大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）
大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）,直徑,專用,磨床,設(shè)計(jì),導(dǎo)軌,傳動(dòng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查報(bào)告
題目名稱： 大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）
院系名稱： 機(jī)電學(xué)院
班 級： 機(jī)自074班
學(xué) 號： 200700314431
學(xué)生姓名： 郭 劉 威
指導(dǎo)教師： 肖 慶 和
2 0 11 年 5 月
畢業(yè)設(shè)計(jì)基本的具體任務(wù)與要求
1.根據(jù)紡織機(jī)械中大型輥筒類零件的特點(diǎn)，對零件進(jìn)行工藝分析;
2.工廠調(diào)研及文獻(xiàn)檢索；
3.參與總體方案設(shè)計(jì)，完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì);
4.設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算及校核;
5.根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)確定最佳結(jié)構(gòu)方案;
6.設(shè)計(jì)大型輥筒類零件專用外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)并繪制工程圖;
7.編寫設(shè)計(jì)說明書;
8.外文資料翻譯；
機(jī)械傳動(dòng)原理圖及說明
機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)有拖板的縱向移動(dòng)，磨頭的橫向移動(dòng)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及工件的轉(zhuǎn)動(dòng)等。
拖板通過直線導(dǎo)軌連接在床身上。有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器及滾珠絲杠副，帶動(dòng)墊板及磨頭一起做縱向移動(dòng)。磨頭固定在墊板上面，通過直線導(dǎo)軌連接在拖板上。由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器，滾珠絲杠副帶動(dòng)砂輪做橫向移動(dòng)。砂輪由主軸電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)V帶、皮帶輪帶動(dòng)砂輪主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削工件。
圖1傳動(dòng)原理簡圖
導(dǎo)軌的組合形式選擇
直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌通常有兩條導(dǎo)軌組合而成，其形式有：
（1）雙三角形導(dǎo)軌
雙三角形導(dǎo)軌不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好，但工藝性差，加工、檢驗(yàn)、維修不便，用于精度高的機(jī)床，如絲杠車床、齒輪磨床等。
（2）雙矩形導(dǎo)軌
承載能力大，制造簡單，多用在普通精度機(jī)床和重型機(jī)床中，如重型車床，組合車床，升降臺(tái)銑床等。
① 寬式組合：有兩條導(dǎo)軌的外側(cè)導(dǎo)向，側(cè)向間隙較大，用鑲條調(diào)整。
② 窄式組合：由一條導(dǎo)軌的兩側(cè)導(dǎo)向。
圖2導(dǎo)軌的組合
a) 雙三角形導(dǎo)軌 b) 寬式雙矩形導(dǎo)軌 c) 窄式雙矩形導(dǎo)軌
（3）矩形和三角形導(dǎo)軌的組合
這類組合的導(dǎo)軌導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，應(yīng)用最廣。如車床、磨床、龍門銑床等。
（4）矩形和燕尾形導(dǎo)軌的組合
這類組合導(dǎo)軌能承受較大的力矩，調(diào)整方便。常用于橫梁、立柱、搖臂導(dǎo)軌。
經(jīng)過以上分析，我認(rèn)為選用矩形和三角形導(dǎo)軌的組合比較好，能夠滿足本次設(shè)計(jì)外圓磨床的需要。 圖3矩形和三角形導(dǎo)軌的組合
畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書所要求的進(jìn)度
2.21--3.6 調(diào)研與實(shí)習(xí)，英文文獻(xiàn)翻譯及編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
3.7—3.13 工藝方案設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)、確定最佳方案，寫出方案論證報(bào)告。
3.14—4.10 完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì)草圖。
4.11—5.18 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇與計(jì)算,詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制工程圖。整理設(shè)計(jì)任務(wù)書。
5.19—5.21 定稿
5.23—5.27 評審
5.30--5.31 畢業(yè)答辯
6.1—6.5 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)
已完成的設(shè)計(jì)任務(wù)
畢業(yè)實(shí)習(xí)，開題報(bào)告，外文翻譯，
方案論證，確定論證及方案的確定
對主要問題進(jìn)行計(jì)算包擴(kuò)如下內(nèi)容：
工作功率的計(jì)算，電機(jī)的選擇，帶輪的計(jì)算和尺寸的確定，軸的部分計(jì)算（還未校核）
完成了主要零件的設(shè)計(jì)：
現(xiàn)在的執(zhí)行進(jìn)度
現(xiàn)時(shí)的進(jìn)度應(yīng)在設(shè)計(jì)計(jì)算的后期，應(yīng)抓緊時(shí)間完成CAD圖紙的設(shè)計(jì)，繪制前床身的裝配圖，以及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)裝配圖，砂輪架裝配圖。聽取指導(dǎo)老師意見，跟上小組進(jìn)度。
設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)
（1）磨床總體布局中各部件尺寸的確定；
（2）砂輪架主軸和軸承的設(shè)計(jì)和選用；
（3）皮帶的選用和帶輪的設(shè)計(jì)；
（4）導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)與選用
下一步工作計(jì)劃
2天時(shí)間完成尚未完成的計(jì)算問題
3周時(shí)間完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程
1周完成設(shè)計(jì)說明書的編寫
中 原 工 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書
姓 名
郭劉威
機(jī)電 學(xué)院 機(jī)自 專業(yè) 074 班
題 目
大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）
（磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）
設(shè)
計(jì)
任
務(wù)
1． 根據(jù)紡織機(jī)械中大型輥筒類零件的特點(diǎn)，對零件進(jìn)行工藝分析;
2． 工廠調(diào)研及文獻(xiàn)檢索；
3． 參與總體方案設(shè)計(jì)，完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì);
4． 設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算及校核;
5． 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)確定最佳結(jié)構(gòu)方案;
6． 設(shè)計(jì)大型輥筒類零件專用外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)并繪制工程圖;
6. 編寫設(shè)計(jì)說明書;
7. 外文資料翻譯；
時(shí)
間
進(jìn)
度
2.21--3.6 調(diào)研與實(shí)習(xí)，英文文獻(xiàn)翻譯及編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
3.7—3.13 工藝方案設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)、確定最佳方案，寫出方案論證報(bào)告。
3.14—4.10 完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì)草圖。
4.11—5.18 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇與計(jì)算,詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制工程圖。整理設(shè)計(jì)任務(wù)書。
5.19—5.21 定稿
5.23—5.27 評審
5.30--5.31 畢業(yè)答辯
6.1—6.5 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)
原 要
始 參
資 考
料 文
和 獻(xiàn)
主
[1] 機(jī)械加工工藝人員手冊。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[2] 夾具－非標(biāo)準(zhǔn)夾具手冊。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002
[3] 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊。北京：冶金工業(yè)出版社，2000
[4] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(1-5卷).北京.機(jī)械工業(yè)出版社，1998
[5]聯(lián)合編寫組.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 1987.9.
[6]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（單行本）：常用設(shè)計(jì)資料[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[7]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（單行本）：機(jī)械傳動(dòng)[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1.
[8]路甬祥.液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊[S].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.5
[9] Shigley, J. E. ,and C. R. Mischke. Mechanical Engineering Design. 5th ed. New York: McGraw-Hill, 1989
[10]Robert L. Mott. Machine Elements in Mechanical Design. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003.1
注：輥筒年產(chǎn)量6000件/年
院長（系主任）簽字 指導(dǎo)教師
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告 題目名稱：大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一） 院系名稱： 機(jī)電學(xué)院 班 級： 機(jī)自 074 班 學(xué) 號： 200700314431 學(xué)生姓名： 郭 劉 威 指導(dǎo)教師： 肖 慶 和 2011 年 3 月 1 前 言 .1 2 報(bào)告內(nèi)容 .2 1.1 實(shí)習(xí)目的 .2 1.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容 .2 新飛電器有限公公司簡介 .2 2.2.1 新飛冰箱組裝車間 .3 2.3 鄭紡機(jī) .8 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研情況總結(jié) .8 3.1 調(diào)研情況 .8 小 結(jié) .11 參考文獻(xiàn) .12 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 1 1 前 言 實(shí)習(xí)是一種實(shí)踐，是理論聯(lián)系實(shí)際、應(yīng)用和鞏固所學(xué)專業(yè)知識的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)， 是培養(yǎng)我們能力和技能的重要手段。對于培養(yǎng)我們的動(dòng)手能力有很大幫助，同時(shí)也 可以讓我們更深刻更全面了解機(jī)械制造這方面的知識。畢業(yè)實(shí)習(xí)是我們走向工作崗 位的必要前提。通過實(shí)習(xí)我們可以跟確切的了解社會(huì)生產(chǎn)，了解社會(huì)需要，加深社 會(huì)認(rèn)識，增強(qiáng)社會(huì)適應(yīng)性，培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力，以更好的融入社會(huì)中，縮短我們 從一名大學(xué)生到一名工作人員的時(shí)間，為我們畢業(yè)后社會(huì)角色的轉(zhuǎn)變打下基礎(chǔ)。 這次在河南新飛電器有限公司及其分公司的實(shí)習(xí)進(jìn)一步加深和完善了我對專業(yè) 知識的理解，也使我對畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有了新的認(rèn)識，明白了完成一件“工程”所進(jìn) 行的準(zhǔn)備工作和相關(guān)流程。同時(shí)，通過運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行觀察，也鍛煉了自己 提出、分析并解決問題的能力。 此次畢業(yè)實(shí)習(xí)主要是實(shí)地考察調(diào)研，在畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師的帶領(lǐng)下觀察研究與課題 相關(guān)的技術(shù)設(shè)備運(yùn)行情況，并請企業(yè)技術(shù)人員介紹相關(guān)專業(yè)知識，同時(shí)向畢業(yè)設(shè)計(jì) 導(dǎo)師和現(xiàn)場操作人員學(xué)習(xí)請教相關(guān)知識，以便加深對畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的理解，從而提 高到理論的高度來研究、分析、找到解決問題的關(guān)鍵所在。