... 1
1.1 概述 ........................................................................................................................................ 1 1.2 单面研磨机研究的意义 .......................................................................................................... 1 1.3 研磨工艺参数 .......................................................................................................................... 2 1.4 研磨加工的特点 .................................................................................................................... 3 第二章 研磨机总体方案设计 ............................................................................................................... 4 第三章 研磨参数的确定 ....................................................................................................................... 6
3.1 计算研磨盘所需的功率 ........................................................................................................ 6 3.2 电动机的选择 .......................................................................................................................... 6
3.2.1 电动机选择的基本原则.............................................................................................. 6 3.2.2 计算工作机所需功率 ................................................................................................. 7 3.2.3 确定电动机的转速 ..................................................................................................... 7 3.2.4 确定电动机的型号 ..................................................................................................... 8
第四章 旋转工作台的设计 ................................................................................................................... 9 第五章 主轴及传动系统的设计 ......................................................................................................... 11
5.1 主轴的设计 .......................................................................................................................... 11
5.1.1 主轴材料的选择 ....................................................................................................... 11 5.1.2 主轴的结构设计 ....................................................................................................... 12 5.1.3 主轴强度的校核计算 ............................................................................................... 14 5.1.4 主轴的刚度校核 ....................................................................................................... 16 5.2 轴系传动零件的设计与选择............................................................................................... 18
5.2.1 轴承端盖的设计 ....................................................................................................... 18 5.2.2 滚动轴承的选择计算 ............................................................................................... 19 5.2.3 轴承箱的设计 ........................................................................................................... 20 5.2.4 键的选择及其连接强度计算 .................................................................................... 20 5.3 减速器的选择 ...................................................................................................................... 21
5.3.1 选择减速器的型号 ................................................................................................... 21 5.3.2 减速器的校核计算 ................................................................................................... 22 5.4 联轴器的选择 ...................................................................................................................... 23
5.4.1 选择联轴器的类型 ................................................................................................... 23
第六章 研磨工具的设计 ..................................................................................................................... 27
6.1 研磨工具的作用及对研磨工具的要求 ............................................................................... 27 6.2 研磨工具的材料的选取 ...................................................................................................... 27 6.3 研磨盘的设计 ...................................................................................................................... 28 第七章 床身的设计 ............................................................................................................................. 30 第八章 研磨液供给系统的设计 ......................................................................................................... 32
8.1 叶片泵的选择 ...................................................................................................................... 32 8.2 电动机的选择 ...................................................................................................................... 33 8.3 带传动设计 .......................................................................................................................... 34
8.3.1 带轮的结构设计 ....................................................................................................... 35 8.4 传动轴的结构设计 .............................................................................................................. 35
1
8.5 滚动轴承的选择 .................................................................................................................. 36 8.6 箱体设计 ............................................................................................................................ 36 设计总结 ............................................................................................................................................... 37 设计心得 ............................................................................................................................................... 38 致谢 ....................................................................................................................................................... 39 参考文献 ............................................................................................................................................... 40
2
第一章 绪论
1.1 概述
研磨是现在制造技术中一种重要的精加工和超精加工技术，它的工作过程是利用磨具通过磨料直接作用于被加工零件的表面，进行嶶加工技术。研磨加工具有加工精度和质量高的特征，被广泛应用于加工各种材料，随着近几年来电子信息技术和光电科技的发展，对光学零件制造的需求日益增加，并且零件的质量和精度要求也有所提高，进而对加工技术提出了更高的要求，而研磨技术的发展为其提供了一种重要的加工方法，起到了不可替代的作用。 研磨运动包括轨迹和速度两个方面，研磨运动轨迹是获得极低的表面粗糙度决定性因素。研磨时为保证工件表面被均匀的切削，获得良好的加工质量，要求研磨运动轨迹保证工件加工表面和研具表面上各点具有相同的和相近的被切削和切削条件。研磨运动的轨迹主要有：直线研磨运动轨迹、正弦曲线式及“8”字形式研磨运动轨迹、外摆线研磨运动轨迹、内摆线研磨运动轨迹、次摆线研磨运动轨迹、椭圆研磨运动轨迹等轨迹。
1.2 单面研磨机研究的意义
从精密和超精密加工技术的范畴来看，它应该包括微细加工、光整加工和精整加工等加工方法。研磨属于光整加工的一种 ， 精密研磨是实现尺寸精度≦0.01μm级的长度技术；角度误差≦0.1＂级的分度误差；表面粗糙度为0.01μm的镜面加工技术；圆度误差≦0.01μm的超精密加工技术等基本工艺总和。
研磨可用于各种钢、铸铁、铜、铝，硬质合金等金属材料以及非金属材料工件的平面，内、外圆柱面，圆锥面，内、外球面，螺纹，齿轮及其他它行面的加工 。工件经研磨后，能获得很低表面粗糙度值和很高的尺寸精度、几何形状和一定的位置精度。
研磨加工不仅向更高的加工精度发展，而且其加工质量也在不断提高，且几乎可以加工任何固态材料。许多人从事研磨加工技术，研究的宗旨是进一步提高
1
研磨加工效率、加工精度，降低加工成本。目前，国内外研磨加工主要还是采用散粒磨料在慢速研磨机上研磨。 其特点是加工精度高、加工设备简单、投资少，但是加工精度不稳定、加工成本高、效率低。
1.3 研磨工艺参数
研磨工艺技术由磨料、研磨液、研磨方式及装置，研磨工具、研磨用具构成。研磨工艺参数包括研磨速度，研磨压力，研磨效率。 研磨速度
研磨速度增大使研磨生产率提高，但当速度过高时，由于过热而使工件表面生成氧化膜，甚至出现烧伤现象，是研磨机剂飞溅流失，运动平稳性降低，一般粗研磨较低速、较高压力，精研多用低速，较低压力，常用的研磨速度如表1-1所示：
表1-1 常用研磨速度
平面 单面 20~120 10~30 双面 20~60 10~15 内孔（孔径6~10㎜） 50~100 10~20 研磨类型 湿研 干研 外圆 50~75 10~25 其他 10~70 2~8 注：工件材质较软或精度要求较高时，速度取小值。
1．研磨压力
研磨压力在一定范围内增加时，可提高研磨生产率。但当压力大于0.3MPa时，由于研磨接触面积增加，实际接触比例不成正比增加，使生长率提高不明显。研磨压力按下式计算即
p0?P(MPa)NA
式中 P— 研磨表面所承受的总压力，N; N—每次研磨的件数;
A—每个工件实际接触面积，mm2； 研磨压力可按下表1-2选取
2