高速平面研磨机机械结构设计(附件)【字数：9785】
2017 年 5 月 10 日摘 要 高速研磨技术是一种加工精度高，加工材料范围广的一种先进制造技术，它的加工效率高，成本低并且加工质量稳定。本设计结合了现在市场研磨加工的状况，主要使用的是固着磨料高速研磨加工技术，设计了高速平面研磨机，它的研磨加工精度高、加工质量好、加工效率高并且有着较好的稳定性，同时该研磨机加工成本低。本设计的主要内容是构思平面高速研磨机的总体结构和工作原理，设计平面高速研磨机的机械结构；设计它的硬件设计和软件结构；探究高速平面研磨过程中修改磨削参数对加工工件表面的影响，其中包括表面粗糙度、加工精度、工件表面的化学性能等。在编写的过程中，了解并掌握高速研磨技术，充分运用自己四年里学到的专业知识，将理论与实践结合，完成本次毕业设计。
目 录
第一章 高速平面研磨机总体方案设计 1
1.1 机床的主要技术性能 1
1.2 机床的总体布局 1
1.3 高速平面研磨机的传动系统 2
1.4 气动系统的确定 3
第二章 高速平面研磨机机械系统设计 4
2.1机械系统的功能及性能要求 4
2.1.1 机械系统的功能 4
2.1.2 机械系统性能要求 4
2.2 机械系统的结构设计 4
2.2.1 主轴的设计 4
2.2.2 传动系统设计 6
2.2.3 轴承的选择与安装 10
2.2.4 箱体的设计 11
2.2.5 主轴的构件 11
2.2.6 气动压头 11
2.3 冷却系统的设计 12
第三章 高速平面研磨机磨具的设计 13
3.1 磨料的选择 13
3.2 丸片的制作 15
3.3 磨具的制作 17
结语 19
致 谢 20
参考文献 21
第一章 高速平面研磨机总体方案设计
1.1 机床的主要技术性能
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
本设计的高速平面研磨机根据国家规程，可以研磨玻璃，硬质合金，各种陶瓷和超硬材料等，所以根据国家规定规程，对该设计制定的技术指标如下：
主轴转速范围 50r/min~720r/min
连续可调压缩空气压力 0.050.4Mpa
磨具材料 金刚石微粉
被加工工件尺寸 Φ350mm
平面度 0.03μm
表面粗糙度 Ra2.83mm
摆幅调节范围 30°
摆臂升降距离 60mm
压头最大升降距离 50mm
重要的是，系统主要应该操作简易，加工工件的精度高，加工工件的效率高，设置简便，使用方便。
1.2 机床的总体布局
本设计的高速平面研磨机主要加工工件的尺寸范围在Φ350以下，它的主要工作方式是研磨加工，在主轴转速和工作压力较低的情况下可以进行研磨抛光。机床的加紧方式是气动加紧，机床的压力控制和循环工作是由电磁阀和时间继电器控制并实现的，机床还装备了自动调节温度装置和过滤装置，主要作用是保证冷却液和抛光液的温度和循环使用。
高速平面研磨机在结合人机学情况下，根据加工范围、加工精度、生产效率、加工成本等需求，在全方位的考量后，使得设计出来的研磨机在外观、颜色、功能等方面别具风格，本机床由各种不同的几何体构成，有的复杂，有的简单，主要做到的是这些几何体的比例尺寸协调，看上去要美观大方，其中也根据传统研磨机的造型，推陈出新，将传统的大圆角改为小圆角，将以前的弧线做成现在的直线，还有过去的曲面改成现在的平面让机床显得更加简洁、大方、美观。
固着高速研磨加工使用的切削工具是磨具。磨具在研磨加工过程中起着决定性的作用，其中包括工件精度，工件质量，加工效率以及最关键的加工成本。在多数情况下，被加工工件的加工目标和研磨机的实际情况决定着磨具的选择。
磨具主要有切削、支撑和安装三个部分。切削部分大多加工的是工件表面，切削量很小。在研磨加工的时候，磨料不仅切削了工件的加工表面，还进行了其他的作用，总而言之，切削是研磨加工的最关键的部分。在研磨固着磨料的时候，首先把磨料做成丸片，再把丸片固定在磨具上。被加工工件的表面轮廓决定着磨具支撑部分的具体情况，尽可能的满足表面轮廓制造的需求，尽量做到没有额外多余的工作。同样的，研磨加工使用的机床和的运动关系决定了安装部分的具体情况。
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图1.1高速平面研磨机的总体结构图
1—下床身；2—皮带轮；3—上床身；4—定位盘；5—磨具；6—压力头 7—摆臂
8—立轴；9—电动机； 10—变频器； 11—冷却箱
1.3 高速平面研磨机的传动系统
三相异步电动机，对比于传统的单相异步电动机，它的工作效率高，运行稳定，使用成本低，所以使用三相异步电动机。
齿轮减速箱虽然使用时间很长，维护方便，使用效率高，但是由于它在正常加工过程中振动大，噪音大，传动过程中不稳定等缺点，所以不予使用。
带传动在加工的时候可以稳定的传递动力，对比于齿轮传动，安装简便，结构简单，使用成本低，所以本设计使用带传动。
变频器首先是维护方便，而且加工过程平滑，容易消除被加工工件的缺口，裂缝，可以提高加工效率，对于那些不需要软启动的外围设备，使用的控制电路也变得简单。