為以后的設(shè)計(jì)提供資料 和積累寶貴經(jīng)驗(yàn)，避免走不必要的彎路。 本次去新鄉(xiāng)實(shí)習(xí)，主要去了新飛電器股份有限公司及其一系列的分公司，這些 企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)制造都大量運(yùn)用到了冷沖壓模具，其模具設(shè)計(jì)制造和運(yùn)用在其生產(chǎn) 中占有相當(dāng)大的比重。通過觀察研究生產(chǎn)現(xiàn)場中的各種模具，了解其結(jié)構(gòu)與功能。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 2 2 報(bào)告內(nèi)容 1.1 實(shí)習(xí)目的 （1）通過實(shí)習(xí)使廣大的學(xué)生進(jìn)行一次實(shí)地考察，提高大學(xué)生的調(diào)查能力。 （2）了解企業(yè)的文化，學(xué)習(xí)企業(yè)的先進(jìn)管理制度，為我們大學(xué)生走出校園打 下基礎(chǔ)。 （3）掌握現(xiàn)有企業(yè)的加工模式、所使用的設(shè)備以及各設(shè)備的擺放格局。 （4）掌握現(xiàn)代零件的加工流程、加工工藝及加工自動(dòng)化的程度。 （5）培養(yǎng)大學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐能力，為成功的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備。 1.2 實(shí)習(xí)內(nèi)容 新飛電器有限公公司簡介 河南新飛電器有限公司是以冰箱、冷柜、空調(diào)為主導(dǎo)產(chǎn)品的現(xiàn)代化白色家電制 造企業(yè)，中國最大的綠色冰箱生產(chǎn)基地，中國冰箱、冷柜行業(yè)前兩強(qiáng)。因出色的無 氟與節(jié)能技術(shù)而被公認(rèn)為中國家電綠色品牌。自 1984 年建立以來，經(jīng)過二十多年 的發(fā)展，新飛已發(fā)展成為擁有 1 個(gè)中國馳名商標(biāo)和 2 個(gè)中國名牌產(chǎn)品的中部六省首 家進(jìn)出口免驗(yàn)企業(yè)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷全球 50 多個(gè)國家和地區(qū)。近年來新飛的經(jīng)營業(yè)績突 飛猛進(jìn)，產(chǎn)銷量、利潤等主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綠色環(huán)保胡錦濤河南新飛電器有限公司是以 冰箱、冷柜、空調(diào)為主導(dǎo)產(chǎn)品的現(xiàn)代化白色家電制造企業(yè)，中國最大的綠色冰箱生 產(chǎn)基地，中國冰箱、冷柜行業(yè)前兩強(qiáng)。因出色的無氟與節(jié)能技術(shù)而被公認(rèn)為中國家 電綠色品牌。自 1984 年建立以來，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，新飛已經(jīng)發(fā)展成為擁有 1 個(gè)中國馳名商標(biāo)和 2 個(gè)中國名牌產(chǎn)品的中部六省首家進(jìn)出口免驗(yàn)企業(yè)，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷 全球 50 多個(gè)國家和地區(qū)。近年來新飛的經(jīng)營業(yè)績突飛猛進(jìn)，產(chǎn)銷量、利潤等主要 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)連年呈兩位數(shù)遞增，成為同行業(yè)效益最好，發(fā)展最快、最穩(wěn)健的企業(yè)之一。 新飛注重科技隊(duì)伍建設(shè)和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。新飛國家級技術(shù)中心已發(fā)展壯大為三個(gè)研 究所、一個(gè)國家級實(shí)驗(yàn)室和一個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新與設(shè)計(jì)中心、企業(yè)博士后科研工作站、西 安交大新飛節(jié)能技術(shù)研究所和工業(yè)設(shè)計(jì)所等校企產(chǎn)學(xué)研全面合作的完整技術(shù)創(chuàng)新體 系，各類專業(yè)人才 1800 多名，專職技術(shù)開發(fā)人員 400 多名，中高級職稱 200 多名， 碩士 60 多名，博士 9 名，形成了一支實(shí)力卓越的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 3 2.2.1 新飛冰箱組裝車間 電冰箱由制冷系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和箱體及附件等三部分組成。 1.制冷系統(tǒng)：(1)壓縮機(jī)組：包括壓縮機(jī)和電動(dòng)機(jī)；(2)冷凝設(shè)備：冷凝器、蒸發(fā) 水皿加熱管、門防凍防露管；(3)冷卻設(shè)備：蒸發(fā)器、間冷式中還有冷卻風(fēng)機(jī)和電動(dòng) 機(jī)。(4) 干燥過濾器； (5)節(jié)流元件：毛細(xì)管；（ 6)管道：排氣管，回氣管等； (7)制 冷劑：R134a，R600a 和 R12 等。 2.電控系統(tǒng)：(1)溫度控制設(shè)備：溫度控制器、溫控用電熱器等。(2)電機(jī)起動(dòng)和 保護(hù)器件：起動(dòng)繼電器、過熱過載保護(hù)繼電器、或帶有起動(dòng)和運(yùn)行用電容器等。3) 化霜設(shè)備：化霜時(shí)間控制器、化霜電熱器、化霜防誤動(dòng)作加熱器等。(4)制冷性能補(bǔ) 償部件：溫度補(bǔ)償電熱器、溫度補(bǔ)償指示燈、節(jié)電開關(guān)、雙蒸發(fā)器連管加熱器等。 3.箱體及附件：(1)箱體由外殼、內(nèi)膽、隔熱層和箱頂飾板及柜組成。其中外殼 常采用 0.61mm 薄鋼板磷化處理后噴漆或噴塑，或彩色鋼板；內(nèi)膽由 ABS 或改 性聚苯乙烯塑料模壓成形；隔熱層通常為充填的聚氨脂泡沫塑料。(2)箱體由門板、 門內(nèi)膽、磁性門封和手柄及絞鏈(門折頁)組成。其中,門板與箱體外殼一樣; 門內(nèi)膽與 箱體內(nèi)膽一樣;磁性門封由塑料門封條和磁性膠條組成 ,為了節(jié)能還另設(shè)橡膠氣囊二 次門封。(3)附件由擱架、箱內(nèi)接水盆、果蔬盒、制冰盒、箱外接水盒(或蒸發(fā)盒)等 組成。 電冰箱生產(chǎn)流程如下： （1）電冰箱外殼生產(chǎn)。電冰箱外殼由鋼板通過全自動(dòng)生產(chǎn)線一次完成。 （2）電冰箱內(nèi)部件生產(chǎn)。其生產(chǎn)原材料為 Abs 塑料板，屬于自動(dòng)化成型生產(chǎn)。 （3）拼裝線。該工序?qū)⒂赡＞呱a(chǎn)好的冰箱冷凍室和冷藏室等拼裝起來。 （4）灌滿發(fā)泡劑。發(fā)泡劑成分為環(huán)戊烷。 （5）檢漏。如果檢驗(yàn)不合格，將被退回檢查原因或重新生產(chǎn)。 2.2.2 模具生產(chǎn)車間 在工程師的帶領(lǐng)下，我們參觀了模具生產(chǎn)車間，了解到： 1、正裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 正裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是凹模安裝在下模座上。故無論是工件的落料、沖孔，還 是其它一些工序，工件或廢料能非常方便的落入沖床工作臺(tái)上的廢料孔中。因此在 設(shè)計(jì)正裝模具時(shí)，就不必考慮工件或廢料的流向。因而使設(shè)計(jì)出的模具結(jié)構(gòu)非常簡 單，非常實(shí)用。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 4 正裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： （1）因模具結(jié)構(gòu)簡單，可縮短模具制造周期，有利于新產(chǎn)品的研制與開發(fā)。 （2）使用及維修都較方便。 （3）安裝與調(diào)整凸、凹模間隙較方便（相對倒裝模具而言）。 （4）模具制造成本低，有利于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 （5）由于在整個(gè)拉伸過程中始終存在著壓邊力，所以適用于非旋轉(zhuǎn)體件的拉 抻 正裝模具結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)： （1）由于工件或廢料在凹模孔內(nèi)的積聚，增加了凹模孔內(nèi)的小組漲力。因此 凹必須增加壁厚，以提高強(qiáng)度。 （2）由于工件或廢料在凹?？變?nèi)的積聚，所以在一般情況下，凹模刃口就必 須要加工落料斜度。在有些情況下，還要加工凹模刃口的反面孔（出料孔）。因而 即延長了模具的制作周期，又嗇了模具的加工費(fèi)用。 正裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則：綜上所述可知，我們在設(shè)計(jì)沖模時(shí)，應(yīng)遵循的設(shè)計(jì) 原則是：應(yīng)優(yōu)先選用正裝模具結(jié)構(gòu)。只有在正裝模具結(jié)構(gòu)下能滿足工件技術(shù)要求時(shí)， 才可以考慮采用其它形式的模具結(jié)構(gòu)。 2、 倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 倒裝模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是凸模安裝在下模座上，故我們就必須采用彈壓卸料裝置 將工件或廢料從凸模上卸下。而它的凹模是安裝在模座上，因而就存在著如何將凹 孔內(nèi)的工件或廢件從孔中排出的問題。圖 1 這套倒裝模是利用沖床上的打料裝置， 通過打料桿 9 將工件或廢料打下，在打料桿 9 將工件或廢料打下的一瞬間，利用壓 縮空氣將工件或廢料吹走，以免落到工件或坯料上，使模具損壞。另外需注意的一 點(diǎn)就是，當(dāng)沖床滑塊處于死點(diǎn)時(shí)，卸料圈 5 的上頂面，應(yīng)比凸模高出約 0.200.30mm。即必須將坯料壓緊后，再進(jìn)行沖裁。以免坯料或工件在沖裁時(shí)移動(dòng)， 達(dá)不到精度要求。 倒裝模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： （1）由于采用彈壓卸料裝置，使沖制出的工件平整，表面質(zhì)量好。 （2）由于采用打料桿將工件或廢料從凹?？字写蛳?，因而工件或廢料不在凹 ?？變?nèi)積聚，可減少工件可廢料對孔的漲力。從而可減少凹模的壁厚，使凹模的外 形尺寸縮小，節(jié)約模具材料。 （3）由于工件或廢料不在凹模孔內(nèi)積聚，可減少工件或廢料對模刃口的磨損， 減少凹模的刃磨次數(shù)，從而提高了凹模的使用壽命。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 5 （4）由于工件或廢料不在凹模也內(nèi)積聚，因此也就沒有必要加工凹模的反面 孔（出料孔）?？煽s短模具制作周期，降低模具加工費(fèi)用。 （5）由于壓邊力只在平板坯料沒有完全被拉入凹模前起作用，所以適用于旋 轉(zhuǎn)體體的拉伸。 倒裝模具結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) （1）模具結(jié)構(gòu)較復(fù)雜（相對正裝模具而言）。 （2）安裝與調(diào)整凸凹模之間的間隙較困難（相對正裝模而言）。 （3）工件或廢料的排除麻煩（最好使用壓縮空氣將其吹走）。 倒裝模具結(jié)構(gòu)的選用原則：綜上所述可知，只有當(dāng)工件表面要求平整、外形輪 廓較復(fù)雜、外形輪廓不對稱、或坯料較薄時(shí)的沖裁，以及旋轉(zhuǎn)體件拉伸時(shí)，才選用 倒裝模具結(jié)構(gòu)。 3、單工序模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 所謂單工序模具結(jié)構(gòu)，就是在沖床的一次行程內(nèi)，只能完成一道工序。 單工序模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： （1）模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短，加工成本低； （2）模具通用性好，不受沖壓件尺寸的限制即適合于中小型沖壓的生產(chǎn)；也 適合于一些外形尺寸較大、厚度較厚的沖壓件的生產(chǎn)。 單工序模具結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) （1）制件精度不高； （2）生產(chǎn)效率低。 單工序模具結(jié)構(gòu)的選用原則：綜上所述可知，對一些精度要求不高，生產(chǎn)批量 不大的工件，采用單工序模具還是比較合適的。尤其是現(xiàn)在我們國家實(shí)行的是社會(huì) 主義市場經(jīng)濟(jì)。新產(chǎn)品的開發(fā)與研制對每個(gè)企業(yè)來說，都是至關(guān)重要的。而對一些 需要沖壓生產(chǎn)的新產(chǎn)品來說，就提出了一個(gè)要求：要求研制周期短，開發(fā)速度快， 制造成本低。因內(nèi)有這樣開發(fā)出的磨擦產(chǎn)品才能迅速占領(lǐng)市場。而在這一點(diǎn)上，單 工序模具就更能滿足這一要求，所以就顯得更實(shí)用一些。 4、 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 所謂復(fù)合模具結(jié)構(gòu)，就是在沖床的一次行程內(nèi)，完成兩道以上的沖壓工序。在 完成這些工序過程中，沖件材料無需進(jìn)給移動(dòng)。圖 2 就是一套落料、拉伸的圓筒形 件的復(fù)合模具。這套模具的工藝流程必須是先落料、后拉伸。因只有這樣才不致于 使圓筒形件拉裂。為保證這一工藝流程的順利進(jìn)行，就必須使落料凹模 2 的高度 h1，比拉伸凸模 4 的高度 h2，高出約 1.2t1.5t(t 為料厚）。另外需注意的一點(diǎn) 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 6 就是，當(dāng)沖床滑塊處于上死點(diǎn)時(shí)，壓邊圈 3 的上頂面，應(yīng)比落料凹模 2 的高度 h1，高出約 0.200.30mm。即必須將坯料壓緊，再進(jìn)行沖裁。在整個(gè)沖壓過程中， 壓邊圈 3 起的作用是，在沖裁開始時(shí)，先將坯料壓緊；而當(dāng)拉伸完成后，又將工件 6 從拉伸凸模 4 下頂出。 圖 2-1 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)簡圖 1 頂桿；2 下模座； 3 落料凹模； 4 壓邊圈； 5 拉伸凸模； 6 凸凹模；7 工件； 8 卸料板； 9 打料板； 10 上模座 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： （1）制件精度高。由于是在沖床的一次行程內(nèi)，完成數(shù)道沖壓工序。因而不 存在累積定位誤差。使沖出的制件內(nèi)外形相對位置及各件的尺寸一致性非常好，制 件平直。適宜沖制薄料和脆性或軟質(zhì)材料。 （2）生產(chǎn)效率高。 （3）模具結(jié)構(gòu)緊湊，面積較小。 