YLSRP600砂光機的設計打磨機設計（機械CAD圖紙）

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1、本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 -技學院技學院全日制普通本科生畢業(yè)設計全日制普通本科生畢業(yè)設計YL-SRP600YL-SRP600 砂光機的設計砂光機的設計DESIGN OF YL-SRP600 SANDING MACHINE學生姓名學生姓名： 學學 號：號： 年級專業(yè)及班級：年級專業(yè)及班級： 指導老師及職稱：指導老師及職稱： 湖南長沙提交日期：2014 年 5 月本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 YL-SRP600YL-SRP600 砂光機的設計砂光機的設計 摘 要：本課題研究的是砂光機的設計，通過收集檢索國內(nèi)外砂光機床發(fā)展的相關(guān)資料

2、，通過分析現(xiàn)有砂光機結(jié)構(gòu)特點，提出本課題的砂光機設計方案。確定用鏈傳動實現(xiàn)砂光機床沿 Y軸方向的運動，滾珠絲杠傳動實現(xiàn)砂光機磨頭沿 X 軸方向的運動。根據(jù)工況和加工零件的特點選擇合適的電機和絲杠，詳細完成驅(qū)動華泰工作運動鏈中鏈的設計計算、鏈輪的選擇、軸的設計與強度校核、滾動軸承的選擇與強度校核、及實現(xiàn)運動傳遞鍵的選擇與強度校核。詳細論述砂帶砂光機床磨頭磨削機理、磨頭的工作參數(shù)、最后能達到的預期期望。完成滾珠絲杠的選擇計算和靜強度校核。 關(guān)鍵詞： 砂帶砂光機床；滾珠絲杠；磨削；中密度板；精銑本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 Design of YL-SRP600 sa

3、nding machine Abstract：This research is about the Sanding Machine design. The design is base on the analysis of the structure of Sanding Machine and the latest information at home and abroad. Making sure the motion of Sanding Machine by chain driving in Y axis and by ball screw driving in X axis. Ch

4、oosing suitable electric motor accord to the work condition and the characteristic of the parts. Accomplishing the calculation and the design of chain that drive Hua Tai work, choosing suitable chain, the design of axis, checking the strength of the axis, and choosing suitable ball bearing. Expoudin

5、g the principle of granding of machine tool, working parameter of abrasive mounted wheel of machine toll so that the machine can reach the expectation.Keywords: belt sanding machine ；ball Screw ；grinding；MDF；precision milling本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 目 錄摘 要1關(guān)鍵字11 前言21.1 課題研究的目的與意義21.2 砂光機國內(nèi)外研究現(xiàn)

6、狀及發(fā)展趨勢31.2.1 國外砂光機研究與應用的現(xiàn)狀41.2.2國內(nèi)砂光機研究與應用的現(xiàn)狀 51.3 未來發(fā)展趨勢61.4 課題的設計方案與關(guān)鍵問題及解決思路71.4.1設計方案原理圖71.4.2課題解決的關(guān)鍵問題81.5本章小結(jié)92 滑臺驅(qū)動部分的設計計算92.1主動電機減速機的選擇92.2運動參數(shù)及動力參數(shù)計算102.2.1計算各軸的轉(zhuǎn)速 102.2.2計算各軸的功率 102.2.3計算各軸的扭矩 102.2.4鏈傳動的設計計算 102.2.5選擇鏈輪齒數(shù) 112.2.6確定計算功率 112.2.7選鏈輪的節(jié)距 112.2.8計算鏈節(jié)數(shù)和中心距 112.2.9計算鏈速 V 確定潤滑方式 1

7、12.2.10計算壓軸力 122.3軸的設計計算122.3.1按扭矩初算軸徑 122.3.2軸的結(jié)構(gòu)設計 12本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 2.3.3按彎扭復合強度校核 132.4軸承的選擇與校核142.5鍵連接的校核計算162.5.1鏈輪連接鍵 162.5.2電機連接鍵 162.6聯(lián)軸器的選擇與校核計算162.6.1類型選擇 162.6.2載荷計算 172.8本章小結(jié)173 磨削原理及其技術(shù)參數(shù)183.1砂帶磨削的優(yōu)點183.2砂帶磨削的磨削原理193.2.1砂帶砂光機床磨削原理 193.2.2砂帶砂光機床設計預期效果 203.2.3砂帶砂光機床磨頭設計及技術(shù)

8、參數(shù) 213.3砂帶磨削機床分析與研究223.4本章小結(jié)234 滾珠絲杠選擇與設計244.1選擇滾珠絲杠理由 244.2滾珠絲杠的選擇計算 254.2.1 確定當量轉(zhuǎn)速與當量載荷264.2.2確定預期額定載荷估算 264.2.3確定滾珠絲杠最小螺紋底靜徑 274.2.4確定直線速度和滾珠絲杠的導程 284.2.5確定滾珠絲杠的長度 284.2.6確定安裝尺寸 294.2.7確定滾珠絲杠的精度 294.2.8確定滾珠絲杠兩端的安裝方式 304.3本章小結(jié)305 結(jié)論31參考文獻31本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 致謝33本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 40