因为高速平面研磨机加工的零件精度很高，所以需要主轴在转动过程中必须平稳，没有冲击，刚度高，轴向以及径向跳动要小。为了经济效益，能够加工不同尺寸的工件，主轴要有变速功能，所以使用交流电动机变频器来调节主轴转速最佳。
所以机床的传动系统是：
目 录
第一章 高速平面研磨机总体方案设计 1
1.1 机床的主要技术性能 1
1.2 机床的总体布局 1
1.3 高速平面研磨机的传动系统 2
1.4 气动系统的确定 3
第二章 高速平面研磨机机械系统设计 4
2.1机械系统的功能及性能要求 4
2.1.1 机械系统的功能 4
2.1.2 机械系统性能要求 4
2.2 机械系统的结构设计 4
2.2.1 主轴的设计 4
2.2.2 传动系统设计 6
2.2.3 轴承的选择与安装 10
2.2.4 箱体的设计 11
2.2.5 主轴的构件 11
2.2.6 气动压头 11
2.3 冷却系统的设计 12
第三章 高速平面研磨机磨具的设计 13
3.1 磨料的选择 13
3.2 丸片的制作 15
3.3 磨具的制作 17
结语 19
致 谢 20
参考文献 21
第一章 高速平面研磨机总体方案设计
1.1 机床的主要技术性能
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
本设计的高速平面研磨机根据国家规程，可以研磨玻璃，硬质合金，各种陶瓷和超硬材料等，所以根据国家规定规程，对该设计制定的技术指标如下：
主轴转速范围 50r/min~720r/min
连续可调压缩空气压力 0.050.4Mpa
磨具材料 金刚石微粉
被加工工件尺寸 Φ350mm
平面度 0.03μm
表面粗糙度 Ra2.83mm
摆幅调节范围 30°
摆臂升降距离 60mm
压头最大升降距离 50mm
重要的是，系统主要应该操作简易，加工工件的精度高，加工工件的效率高，设置简便，使用方便。
1.2 机床的总体布局
本设计的高速平面研磨机主要加工工件的尺寸范围在Φ350以下，它的主要工作方式是研磨加工，在主轴转速和工作压力较低的情况下可以进行研磨抛光。机床的加紧方式是气动加紧，机床的压力控制和循环工作是由电磁阀和时间继电器控制并实现的，机床还装备了自动调节温度装置和过滤装置，主要作用是保证冷却液和抛光液的温度和循环使用。
高速平面研磨机在结合人机学情况下，根据加工范围、加工精度、生产效率、加工成本等需求，在全方位的考量后，使得设计出来的研磨机在外观、颜色、功能等方面别具风格，本机床由各种不同的几何体构成，有的复杂，有的简单，主要做到的是这些几何体的比例尺寸协调，看上去要美观大方，其中也根据传统研磨机的造型，推陈出新，将传统的大圆角改为小圆角，将以前的弧线做成现在的直线，还有过去的曲面改成现在的平面让机床显得更加简洁、大方、美观。
固着高速研磨加工使用的切削工具是磨具。磨具在研磨加工过程中起着决定性的作用，其中包括工件精度，工件质量，加工效率以及最关键的加工成本。在多数情况下，被加工工件的加工目标和研磨机的实际情况决定着磨具的选择。
磨具主要有切削、支撑和安装三个部分。切削部分大多加工的是工件表面，切削量很小。在研磨加工的时候，磨料不仅切削了工件的加工表面，还进行了其他的作用，总而言之，切削是研磨加工的最关键的部分。在研磨固着磨料的时候，首先把磨料做成丸片，再把丸片固定在磨具上。被加工工件的表面轮廓决定着磨具支撑部分的具体情况，尽可能的满足表面轮廓制造的需求，尽量做到没有额外多余的工作。同样的，研磨加工使用的机床和的运动关系决定了安装部分的具体情况。
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图1.1高速平面研磨机的总体结构图
1—下床身；2—皮带轮；3—上床身；4—定位盘；5—磨具；6—压力头 7—摆臂
8—立轴；9—电动机； 10—变频器； 11—冷却箱
1.3 高速平面研磨机的传动系统
三相异步电动机，对比于传统的单相异步电动机，它的工作效率高，运行稳定，使用成本低，所以使用三相异步电动机。
齿轮减速箱虽然使用时间很长，维护方便，使用效率高，但是由于它在正常加工过程中振动大，噪音大，传动过程中不稳定等缺点，所以不予使用。
带传动在加工的时候可以稳定的传递动力，对比于齿轮传动，安装简便，结构简单，使用成本低，所以本设计使用带传动。
变频器首先是维护方便，而且加工过程平滑，容易消除被加工工件的缺口，裂缝，可以提高加工效率，对于那些不需要软启动的外围设备，使用的控制电路也变得简单。
因为高速平面研磨机加工的零件精度很高，所以需要主轴在转动过程中必须平稳，没有冲击，刚度高，轴向以及径向跳动要小。为了经济效益，能够加工不同尺寸的工件，主轴要有变速功能，所以使用交流电动机变频器来调节主轴转速最佳。
所以机床的传动系统是：
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