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)： 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 7 （1）凸凹模璧厚不能太?。ㄍ庑闻c內(nèi)形、內(nèi)形與內(nèi)形），以免影響強(qiáng)度。 （2）凸凹模刃磨有時(shí)不方便。尤其是在凸凹模即沖裁，又成形的情況時(shí)。如 圖 2 中的凸凹模 5（如生產(chǎn)批量大，條件許可時(shí)，可將凸凹模刃口部分和盛開部分 分開設(shè)計(jì)）。 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的選用原則：綜上所述可知，只有當(dāng)制件精度要求高，生產(chǎn)批量 大，表面要求平整時(shí)，才選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。 2.2.3 新飛塑料廠 新飛塑料廠擁有員工 500 多余人，是新飛集團(tuán)電冰箱、冰柜塑料件定點(diǎn)供貨單 位，主要以生產(chǎn)各種塑料模具為主。 新飛塑料模具廠是河南大型制品專業(yè)骨干企業(yè)，已有二十年的生產(chǎn)歷史，該廠 的塑料模具生產(chǎn)線采用國內(nèi)外先進(jìn)的電腦注塑設(shè)備，注塑機(jī)可謂是機(jī)電液一體化的 代表。由計(jì)算機(jī)數(shù)字控制塑料成型的各種參數(shù)，執(zhí)行部件則是液壓系統(tǒng)。 新飛塑料廠擁有生產(chǎn)線 8 個(gè)，模具加工中心如：電火花、線切割、車、銑、刨、 磨、等加工機(jī)床 20 余臺(tái)，可設(shè)計(jì)、制造各種小型精密模具，也可根據(jù)客戶的要求 設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種塑料制品。 2.2.4 真空成型車間 隨后，我們進(jìn)入真空成型車間，這里是加工內(nèi)膽的。師傅給我們介紹了真空成 型機(jī)，根據(jù)介紹，真空成型機(jī)主要有以下幾個(gè)工位：上料工位、預(yù)加熱裝置、主加 熱裝置、真空成型工位、切邊設(shè)備(cutting machine)、下料工位來完成整個(gè)內(nèi)膽加 工成型的功能。通過認(rèn)識，現(xiàn)在逐一介紹其主要功能。 上料工位：上料工位以前只有一輛上料小車，在換料時(shí)，勢必要停機(jī)進(jìn)行調(diào)整， 每次換料大約需要 10 分鐘，平均每天換 5-6 次料，相當(dāng)于每天停機(jī) 1 小時(shí)進(jìn)行換 料操作，影響了生產(chǎn)速度；在新吸附機(jī)設(shè)計(jì)中，增加一輛上料小車，即由原來的一 輛上料小車上料改進(jìn)為左、右兩輛小車上料，在一側(cè)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，就將另一輛小車 裝好料，當(dāng)進(jìn)行換料操作時(shí)，只需按一下切換按鈕，就可實(shí)現(xiàn)換料，大大提高了換 料速度。 預(yù)加熱裝置與主加熱裝置：加熱工位以前對板材加熱是采用分區(qū)控制的，上、 下加熱器各 88 塊輻射器將板材分 4 個(gè)區(qū)進(jìn)行加熱控制，利用調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)的輻射器 電壓百分比調(diào)節(jié)每個(gè)區(qū)的加熱溫度，對溫度的控制不是很精確，對于形狀復(fù)雜的內(nèi) 膽，容易造成內(nèi)膽成型不均勻?qū)е聫U品；在新機(jī)器設(shè)計(jì)中，對每一塊輻射器的加熱 溫度分別進(jìn)行控制，可根據(jù)效果隨時(shí)調(diào)節(jié)每一塊輻射器的溫度，以達(dá)到最佳的加熱 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 8 效果；同時(shí)，在板材輸送到成型工位時(shí)，在進(jìn)入成型工位前，增加紅外線高溫計(jì)進(jìn) 行板材溫度測量，將測量結(jié)果反饋到控制系統(tǒng)，進(jìn)行下一張板材的溫度控制修正。 真空成型工位：成型工位是吸附機(jī)的主要組成部分，也是控制產(chǎn)品質(zhì)量、提高 生產(chǎn)節(jié)拍、降低設(shè)備故障率的重點(diǎn)部位，吸附機(jī)的生產(chǎn)節(jié)拍，主要取決于成型工位 的成型速度。在新飛的發(fā)泡車間，我們了解到新飛的發(fā)泡劑主要是環(huán)戊烷。發(fā)泡劑 填充在冰箱的儲(chǔ)藏裝置與外殼之間的空位，具有保溫和防震作用。 2.3 鄭紡機(jī) 此外，我們?nèi)ム嵓彊C(jī)進(jìn)行了實(shí)習(xí)，參觀了紡織機(jī)械生產(chǎn)的過程，也對紡織機(jī)械 有了更全面、更深入的認(rèn)識和了解。 鄭州紡織機(jī)械股份有限公司是一家集開發(fā)、制造化纖、印染、織造、非織造布、 烘燥、清梳聯(lián)及非紡機(jī)成套設(shè)備為一體的大型紡織機(jī)械企業(yè)。 公司一貫致力于產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量，是國家化纖機(jī)械重大技 術(shù)裝備和印染后整理設(shè)備的研制基地和出口基地，是國家“863”高科技 CIMS 技術(shù) 應(yīng)用企業(yè)。 我們在肖老師的帶領(lǐng)下，了解了一些我們以前不知道的刀具，紡織機(jī)械生產(chǎn)的 一些流程。其中，我重點(diǎn)觀察了大直徑輥筒專用磨床，因?yàn)檫@和我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 有關(guān)。 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)調(diào)研情況總結(jié) 我的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是大直徑輥筒專用磨床（磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)） 。磨頭 是磨床的關(guān)鍵零件之一，磨床的砂輪相對工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（一般砂輪圓周線速 度在 35 米/秒左右，目前已向 200 米/秒發(fā)展） 。 3.1 調(diào)研情況 為了更好的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我去了鄭紡機(jī)觀看了磨床的加工及結(jié)構(gòu)，以及 上網(wǎng)搜取和查閱資料等多種途徑，找出了以下的問題解決方法： 3.1.1導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求 （1）幾何精度就是通常說的導(dǎo)向精度，即運(yùn)動(dòng)的直線度； （2）運(yùn)動(dòng)精度包括兩方面內(nèi)容：一是運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性（例如低速不爬行） ，二是 定位精確（線定位和角定位） ； （3）具有足夠的承載能力和剛度，使用壽命長； 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 9 （4）結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，便于調(diào)整和維修； （5）具有良好的潤滑和防護(hù)裝置。 3.1.2 砂輪架的基本設(shè)計(jì)要求 砂輪架是磨床上用來帶動(dòng)砂輪做高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，主要有傳動(dòng)部件和主軸 軸承部分組成，主軸和軸承是砂輪架的主要組成部分，因此對砂輪架設(shè)計(jì)提出的基 本要求也是針對主軸軸承部分的。 砂輪架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本要求： （1）主軸旋轉(zhuǎn)精度高，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定； （2）主軸軸承系統(tǒng)剛性好； （3）振動(dòng)小，發(fā)熱低； （4）裝配制造簡單，調(diào)整維修方便。 3.1.3.砂輪分析 磨削大直徑輥筒，我們可以采用CBN金剛石砂輪，完成對大直徑外圓的磨削加 工。 3.1.4.運(yùn)動(dòng)分析 該機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)為砂輪旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)與砂輪沿大直徑輥筒軸線移動(dòng)的進(jìn)給運(yùn) 動(dòng)。根據(jù)用戶對機(jī)床加工效率及自動(dòng)化等方面的要求，機(jī)床在加工中應(yīng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)以 下輔助 運(yùn)動(dòng)：工件定位與夾緊、砂輪趨近工件、外圓磨削、砂輪離開工件、解除定位 與松開夾緊、重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 10 圖3-1導(dǎo)軌組合形式 1 工件主軸 2 工件 3 砂輪 4 砂輪主軸(動(dòng)靜壓主軸) 5 皮帶輪 6 尾座 7 砂輪架總成8 X 向直線導(dǎo)軌副 9 床鞍 10 Z 向直線導(dǎo)軌副 圖32 磨床工作原理 機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)有拖板的縱向移動(dòng)，磨頭的橫向移動(dòng)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及工件的轉(zhuǎn) 動(dòng)等。 拖板通過直線導(dǎo)軌連接在床身上。有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器及滾珠絲杠副， 帶動(dòng)墊板及磨頭一起做縱向移動(dòng)。磨頭固定在墊板上面，通過直線導(dǎo)軌連接在拖板 上。由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器，滾珠絲杠副帶動(dòng)砂輪做橫向移動(dòng)。砂輪由主軸電 機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，經(jīng) V 帶、皮帶輪帶動(dòng)砂輪主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削工件。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 11 小 結(jié) 實(shí)習(xí)接近尾聲，回想期間的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，我不僅感到很充實(shí)還學(xué)到了很多東西。 此次到新飛電器有限公司及其分公司實(shí)習(xí)，其目的是學(xué)習(xí)優(yōu)秀企業(yè)的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)， 全程體會(huì)一條生產(chǎn)線生產(chǎn)的全過程，對于畢業(yè)設(shè)計(jì)的開展，完成好設(shè)計(jì)任務(wù)將起到 積極的作用。 這次實(shí)習(xí)我最大的收獲是，邏輯思維能力得到很大提升。設(shè)計(jì)本來就是一種很 嚴(yán)密的學(xué)問，它需要一個(gè)不斷反復(fù)，不斷糾正，不斷改進(jìn)的過程。通過實(shí)習(xí)，我第 一次對公司的經(jīng)營理念又來了更深層次的了解，同時(shí)，對我未來的職業(yè)生涯奠定了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 短暫的實(shí)習(xí)匆匆結(jié)束，通過本次實(shí)習(xí)，我開闊了眼界得到了許多啟發(fā)。實(shí)踐出 真知，在實(shí)習(xí)的過程中我明白了書本上的理論是如何運(yùn)用到實(shí)際的。有了先進(jìn)的生 產(chǎn)過程，精細(xì)的加工工序，熟練的操作技巧最后才有高品質(zhì)的產(chǎn)品。 “紙上得來終 覺淺，絕知此事要躬行” ，在今后的學(xué)習(xí)和生活中，我將把從書本上學(xué)到的知識進(jìn) 一步更好的運(yùn)用到實(shí)踐中，同時(shí)在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)和完善自己的理論體系，以更 好的服務(wù)實(shí)踐。 經(jīng)過此次深入工廠進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)課題調(diào)研，了解實(shí)際工作中需要考慮的問題， 使我對畢業(yè)設(shè)計(jì)課題有了較為深刻的認(rèn)識。雖然時(shí)間比較短，但通過自己結(jié)合畢業(yè) 設(shè)計(jì)的研究方向，向工人師傅們請教本課題中遇到的不解之處，這為我以后的設(shè)計(jì) 提供了資料和積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。 畢業(yè)實(shí)習(xí)是大學(xué)的最后一次實(shí)踐活動(dòng)，我和大家一樣很珍惜這次難得的機(jī)會(huì)， 盡全力學(xué)習(xí)不懂的東西。不枉此行，我基本上達(dá)到了實(shí)習(xí)增長見識，開闊眼界，聯(lián) 系社會(huì)的目的。我深知實(shí)習(xí)同時(shí)也是為了更好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中， 我會(huì)把實(shí)習(xí)中學(xué)到的技巧，加工工藝，制造技術(shù)等運(yùn)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)中，以更好的完 成畢業(yè)設(shè)計(jì)。 此次實(shí)習(xí)我要感謝肖老師的帶領(lǐng)指導(dǎo)及幫助。 中原工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)報(bào)告 12 參考文獻(xiàn) 1聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（上中下）S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1988.12. 2聯(lián)合編寫組.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(1-6 卷) S.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8. 3成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊S.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2004.1. 4濮良貴,紀(jì)明剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)M.北京:高等教育出版社,2006.5. 5劉鴻文主編.材料力學(xué)(第四版)M.北京:高等教育出版社,2004.1 . 6牛永生,吳隆,李力,姜春英主編.機(jī)械制造技術(shù)M.西安：陜西科技出版社,2002.1. 論文編號：200700314431
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書
題目名稱： 大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）
院系名稱： 機(jī)電學(xué)院
班 級： 機(jī)自074班
學(xué) 號： 200700314431
學(xué)生姓名： 郭 劉 威
指導(dǎo)教師： 肖 慶 和
2011 年5月
畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告
題目名稱：大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）
院系名稱： 機(jī)電學(xué)院
班 級： 機(jī)自074班
學(xué) 號： 200700314431
學(xué)生姓名： 郭 劉 威
指導(dǎo)教師： 肖 慶 和
2011 年3月
畢業(yè)實(shí)習(xí)報(bào)告
題目名稱：大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）
院系名稱： 機(jī)電學(xué)院
班 級： 機(jī)自074班
學(xué) 號： 200700314431
學(xué)生姓名： 郭 劉 威
指導(dǎo)教師： 肖 慶 和
2011年3月
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）譯文
題目名稱：大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）
院系名稱： 機(jī) 電 學(xué) 院
班 級： 機(jī)自074班
學(xué) 號： 200700314431
學(xué)生姓名： 郭 劉 威
指導(dǎo)教師： 肖 慶 和
2011年3月
?1．本課題所涉及的內(nèi)容國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多。精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，使得有可能將毛坯直接變成成品。高速磨削和強(qiáng)力磨削，進(jìn)一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。它在金屬切削機(jī)床所占的比重不斷上升。目前，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中，磨床在機(jī)床總數(shù)中的比例已達(dá)30%-40%。
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增多，磨削加工技術(shù)正朝著超硬度磨料磨具、開發(fā)精密及超精密磨削（從微米、亞微米磨削向納米磨削發(fā)展）和研制高精度、高剛度、多軸的自動(dòng)化磨床等方向發(fā)展。如用于超精密磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均半徑可小至4微米、磨削精度高達(dá)0.025微米；使用電主軸單元可使砂輪線速度高達(dá)400m/s，但這樣的線速度一般用于實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際生產(chǎn)中的砂輪的線速度為40-60m/s；從精度上看，定位精度＜2微米，重復(fù)定位精度≤±1微米的機(jī)床已越來越多；從主軸轉(zhuǎn)速來看，8.2kw主軸達(dá)60000r/min，13kw達(dá)42000r/min，高速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現(xiàn)可加工60HRC硬度材料的加工中心。
多特蒙德技術(shù)大學(xué)切削工藝研究所（ISF）所長Dirk Biermann博士在總結(jié)外圓磨削的發(fā)展趨勢時(shí)曾說過：“繼續(xù)不斷發(fā)展外圓磨削的首要目的是改進(jìn)可達(dá)到的精度、提高設(shè)備性能并增加機(jī)床靈活性。”在他看來，重點(diǎn)之一是在同一臺(tái)機(jī)器上組合各種磨削工藝，如內(nèi)外圓磨削、平面磨削和仿行磨削等，甚至可與其他生產(chǎn)工藝結(jié)合。其中車削和磨削是最為著名的工藝組合。
北京第二機(jī)床廠引進(jìn)日本豐田工機(jī)公司先進(jìn)技術(shù)并與之合作生產(chǎn)的GA(P)62-63數(shù)控外圓/數(shù)控端面外圓磨床，砂輪架采用原裝進(jìn)口，砂輪線速度可達(dá)60m/s，砂輪架主軸采用高剛性動(dòng)靜壓軸承提高旋轉(zhuǎn)精度，采用日本豐田工機(jī)公司GC32-ECNC磨床專用數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二軸（X和Z）到四軸（X、Z、U和W）控制。
此外對磨床的環(huán)保要求越來越高，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。大量的工業(yè)清洗機(jī)和切削液處理機(jī)系統(tǒng)反映現(xiàn)代制造業(yè)對環(huán)保越來越高的要求。
2．本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題
經(jīng)過三個(gè)星期的畢業(yè)實(shí)習(xí)和查閱資料，我本課題的設(shè)計(jì)意圖有了一個(gè)大概的了解?？偟膩碚f，我認(rèn)為最需要解決的問題有：導(dǎo)軌傳動(dòng)裝置，砂輪的進(jìn)給裝置，加工過程中的零件裝夾，磨削力的大小等問題。
磨削加工在之前的實(shí)習(xí)中也接觸過。導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的基本要求，砂輪架的基本設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)軌的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，磨削過程中的磨削力的大小等，首先要解決這些基本理論問題。
3．對課題要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 (包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面)
上述已經(jīng)闡述了需要解決的問題是理論問題和具體的設(shè)計(jì)問題。
要解決理論問題必須要借助于相關(guān)的理論書籍， 如機(jī)械設(shè)計(jì)手冊等。當(dāng)然通過網(wǎng)絡(luò)我對磨床也有一個(gè)大概的了解。但大直徑輥筒專用外圓磨床，目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家很少，也沒有得到廣泛的應(yīng)用，得到的資料很有限。一些設(shè)計(jì)中的問題還要多請教導(dǎo)師，還可以向有經(jīng)驗(yàn)的人學(xué)習(xí)。
機(jī)床設(shè)計(jì)是有共性的，都是通過一系列的機(jī)械運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。而之前的課程設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)，金工實(shí)習(xí)已經(jīng)為自己打下了一定的基礎(chǔ)。如車床刀架的移動(dòng)，車床的三角卡盤夾持工件，各種機(jī)床上的分度裝置等。
機(jī)械傳動(dòng)有很多種方式，但是要找到一種使用的方案，就要通過對機(jī)械傳動(dòng)的深入學(xué)習(xí)，通過比較，選擇一種有效、穩(wěn)定并且經(jīng)濟(jì)的方案。
導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式也有多種，在導(dǎo)軌傳動(dòng)中如何保證導(dǎo)向精度，使磨削時(shí)不產(chǎn)生大的震動(dòng)以及保證運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性。要解決這一問題不僅要多觀察各種機(jī)床導(dǎo)軌的傳動(dòng)方式，還要對導(dǎo)軌進(jìn)行理論分析。
其他的一些具體的設(shè)計(jì)就需要對輥筒，砂輪，電機(jī)等了解，目前這些已經(jīng)比較成熟，可以查閱的資料很多，對自己有很大的幫助。
總之，完成這個(gè)設(shè)計(jì)需要投入大量的時(shí)間，查閱大量資料，加上自己的充分思考。我相信通過自己的努力，一定會(huì)有不錯(cuò)的設(shè)計(jì)。
4．完成本課題的工作計(jì)劃及進(jìn)度安排
2.21 -3.6 調(diào)研與實(shí)習(xí)，英文文獻(xiàn)翻譯及編寫實(shí)習(xí)報(bào)告。
3.7 -3.13 工藝方案設(shè)計(jì)，總體方案設(shè)計(jì)，確定最佳方案，寫出方案論證報(bào)告。
3.14-4.10 完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì)草圖。
4.11-5.18 設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇與計(jì)算，詳細(xì)設(shè)計(jì)，繪制工程圖，整理任務(wù)設(shè)計(jì)書。
5.19-5.21 定稿。
5.23-5.27 評審。
5.30-5.31 畢業(yè)答辯。
6.1–6.5 修改畢業(yè)設(shè)計(jì)。
5．指導(dǎo)教師審閱意見
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指導(dǎo)教師(簽字)： 年 月 日
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6．指導(dǎo)小組意見
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指導(dǎo)小組組長(簽字)： 年 月 日
說明：
1. 本報(bào)告前4項(xiàng)內(nèi)容由承擔(dān)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))課題任務(wù)的學(xué)生獨(dú)立撰寫；
2. 本報(bào)告必須在第八學(xué)期開學(xué)兩周內(nèi)交指導(dǎo)教師審閱并提出修改意見；
3. 學(xué)生須在小組內(nèi)進(jìn)行報(bào)告，并進(jìn)行討論；
4. 本報(bào)告作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔(dān)該畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)課題和是否按時(shí)完成進(jìn)度的檢查依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查
中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書
摘要
隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，對機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多，磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。，在精密加工當(dāng)中，有許多零部件是通過精密磨削來達(dá)到其要求的，而精密磨削加工會(huì)要在相應(yīng)的精密磨床上進(jìn)行，因此精磨磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。此外，對磨床的環(huán)保要求越來越高，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。本文主要研究的是大直徑滾筒外圓專用磨床的導(dǎo)軌設(shè)計(jì)和磨頭設(shè)計(jì)，導(dǎo)軌和磨頭的設(shè)計(jì)影響磨床的精度，設(shè)計(jì)時(shí)，必須從實(shí)際情況出發(fā)，有機(jī)地結(jié)合各種導(dǎo)軌和主軸箱形式，力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、調(diào)整維修方便的導(dǎo)軌和合理的主軸。
關(guān)鍵詞：專用磨床，大直徑輥筒，導(dǎo)軌，磨頭
Abstract
Along with the development of the society and science and technology, more and more high request to accuracy and surface quality of machine spare parts, the application of various high degree of hardness material increases day by day and the use of grinding machine scope extends day by day., Process in the precision-machined , there are many zero partses whetting to pare to attain its request through a nicety, but the nicety whet to pare to process would at correspond of precise grinding machine up carry on, so the Jing whet grinding machine to occupy a prominent function in the nicety process.In addition, more and more high to the environmental protection request of grinding machine, the tool machine products of overwhelming majority all adopt the cover hull of whole closingses, absolutely didn't slice scraps or slice to pare the phenomenon that the liquid outside splashes.This text mainly what to study be circle track design and emery wheel mounting of the lead of appropriation grinding machine to account out of the big diameter roller, guide rail and wheelhead design influence the accuracy of the grinding machine, have to from actual the circumstance set out and organically combine various guide rail and principal axis box form, try hard for to design a structure in brief, work credibility, the cost is conveniently low and adjusts to maintain a reasonable principal axis and guide rail .
Keywords: special purpose grinding machine, big diameter roller, guide rail, wheelhead
目錄
目錄 3
1.緒論 4
1.1磨床的類型與用途 4
1.1.1磨床的類型及特點(diǎn) 4
1.1.2 磨床的用途 4
1.1.3 外圓磨削 5
1.2 磨床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 6
2.設(shè)計(jì)任務(wù)書 8
2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 8
2.2零件工藝分析 8
3.機(jī)械傳動(dòng)原理圖及說明 11
3.1主要運(yùn)動(dòng) 11
3.2設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn) 11
3.3擬采用的途徑與手段 12
3.4磨床總體布局 12
4.導(dǎo)軌設(shè)計(jì) 14
4.1導(dǎo)軌的功用和分類 14
4.2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求 14
4.3導(dǎo)軌的截面形狀選擇 15
4.4導(dǎo)軌的組合形式 16
4.5導(dǎo)軌組合形式的選用 17
4.6導(dǎo)軌的傳動(dòng)形式 18
4.6.1滾珠絲杠副的選擇 19
5.砂輪架設(shè)計(jì) 21
5.1砂輪架設(shè)計(jì)的基本要求 21
5.2砂輪架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本要求： 21
5.3主軸軸承系統(tǒng)的剛性 21
5.4砂輪架主軸強(qiáng)度的校核 21
5.5主軸剛度校核 22
5.6電動(dòng)機(jī)的選擇 23
5.7皮帶設(shè)計(jì) 23
5.8帶輪設(shè)計(jì) 24
5.9砂輪的選用 26
6.結(jié)論 28
致謝 29
參考文獻(xiàn) 30
1.緒論
1.1磨床的類型與用途
1.1.1磨床的類型及特點(diǎn)
用磨料磨具（砂輪，砂帶，油石和研磨料等）為工具進(jìn)行切削加工的機(jī)床，統(tǒng)稱為磨床（英文為Grinding machine）,它們是因精加工和硬表面的需要而發(fā)展起來的【1】。
磨床種類很多，主要有：外圓磨床，內(nèi)圓磨床，平面磨床，工具磨床和用來磨削特定表面和工件的專門化磨床，如花鍵軸磨床，凸輪軸磨床等【2】。本次設(shè)計(jì)是大直徑輥筒專用外圓磨床。
對外圓磨床來說，又可分為普通外圓磨床，萬能外圓磨床，無心外圓磨床，寬砂輪外圓磨床，端面外圓磨床等。
以上均為使用砂輪作切削工具的磨床。此外，還有以柔性砂帶為切削工具的砂帶磨床，以油石和研磨劑為切削工具的精磨磨床等。
磨床與其它機(jī)床相比，具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1）磨床的磨具（砂輪）相對于工件做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（一般砂輪的圓周線速度在35米/秒左右，目前已向200米/秒以上發(fā)展）；
（2）它能加工表面硬度很高的金屬和非金屬材料的工件；
（3）它能使工件表面獲得很高的精度和光潔度；
（4）易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和自動(dòng)線，進(jìn)行高效率生產(chǎn)；
（5） 磨床通常是由電動(dòng)機(jī)——油泵——發(fā)動(dòng)部件，通過機(jī)械，電氣，液壓 傳動(dòng)——傳動(dòng)部件帶動(dòng)砂輪和工件相對運(yùn)動(dòng)——工件部分組成【1】。
1.1.2 磨床的用途
磨床可加工各種表面，如內(nèi)、外圓柱面和圓錐面、平面、漸開線齒廓面、螺旋面以及各種成形表面。磨床可進(jìn)行荒加工、粗加工、精加工、和超精加工，可以進(jìn)行各種高硬、超硬材料的加工，還可以刃磨刀具和進(jìn)行切斷等，工藝范圍十分廣泛。
隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，對機(jī)械零件的精度和表面質(zhì)量要求越來越高，各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多。精密鑄造和精密鍛造的發(fā)展，使得有可能將毛坯直接磨成成品。高速磨削和強(qiáng)力磨削，進(jìn)一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用范圍日益擴(kuò)大。它在金屬切削機(jī)床中所占的比重不斷上升。目前在工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中磨床在機(jī)床總數(shù)中的比例已達(dá)30%～40%。
據(jù)1997年歐洲機(jī)床展覽會(huì)（EMO）的調(diào)查數(shù)據(jù)表明，25%的企業(yè)認(rèn)為磨削是他們應(yīng)用的最主要的加工技術(shù)，車削只占23%，鉆削占22%，其它占8%；而磨床在企業(yè)中占機(jī)床的比例高達(dá)42%，車床占23%，銑床占22%，鉆床占14%由此可見，在精密加工當(dāng)中，有許多零部件是通過精密磨削來達(dá)到其要求的，而精密磨削加工會(huì)要在相應(yīng)的精密磨床上進(jìn)行，因此精磨磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。但要實(shí)現(xiàn)精密磨削加工，則所用的磨床就應(yīng)該滿足以下幾個(gè)基本要求：
（1）高幾何精度。精密磨床應(yīng)有高的幾何精度，主要有砂輪主軸的回轉(zhuǎn)精度和導(dǎo)軌的直線度以保證工件的幾何形狀精度。主軸軸承可采用液體靜壓軸承、短三塊瓦或長三塊瓦油膜軸承，整體度油楔式動(dòng)壓軸承及動(dòng)靜壓組合軸承等。當(dāng)前采用動(dòng)壓軸承和動(dòng)靜壓軸承較多。主軸的徑向圓跳動(dòng)一般小于1微米，軸向圓跳動(dòng)應(yīng)限制在2～3微米以內(nèi)。
（2）低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。由于砂輪的修整導(dǎo)程要求10—15mm/min，因此工作臺(tái)必須低速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，要求無爬行和無沖擊現(xiàn)象并能平穩(wěn)工作。
（3）減少振動(dòng)。精密磨削時(shí)如果產(chǎn)生振動(dòng)，會(huì)對加工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響。故對于精密磨床，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮減少振動(dòng)。
（4）減少熱變形。精密磨削中熱變形引起的加工誤差會(huì)達(dá)到總誤差的50%，故機(jī)床和工藝系統(tǒng)的熱變形已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)精密磨削的主要障礙。
1.1.3 外圓磨削
在外圓磨削過程中，工件一般是安裝在兩頂尖的中心之間，砂輪旋轉(zhuǎn)是引起切削旋轉(zhuǎn)的主要來源和原因?；旧贤鈭A磨削方法有兩種，即橫磨法磨外圓和縱磨法磨外圓，如圖1—1和圖1—2所示。
圖1—1 橫磨法磨外圓
圖1—2 縱磨法磨外圓
事實(shí)上，外圓磨削可以通過其它以下幾種方法來實(shí)施：
（1）傳遞方法：在這種方法中，磨削砂輪和工件旋轉(zhuǎn)以及徑向進(jìn)給都應(yīng)滿足所有的整個(gè)長度，切削的深度是由磨削砂輪到工件的縱向進(jìn)給來調(diào)整的。
（2）沖壓切削方法：在這種方法中，磨削是通過砂輪的縱向進(jìn)給和無軸向進(jìn)給來完成的，正如我們看到的，只有在表面成為圓柱的寬度比磨削輪磨損寬度短時(shí)，這種方法才能完成。
（3）整塊深度切削方法：除了在磨削過程中，要進(jìn)行間隙調(diào)整外，這種方法與傳遞方法很相似，同時(shí)這種方法具有代表性，除了磨削短而粗的軸。
1.2 磨床的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
隨著機(jī)械產(chǎn)品精度、可靠性和壽命的要求不斷提高以及新型材料的應(yīng)用增多，磨削加工技術(shù)正朝著超硬度磨料磨具、開發(fā)精密及超精密磨削（從微米、亞微米磨削向納米磨削發(fā)展）和研制高精度、高剛度、多軸的自動(dòng)化磨床等方向發(fā)展，如用于超精密磨削的樹脂結(jié)合劑砂輪的金剛石磨粒平均半徑可小至4微米、磨削精度高達(dá)0.025微米；使用電主軸單元可使砂輪線速度高達(dá)400米每秒，但這樣的線速度一般僅用于實(shí)驗(yàn)室，實(shí)際生產(chǎn)中常用砂輪的線速度為40—60米每秒；從精度上看，定位精度＜2微米，重復(fù)定位精度≤±1微米的機(jī)床已越來越多；從主軸轉(zhuǎn)速來看，8.2KW主軸達(dá)6000r/min,13KW主軸達(dá)42000r/min，高速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現(xiàn)可加工60HRC硬度材料的加工中心。
多特蒙德技術(shù)大學(xué)切削工藝研究所（ISF）所長Dirk Biermann博士在總結(jié)外圓磨削的發(fā)展趨勢時(shí)曾說過：“繼續(xù)不斷發(fā)展外圓磨削的首要目的是改進(jìn)可達(dá)到的精度、提高設(shè)備性能并增加機(jī)床靈活性。”在他看來，重點(diǎn)之一是在同一臺(tái)機(jī)器上組合各種磨削工藝，如內(nèi)外圓磨削、平面磨削和仿行磨削等，甚至可與其他生產(chǎn)工藝結(jié)合。其中車削和磨削是最為著名的工藝組合。
該研究所的一項(xiàng)研發(fā)成果是車削-磨削-珩磨工藝組合。這種共生現(xiàn)象不僅減少了工件加工的時(shí)間，而且還提高了調(diào)整工件表面質(zhì)量的靈活性。
外圓磨床的進(jìn)一步發(fā)展不僅體現(xiàn)于機(jī)加工和磨削技術(shù)方面，NC控制器也有進(jìn)一步發(fā)展的潛力。據(jù)Biermann說：“模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用就不像今天的銑削加工那樣先進(jìn)且普遍。另一個(gè)方面是不同加工階段的潤滑劑的使用，包括超高速磨削加工。”瑞士Fritz Studer公司負(fù)責(zé)產(chǎn)品開發(fā)、研究和技術(shù)的主任Frank Fiebelkorn博士說：“我們的客戶要求生產(chǎn)性磨床具有更大的靈活性，同時(shí)，對設(shè)備在整個(gè)壽命周期的質(zhì)量期望值也越來越高。據(jù)說，設(shè)備生產(chǎn)廠家很有必要在其產(chǎn)品系列中添加低價(jià)品種，用于工件運(yùn)輸自動(dòng)化，為較為簡單的機(jī)器實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行提供支持?！?
北京第二機(jī)床廠引進(jìn)日本豐田工機(jī)公司先進(jìn)技術(shù)并與之合并生產(chǎn)的GA(P)62－63數(shù)控外圓/數(shù)控端面外圓磨床，砂輪架采用原裝進(jìn)口，砂輪線速度可達(dá)60m/s，砂輪架主軸采用高剛性動(dòng)靜壓軸承提高旋轉(zhuǎn)精度，采用日本豐田工機(jī)公司GC32－ECNC磨床專用數(shù)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)二軸(X和Z)到四軸（X、Z、U和W）控制。
此外，對磨床的環(huán)保要求越來越高，絕大部分的機(jī)床產(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。大量的工業(yè)清洗機(jī)和切削液處理機(jī)系統(tǒng)反映現(xiàn)代制造業(yè)對環(huán)保越來越高的要求。
2.設(shè)計(jì)任務(wù)書
2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)題目
大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)（一）（磨頭及導(dǎo)軌傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)）
設(shè)計(jì)任務(wù)
（1） 根據(jù)紡織機(jī)械中大型輥筒類零件的特點(diǎn)，對零件進(jìn)行工藝分析;
（2） 工廠調(diào)研及文獻(xiàn)檢索；
（3） 參與總體方案設(shè)計(jì)，完成外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌總體方案設(shè)計(jì);
（4） 設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算及校核;
（5） 根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)確定最佳結(jié)構(gòu)方案;
（6） 設(shè)計(jì)大型輥筒類零件專用外圓磨床磨頭及導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)并繪制工程圖;
（7） 編寫設(shè)計(jì)說明書;
（8） 外文資料翻譯；
2.2零件工藝分析
（1）錫林結(jié)合件
圖2－1錫林結(jié)合件示意圖
① 作用：完成梳理、剝?nèi)∨c轉(zhuǎn)移。
② 結(jié)構(gòu)：錫林體、針布。
③ 要求：動(dòng)平衡、表面圓整度要好。
錫林的材料是鑄鐵或鋼板卷焊，由滾筒，堵頭和芯軸組成。錫林的加工路線：鋼板卷焊—車削—磨削。錫林的直徑和長度較大，加工精度要求較高。如果錫林幾何誤差、動(dòng)不平衡較大，包針布后產(chǎn)生中凹變形，會(huì)影響錫林與刺輥、蓋板、道夫的間距，造成纖維轉(zhuǎn)移變化、棉網(wǎng)不均勻、條干惡化。
（2）道夫結(jié)合件
圖2－2道夫結(jié)合件示意圖
① 道夫的作用：配合錫林梳理，將棉網(wǎng)輸出機(jī)外；
② 結(jié)構(gòu)：與錫林相似，由滾筒和針布組成，不過其直徑較小，轉(zhuǎn)速較低。
（3）錫林與道夫間
① 作用性質(zhì)：為分梳作用。由兩者之間為分梳作用，兩針面都能抓取纖維。針齒配置：分梳作用（平行針齒）。道夫結(jié)構(gòu)類似錫林，直徑f600～707，轉(zhuǎn)速20~30r/min；高產(chǎn)梳棉機(jī)道夫線速度90m/min，出條速度130~170m/min。
② 作用過程
錫林針面抓取的纖維，尾端受到道夫針面的梳理，通過大漏底與刺輥帶來的新纖維相遇，實(shí)現(xiàn)新舊纖維的混和，而后來到錫林蓋板工作區(qū)梳理。
道夫針面抓取的纖維，前端受到錫林的梳理，形成棉網(wǎng)輸出；輸出棉后彎鉤纖維較多。
（4）設(shè)計(jì)大直徑滾筒專用外圓磨床的必要性
由于錫林和道夫的直徑和長度較大，而且加工精度要求較高，錫林的年生產(chǎn)量4000件/臺(tái)，加上道夫，年生產(chǎn)量達(dá)8000件/臺(tái)，如果用普通外圓磨床，外圓磨床的規(guī)格較大，生產(chǎn)成本較高，裝卸調(diào)整不方便。工件的年生產(chǎn)量較大，故有必要設(shè)計(jì)大直徑滾筒專用外圓磨床。
圖2－3錫林、道夫結(jié)合件
3.機(jī)械傳動(dòng)原理圖及說明
3.1主要運(yùn)動(dòng)
機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)有拖板的縱向移動(dòng)，磨頭的橫向移動(dòng)，砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)及工件的轉(zhuǎn)動(dòng)等。
拖板通過直線導(dǎo)軌連接在床身上。有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器及滾珠絲杠副，帶動(dòng)墊板及磨頭一起做縱向移動(dòng)。磨頭固定在墊板上面，通過直線導(dǎo)軌連接在拖板上。由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)聯(lián)軸器，滾珠絲杠副帶動(dòng)砂輪做橫向移動(dòng)。砂輪由主軸電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)V帶、皮帶輪帶動(dòng)砂輪主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，磨削工件。
圖3－1傳動(dòng)原理簡圖
3.2設(shè)計(jì)重點(diǎn)與難點(diǎn)
（1）磨床總體布局中各部件尺寸的確定；
（2）砂輪架主軸和軸承的設(shè)計(jì)和選用；
（3）皮帶的選用和帶輪的設(shè)計(jì)；
（4）導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)與選用
3.3擬采用的途徑與手段
（1）查閱國內(nèi)外磨床相關(guān)資料，確定磨床總體布局中各部件尺寸；
（2）檢驗(yàn)主軸前端撓度，確保主軸剛度；
（3）參考機(jī)械設(shè)計(jì)，選擇V帶和帶輪；
（4）采用Auto CAD繪制裝配圖和零件圖；
（5）查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，機(jī)床設(shè)計(jì)手冊，合理設(shè)計(jì)砂輪主軸箱；
（6）查閱導(dǎo)軌設(shè)計(jì)相關(guān)資料，確定導(dǎo)軌的組合形式。
3.4磨床總體布局
圖3－2磨床總體布局示意圖
（1）加工零件
大直徑滾筒,Ra1.6～Ra6.3,材料45
（2）初步估計(jì)組成部分
a.床身；b.工作臺(tái)面；c.砂輪架；d.測量裝置；e.砂輪進(jìn)給電機(jī)，f.電氣框；g.工作臺(tái)進(jìn)給電機(jī)；h.工件旋轉(zhuǎn)電機(jī)；i.潤滑冷卻裝置；j.數(shù)控裝置；
（3）總體布局初步設(shè)計(jì)
① T型床身；
② 工作臺(tái)移動(dòng)；
③ 機(jī)床前防護(hù)罩采用全封閉結(jié)構(gòu)
4.導(dǎo)軌設(shè)計(jì)
4.1導(dǎo)軌的功用和分類
（1）功用：承受載荷和導(dǎo)向。承受安裝在導(dǎo)軌上的運(yùn)動(dòng)部件及工件的質(zhì)量和切削力，運(yùn)動(dòng)部件（刀架）可沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。機(jī)床上兩相對運(yùn)動(dòng)部件的配合面組成一對導(dǎo)軌副，在導(dǎo)軌副（如工作臺(tái)和床身導(dǎo)軌）中，運(yùn)動(dòng)的一方（如工作臺(tái)導(dǎo)軌）叫做動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的一方（如床身導(dǎo)軌）叫做支承導(dǎo)軌。動(dòng)導(dǎo)軌相對于支承導(dǎo)軌只能做一個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，以保證單一方向的導(dǎo)向性。通常動(dòng)導(dǎo)軌相對于支承導(dǎo)軌只能作直線運(yùn)動(dòng)或者回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
（2）分類（按結(jié)構(gòu)形式分）：
開式導(dǎo)軌：指在部件自重和載荷的作用下，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和支撐導(dǎo)軌的工作面始終保持接觸、貼合。其結(jié)構(gòu)簡單，但不能承受較大的顛覆力矩的作用。
閉式導(dǎo)軌：借助于壓板使導(dǎo)軌承受較大的顛覆力矩的作用。壓板1、2；e、f為主導(dǎo)軌面，壓板1、2形成輔助導(dǎo)軌面g、h。
圖4－1開式和閉式導(dǎo)軌
a）開式導(dǎo)軌 b）閉式導(dǎo)軌
4.2導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求
（1）幾何精度就是通常說的導(dǎo)向精度，即運(yùn)動(dòng)的直線度或回轉(zhuǎn)精度。主要影響因素有：導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型；導(dǎo)軌的幾何精度和接觸精度。導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度；導(dǎo)軌的油膜厚度和油膜剛度；導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的熱變形等。
（2）運(yùn)動(dòng)精度包括兩方面內(nèi)容：一是運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性（例如低速不爬行），二是定位精確（線定位和角定位）。精度保持性主要是由導(dǎo)軌耐磨性決定的，它與導(dǎo)軌的摩擦性質(zhì)、導(dǎo)軌材料、工藝方法以及受力情況有關(guān)。
（3）具有足夠的承載能力和剛度，使用壽命長。導(dǎo)軌的剛度指導(dǎo)軌在外載荷的作用下，抵抗受力變形的能力。導(dǎo)軌受力后變形會(huì)影響部件之間的相對位置和導(dǎo)向精度。
（4）結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，便于調(diào)整和維修。設(shè)計(jì)時(shí)要注意使得制造、維修方便，刮研勞動(dòng)量少，如果是鑲裝導(dǎo)軌則應(yīng)盡量做到容易更換。
（5）具有良好的潤滑和防護(hù)裝置【3】。
4.3導(dǎo)軌的截面形狀選擇
直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀有四種：矩形、三角形、燕尾形、圓柱形，并可相互結(jié)合、有凸、凹之分。
（1）矩形導(dǎo)軌
矩形導(dǎo)軌承載能力大、剛度高、制造簡單、檢驗(yàn)、維修方便（優(yōu)點(diǎn)）；存在側(cè)隙、需用鑲條調(diào)整，導(dǎo)向性差（缺點(diǎn)）。用于載荷大、導(dǎo)向性要求略低的機(jī)床。
圖4－2導(dǎo)軌的截面形狀
a) 矩形導(dǎo)軌 b) 三角形導(dǎo)軌 c) 燕尾形導(dǎo)軌 d) 圓柱形導(dǎo)軌
（2）三角形導(dǎo)軌
三角形導(dǎo)軌面磨損時(shí)，動(dòng)導(dǎo)軌會(huì)自動(dòng)下沉，自動(dòng)補(bǔ)償磨損量，無間隙。頂角α在900～1200范圍內(nèi)變化，α越小，導(dǎo)向性越好，但摩擦力越大。因此小頂角導(dǎo)軌用于輕載精密機(jī)床，大頂角導(dǎo)軌用于大、重型機(jī)床。
（3）燕尾形導(dǎo)軌
燕尾形導(dǎo)軌可承受較大的顛覆力矩，導(dǎo)軌的高度較小，結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，但剛度較差，加工、檢驗(yàn)、維修不大方便。
適用于受力小、層次多，要求間隙調(diào)整方便的部件。
（4）圓柱形導(dǎo)軌
圓柱形導(dǎo)軌制造方便，工藝性好，但磨損后較難調(diào)整和補(bǔ)償間隙，主要用于受軸向負(fù)荷的導(dǎo)軌，應(yīng)用較少。
4.4導(dǎo)軌的組合形式
直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌通常有兩條導(dǎo)軌組合而成，其形式有：
（1）雙三角形導(dǎo)軌
雙三角形導(dǎo)軌不需要鑲條調(diào)整間隙，接觸剛度好，導(dǎo)向性和精度保持性好，但工藝性差，加工、檢驗(yàn)、維修不便，用于精度高的機(jī)床，如絲杠車床、齒輪磨床等。
（2）雙矩形導(dǎo)軌
承載能力大，制造簡單，多用在普通精度機(jī)床和重型機(jī)床中，如重型車床，組合車床，升降臺(tái)銑床等。
① 寬式組合：有兩條導(dǎo)軌的外側(cè)導(dǎo)向，側(cè)向間隙較大，用鑲條調(diào)整。
② 窄式組合：由一條導(dǎo)軌的兩側(cè)導(dǎo)向。
圖4－3導(dǎo)軌的組合
a) 雙三角形導(dǎo)軌 b) 寬式雙矩形導(dǎo)軌 c) 窄式雙矩形導(dǎo)軌
（3）矩形和三角形導(dǎo)軌的組合
這類組合的導(dǎo)軌導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，應(yīng)用最廣。如車床、磨床、龍門銑床等。
（4）矩形和燕尾形導(dǎo)軌的組合
這類組合導(dǎo)軌能承受較大的力矩，調(diào)整方便。常用于橫梁、立柱、搖臂導(dǎo)軌。
4.5導(dǎo)軌組合形式的選用
經(jīng)過以上分析，我認(rèn)為選用矩形和三角形導(dǎo)軌的組合比較好，能夠滿足本次設(shè)計(jì)外圓磨床的需要。
（1）砂輪架導(dǎo)軌80×80×450
考慮到砂輪的大小及重量與砂輪架的穩(wěn)定性取L中心 = 450 mm。
圖4－4砂輪架導(dǎo)軌示意圖
砂輪架行程：300 mm
（2）工作臺(tái)導(dǎo)軌
圖4－5工作臺(tái)導(dǎo)軌示意圖
工作臺(tái)行程：1440 mm
機(jī)床滑動(dòng)導(dǎo)軌常用的材料主要是灰鑄鐵和耐磨鑄鐵。灰鑄鐵通常以HT200或HT300做固定導(dǎo)軌，以HT150或HT200做動(dòng)導(dǎo)軌。
（3）導(dǎo)軌面防護(hù)
① 工作臺(tái)導(dǎo)軌：不銹鋼可伸縮防護(hù)罩
② 砂輪架導(dǎo)軌：前部鋼罩，后部不銹鋼可伸縮防護(hù)罩
4.6導(dǎo)軌的傳動(dòng)形式
導(dǎo)軌的傳動(dòng)形式采用由伺服電機(jī)經(jīng)聯(lián)軸器、滾珠絲杠傳動(dòng)。滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)使得滾珠沿螺旋滾道滾動(dòng)，帶動(dòng)螺母軸向移動(dòng)，具有較小的摩擦力，相近的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)，削弱了局部爬行現(xiàn)象，從而提高了傳動(dòng)精度和傳動(dòng)機(jī)械效率。經(jīng)過一個(gè)多世紀(jì)的實(shí)踐應(yīng)用，“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)成為傳統(tǒng)的精密驅(qū)動(dòng)方式，性價(jià)比高，動(dòng)、靜剛度高，傳動(dòng)精度好，控制技術(shù)成熟。
4.6.1滾珠絲杠副的選擇
1）選擇條件
運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量m = 50 kg（運(yùn)動(dòng)部件總質(zhì)量約550kg）
行程長度L = 1100 mm
最大速度Vmax = 4000 mm∕min
最小進(jìn)給量s = 0.01 mm
AC伺服電機(jī)額定轉(zhuǎn)速1440 rpm
2）選擇項(xiàng)目
絲杠軸直徑
導(dǎo)程
螺母型號
絲杠軸支撐方式
驅(qū)動(dòng)電機(jī)
3）絲杠軸的選擇
（1） 假定絲杠軸長度
假定螺母全長為120mm，絲杠軸末端長度為200mm。
所以根據(jù)行程長度1100mm決定全長：1100+320=1420mm
假定絲杠軸長度為1500mm
（2） 導(dǎo)程的選擇
因伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速是1440rpm，最高進(jìn)給速度是Vmax = 4000 mm∕min
滾珠絲杠的導(dǎo)程如下：
考慮到床身導(dǎo)軌比較長，加工零件長度較長，選擇絲杠的導(dǎo)程為10mm。
（3） 絲杠軸直徑的選擇
選擇精密滾珠絲杠，參照文獻(xiàn)[4]693頁上表12-1-14，滿足導(dǎo)程10mm的滾珠絲杠軸外徑如下：12，16，20，25，32，40，50，63, 80, 100, 125 mm。超精密機(jī)床的特點(diǎn)是保證每個(gè)環(huán)節(jié)具有足夠高的剛性，每個(gè)元件處于性能最好的狀態(tài)，從而保證機(jī)床的高精度。
根據(jù)上述條件選擇床身滾珠絲杠直徑為63mm，導(dǎo)程為10mm。同理，可以選擇拖板滾珠絲杠直徑為50mm，導(dǎo)程為5mm。
圖4－6內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副滾珠螺母安裝、連接示意圖
5.砂輪架設(shè)計(jì)
5.1砂輪架設(shè)計(jì)的基本要求
砂輪架是磨床上用來帶動(dòng)砂輪作高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，主要有傳動(dòng)部件和主軸軸承部分組成，主軸與軸承是砂輪架的主要組成部分，因此對砂輪架設(shè)計(jì)提出的基本要求也是針對主軸與軸承部分的。
5.2砂輪架設(shè)計(jì)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)基本要求：
（1） 主軸旋轉(zhuǎn)精度高，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定；
（2） 主軸軸承系統(tǒng)剛性好；
（3） 振動(dòng)小，發(fā)熱低，不漏油；
（4） 裝配制造簡單，調(diào)整維修方便。
5.3主軸軸承系統(tǒng)的剛性
主軸軸承系統(tǒng)的剛性是指在磨削力或傳動(dòng)力作用下，主軸軸承抵抗變形的能力。通常以主軸前端的撓度來度量。過低的剛性會(huì)降低磨削生產(chǎn)率、加工精度和工件表面的粗糙度，引起直波形和螺旋線缺陷。
5.4砂輪架主軸強(qiáng)度的校核
進(jìn)行軸的強(qiáng)度校核時(shí)，應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況采取相應(yīng)的計(jì)算方法，并恰當(dāng)?shù)倪x取其許用應(yīng)力。對砂輪架主軸來說，主要承受扭矩，應(yīng)該按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度計(jì)算，且在選取許用應(yīng)力時(shí)應(yīng)該選取較小值。砂輪架主軸材料采用42MnVB，并進(jìn)行淬火，故選取許用應(yīng)力為40Mpa 。
軸的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件為
T = T／WT = 9.55×106P／0.2d3n ≤［T ］
T——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力（單位為Mpa）
T——軸所受扭矩（單位為N）
WT——軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)（單位為mm3）
P——軸傳遞的功率（單位為KW）
n——軸的轉(zhuǎn)速（單位為r/min）
d——計(jì)算截面處的直徑（單位為mm）
［T ］——許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力（單位為Mpa）
由上式可得軸的直徑為
d =
=
= 22 mm
考慮到砂輪架的剛度等因素，取主軸的最小直徑為40mm。砂輪架主軸的尺寸如圖所示
圖5－1砂輪架主軸尺寸示意圖
5.5主軸剛度校核
（1） 當(dāng)量直徑
因?yàn)槭请A梯軸，所以用當(dāng)量直徑法作近似計(jì)算當(dāng)量直徑為：
dv =
L = 118+70+440+50+125 = 803 mm
dv =
= 81.3 mm
(2)允許撓度
允許撓度［y］= 0.0002L＜0.0002×803 = 0.161 mm
(3)計(jì)算主軸前端撓度值
Y主軸 =
P——載荷（單位為公斤）（150/9.8）
L——軸兩端的跨距（單位為厘米）（80.3）
a——懸伸長度（單位為厘米）（14.2）
E——材料的彈性模數(shù)（單位為公斤/平方厘米）（21.02×105）
I——截面慣性矩（平方厘米）
Y主軸 =
= 0.00015 cm = 0.015 mm
又因?yàn)椋踶］= 0.161 ，0.015＜0.161 ，即Y主軸＜［y］
由上述校核可以得知，主軸剛度符合要求。
5.6電動(dòng)機(jī)的選擇
N電 = N切 + N空
=
= （2.35～8.82）+ 3.8
= 6.15～12.62 kw
通過以上計(jì)算，取N電 = 11 kw，選擇Y160M－4型電動(dòng)機(jī)
5.7皮帶設(shè)計(jì)
1） 皮帶材料的選用
皮帶材料選用聚氨酯。
2） 設(shè)計(jì)計(jì)算【5】
已知小帶輪轉(zhuǎn)速，即n1 = 1460 r/min ，傳動(dòng)比i = 1.2 ；
（1）確定計(jì)算功率Pca
由教材機(jī)械設(shè)計(jì)表8－7查得工作情況系數(shù)KA=1.1 , 故
Pca = KA P = 1.1 x 11 kw = 12.1 kw
（2）選擇V帶的帶型
根據(jù)Pca 、n1 由圖8—10（機(jī)械設(shè)計(jì)第八版）選用B型。
（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v
a. 初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。由表8—6和表8—8，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑
dd1=125 mm。
b. 驗(yàn)算帶速v0
v = dd1n1/60×1000 = 3.14×125×1460/60×1000 = 9.55 m/s
因?yàn)? m/s＜v＜30 m/s ,故帶速合適。
c. 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。
dd2 = idd1 = 1.2×125 = 150 mm
(4) 確定v帶的中心距a和基準(zhǔn)長度Ld
a. 0.7（dd1 + dd2）≤ a0 ≤2（dd1 + dd2）
192.5≤ a0 ≤550 ,初定中心距a0 = 350 mm 。
b. Ld = 2 a0 +（dd1 + dd2）/2 + (dd2—dd1)2/4 a0
= 2×350 + (125+150)/2 +(150—125)2/4×350
= 1132 mm
由表8—2選帶的基準(zhǔn)長度L=1120 mm
c. 計(jì)算實(shí)際中心距a
a = a0 + (L-Ld)/2 = 350 + (1120-1132)/2 = 344
(5) 驗(yàn)算小帶輪上的包角
1 =1800-（dd2—dd1）×57.30/a =1800-（150-125）×57.30/344
=175.80≥900
(6) 計(jì)算帶的根數(shù)z
a. 計(jì)算單根V帶的額定功率Pr 。
由dd1 = 125和n1 = 1460 r/min ,查表得P0=2.19 kW
根據(jù)n1 = 1460 r/min , i = 1.2 和B型帶查表得⊿P0 =0.25 kW
查表得K = 0.99 ，KL = 0.86 ,于是
Pr = （P0+⊿P0）. K. KL= (2.19+0.25) ×0.99×0.86 = 2.08 kW
b. 計(jì)算V帶的根數(shù)z
Z = Pca/Pr = 12.1/2.08 = 5.82
取z = 6 根
5.8帶輪設(shè)計(jì)
1）帶輪設(shè)計(jì)的要求
（1）質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造應(yīng)力；
（2）質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)要經(jīng)過動(dòng)平衡校正；
（3）輪槽工作面要經(jīng)過精加工，以減少帶的磨損；
（4）輪槽的尺寸和角度應(yīng)有一定的精度，以使載荷分布均勻。
2）帶輪的材料選用
帶輪的材料選用HT200 。
3）帶輪的結(jié)構(gòu)
帶輪的基準(zhǔn)直徑dd ≤ 2.5d（d為安裝帶輪的軸的直徑，mm），可采用實(shí)心式。
4）大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸
圖5－2大帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸
d1 = (1.8～2)d, d為軸的直徑
d1 = (1.8～2)×72 = 129.6～144 mm ，取d1 = 130 mm
d2 = dd + 2h = 150 + 3.5×2 = 157 mm ,h—基準(zhǔn)線上槽深。
L = (1.5～2)d = (1.5～2) ×72 = 108～144 ，取L = 125 mm
B = （Z－1）e + 2f
其中Z—V帶的根數(shù)，
e—V帶的槽間距，
f—第一槽對稱面到端面的距離。
B = （6－1）×19 + 2×11.5 = 118 mm
5.9砂輪的選用
（1）科技名詞定義
中文名稱：砂輪，英文名稱：Grinding wheel。用磨料和結(jié)合劑混合經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而制成的，疏松的盤狀、輪狀等各種形狀的磨具。
砂輪是磨削加工中最主要的一類磨具。砂輪是在磨料中加入結(jié)合劑，經(jīng)壓坯、干燥、焙燒而制成的多孔體。由于磨料、結(jié)合劑及制造工藝不同，砂輪的特性差別很大，因此對磨削的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性有著重要影響。砂輪的特性主要是由磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、組織、形狀、和尺寸等因素決定【6】。
① 磨料：分為天然磨料和人造磨料兩大類。一般天然磨料含雜質(zhì)較多，質(zhì)地不勻。天然金剛石雖好，但價(jià)格昂貴，故目前主要使用人造磨料。常用人造磨料有棕剛玉（A）、白剛玉（WA）、鉻鋼玉（PA）、黑碳化硅（C）、綠碳化硅（GC）、人造金剛石（MBD等）和立方氮化硼（CBN）。
② 粒度：指磨粒的大小。粒度的表示方法有兩種：對于用篩選法來區(qū)分的較大磨粒（制砂輪用），以每英寸篩網(wǎng)長度上篩孔的數(shù)目來表示。如46#粒度表示磨粒剛能通過每英寸46格的篩網(wǎng)。所以粒度號越大，磨粒的實(shí)際尺寸越小。對于用顯微鏡測量來區(qū)分的微細(xì)磨粒（微粉，供超精磨和研磨用），以其最大尺寸（單位為μm）前加W來表示，如W28、W40。
③ 結(jié)合劑：把磨粒固結(jié)成磨具的材料成為結(jié)合劑。結(jié)合劑的性能決定了砂輪的強(qiáng)度、耐沖擊性、耐腐蝕性和耐熱性。此外，它對磨削溫度和磨削表面質(zhì)量也有一定的影響。
④ 硬度：磨粒在外力作用下從磨具表面脫落的難易程度成為硬度。砂輪的硬度反映結(jié)合劑固結(jié)磨粒的牢固程度。砂輪硬就是磨粒固結(jié)的牢，不易脫落；砂輪軟，就是磨粒固結(jié)的不太牢，容易脫落。砂輪的硬度對磨削生產(chǎn)率和磨削表面質(zhì)量都有很大影響。如果砂輪太硬，不易脫落，磨削效率很低，工件表面粗糙易燒傷。砂輪太軟，太易脫落，砂輪損耗大，形狀不易保持，影響工件質(zhì)量。
⑤ 組織：表示砂輪中磨料、結(jié)合劑和氣孔間的體積比例。根據(jù)磨粒在砂輪中占有的體積百分?jǐn)?shù)，砂輪可分為0～14組織號。組織號從小到大，磨料率從大到小，氣孔率由小到大。組織號大，砂輪不易堵塞，切削液和空氣易帶人磨削區(qū)域，可降低磨削溫度，減少工件變形和燒傷，也可提高磨削效率。
（2）砂輪材料的選擇
通過對砂輪的了解和工件的特性，查閱相關(guān)資料手冊，選用立方氮化硼砂輪。立方氮化硼磨粒非常鋒利又非常硬，其壽命為剛玉磨粒的100倍。立方氮化硼砂輪用來磨削超硬的、高韌性的、難加工鋼材，如高釩高速鋼、耐熱合金等。立方氮化硼砂輪特別適合高速磨削。
（3）磨削加工的發(fā)展趨勢：
① 提高磨削效率
隨著磨料磨具的發(fā)展及磨床結(jié)構(gòu)改進(jìn)，在磨削加工中采用了高速磨削，強(qiáng)力磨削，寬砂輪和多砂輪磨削、以及其它的磨削工藝（如砂帶磨削、電解磨削）,使磨削效率不斷提高。
② 提高機(jī)床的自動(dòng)化程度
近年來，普通磨床的自動(dòng)化程度在不斷提高。自動(dòng)化的措施有自動(dòng)進(jìn)給、砂輪的自動(dòng)修整和補(bǔ)償、自動(dòng)分度、自動(dòng)裝卸料和自動(dòng)測量等。其自動(dòng)化的顯著趨勢是向數(shù)控磨床及適應(yīng)控制方向發(fā)展。
③ 精密及超精密磨削
目前，對磨削加工精度和表面質(zhì)量要求越來越高，高精度外圓磨削的圓度要求小于0.5μm；表面粗糙度要求達(dá)到Ra＜0.01～0.02；高精度內(nèi)圓磨削的內(nèi)孔圓度要求小于0.8μm；表面粗糙度要求達(dá)到Ra＜0.08～0.16。
為了達(dá)到上述高精度和高表面質(zhì)量要求，在機(jī)床結(jié)構(gòu)中采取了一系列提高精度和抗振性的措施。其中主要的措施有：采用高剛度和高旋轉(zhuǎn)精度的新型主軸軸承；提高整機(jī)及主要部件的動(dòng)態(tài)特性，尤其是動(dòng)剛度及靜剛度；采用精密微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)；嚴(yán)格控制機(jī)床的熱變形；隔絕各種振源；采用各種高精度的自動(dòng)測量裝置以及高效率的冷卻液凈化裝置等。
6.結(jié)論
經(jīng)過三個(gè)多月的努力，我終于完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對磨床的設(shè)計(jì)過程有了一個(gè)基本的認(rèn)識，特別是對大直徑外圓專用磨床的設(shè)計(jì)過程有了深刻和清晰的了解。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合應(yīng)用，它涉及到機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性和測量技術(shù)等多門課程的內(nèi)容，使我對綜合知識的應(yīng)用有了很大的提高。
本次設(shè)計(jì)的大直徑輥筒外圓專用磨床，主要是用來磨削紡織上用的錫林和道夫，磨削直徑和長度較大。起初，我通過上網(wǎng)，去圖書館查資料等途徑研究磨床的總體布局，然后和老師交流，初步確定磨床的總體布局。
在大直徑輥筒專用外圓磨床設(shè)計(jì)中，我們兩人每人負(fù)責(zé)一部分，我負(fù)責(zé)的是磨頭和導(dǎo)軌。磨頭是磨床上帶動(dòng)砂輪做高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件，主要有傳動(dòng)部件和主軸軸承部分組成，主軸和軸承是砂輪架的主要組成部分。首先是根據(jù)砂輪架主軸的要求進(jìn)行軸的設(shè)計(jì)，然后再選取軸承，設(shè)計(jì)皮帶和皮帶輪等等。
由于磨床是高精密加工機(jī)床，對各部件的設(shè)計(jì)要求都較高，為了提高旋轉(zhuǎn)精度，可以使用動(dòng)靜壓軸承。動(dòng)靜壓混合軸承是一種既綜合了液體動(dòng)壓和靜壓軸承的優(yōu)點(diǎn)，又克服了兩者缺點(diǎn)的新型多油楔油膜軸承。它可以提高主軸和軸承的使用壽命及精度保持性，保證主軸具有很高旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
導(dǎo)軌應(yīng)滿足精度高、承載能力大、剛度好、摩擦阻力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、精度保持性好、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、便于加工、裝配調(diào)整和維修、成本低。在選擇導(dǎo)軌的組合形式時(shí)，我選擇了矩形和和三角形導(dǎo)軌的組合，這類組合的導(dǎo)軌導(dǎo)向性好，剛度高，制造方便，應(yīng)用最廣。如車床、磨床、龍門銑床。
導(dǎo)軌面間的間隙對機(jī)床工作性能有直接影響，如間隙過大，將影響運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性，間隙過小，運(yùn)動(dòng)阻力大，導(dǎo)軌的磨損加快。為了保證導(dǎo)軌具有合理間隙，磨損后又能方便地調(diào)整，可以通過改變墊片的厚度來調(diào)整導(dǎo)軌間隙。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我大學(xué)所學(xué)知識的綜合，使我運(yùn)用知識的能力有了很大提高，培養(yǎng)了我動(dòng)手、動(dòng)腦、查手冊、檢索資料的能力和理論結(jié)合實(shí)際的作風(fēng)，改變了我以前設(shè)計(jì)不切合實(shí)際的想法，很多設(shè)計(jì)力求標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。
致謝
經(jīng)過三個(gè)多月的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)一接近尾聲了。在肖老師的指導(dǎo)下，我終于完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。肖老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和高度的責(zé)任心給我留下了很深刻的印象，同時(shí)也給我的學(xué)習(xí)、工作、生活以很大的影響，使我受益匪淺。值此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄x，并感謝同組同學(xué)對我的合作和支持。
此外，我還要感謝我的答辯老師樊老師、牛老師等對我的指導(dǎo)和幫助。還有，院里的領(lǐng)導(dǎo)和其他老師也給了我很大的關(guān)心，再一次對大家表示衷心的感謝！
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