9、1339828 11 前言1.1 課題研究的目的與意義MDF（中密度板）出現(xiàn)于 60 年代末期，第一條 MDF 生產(chǎn)線于 1964 年在美國誕生以來，世界各國掀起了中密度板熱，僅在 1970 年-1980 年 10 年間 MDF 廠家就增長了 10 倍，1980 年至 1990 年就增長了 3 倍還多，到了 90 年代后期，MDF 還是以強勢增長。現(xiàn)在國內(nèi)外 MDF 生產(chǎn)線競爭日趨激烈，行業(yè)的特殊性就決定了該行業(yè)生產(chǎn)設備的特殊性，在 MDF 生產(chǎn)線中一個主要的設備就是輥式連續(xù)平壓機系統(tǒng)。生產(chǎn)連續(xù)平壓機系統(tǒng)中一個重要的零件加工就是熱板加工，熱板是一塊 長3160mm 寬 2800mm 厚 100

10、mm 的板材，熱板配合精度要求比較高，熱板表面質(zhì)量要求比較高。目前（敦化市亞聯(lián)機械制造有限公司）熱板生產(chǎn)的工藝流程是：對熱板毛坯進行火焰切割，減少銑削切削量提高勞動效率，然后在銑床上進行銑削加工得到半成品熱板，最后在深孔鉆削機上鉆孔加工出來油溝等到成品的熱板。對整個熱板生產(chǎn)工藝的各個環(huán)節(jié)進行了詳細的分析研究，專家組最后發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)在火焰切割這一工藝過程中，火焰切割是用高壓的乙炔和氧氣的混合氣體燃燒產(chǎn)生高溫融化金屬達到切割金屬的目的?；鹧媲懈顣r溫度達到 3000 度以上，切割區(qū)和非切割區(qū)溫度差特別大，切割后在空氣中自然冷卻，所以在切割的邊緣產(chǎn)生殘余應力導致熱板出現(xiàn)裂紋。為了解決這一問題，經(jīng)過專家

11、組的研究，我們將工藝流程改變?yōu)椋菏紫葘岚暹M行預熱處理，火焰切割時保溫處理，切割后保溫冷卻，最后再銑削和鉆油溝得到成品的熱板。這樣出現(xiàn)裂紋的問題雖然解決了，但是同時也出現(xiàn)另一個問題那就是熱板的加工工時延長，也就是說熱板加工成本提高，不利于提高企業(yè)效益，同時還有另一個問題，就是在銑床上銑削加工，雖然是精銑，但也會出現(xiàn)刀痕，整個熱板面積比較大，銑削加工時刀具的磨損特別嚴重，整個熱板表面質(zhì)量不能得到保證。針對上述出現(xiàn)的問題，為了得到高的表面質(zhì)量，無裂紋合格的熱板，需要一臺專業(yè)砂光機產(chǎn)品對熱板表面進行加工，替代銑削加工。調(diào)研了市場上現(xiàn)有的砂光機設備，沒有合適的設備能滿足我們的工藝流程，主要原因是現(xiàn)有的

12、砂光設備加工面不夠大，工作行程比較小，不能滿足我們的工藝要求，即使這樣設備的價格還特別高。因此一臺專業(yè)的砂光機對公司的熱板生產(chǎn)顯得特別重要。本課題研究的意義，作為應用生產(chǎn)實踐滿足工廠現(xiàn)實需求的原始創(chuàng)新設計，將所學的理論知識應用于實踐解決實踐問題，回歸了教育的本質(zhì)服務生產(chǎn)。更重要的是這臺設備研制成功一方面可以解決公司現(xiàn)在機加過程中火焰切割工藝過程中出現(xiàn)的問題，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，另一方面可以為本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 2企業(yè)節(jié)約一筆資金，可以用這筆錢擴大企業(yè)再生能力，投入其他設備的研制上，提高亞聯(lián)在國內(nèi)外的競爭實力，為國產(chǎn)的連續(xù)平壓機撐起一片藍天，提高民族企業(yè)

13、在國際上的競爭實力。這種砂光機的設計是一種創(chuàng)造性過程， 對設計者提出了較高的要求， 設計人員需要掌握現(xiàn)代設計方法、先進制造技術(shù)、專業(yè)理論、工藝理論知識，市場運行等方面的知識。更重要的是現(xiàn)場安裝調(diào)試設備時處理問題的思維方式和解決問題的實踐動手能力，且需綜合運用這些學科的專門知識和豐富的實踐經(jīng)驗， 并通過反復思考、推理和決策， 才能創(chuàng)造出與眾不同的、滿足自己工廠要求的設計方案來。1.2 砂光機國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢隨著汽車、建材、航空及輕工業(yè)的進步和發(fā)展，對金屬材料和非金屬材料特別是難加工材料如不銹鋼、鈦合金、半導體材料、陶瓷材料等的表面加工質(zhì)量、精度、完整性等提出了更高要求，若采用傳統(tǒng)的車削、

14、銑削等工藝方法難以滿足這些要求。而砂帶磨削作為一種磨削和拋光的新工藝，是一種質(zhì)優(yōu)、高效、低耗的加工方法，已成為精密、超精密加工的有效方法之一，在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越大的作用，現(xiàn)已成為國內(nèi)外材料和機械交叉學科中引人注目的領(lǐng)域，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。在國際生產(chǎn)工程協(xié)會（CIRP）第 44、45、46 屆年會上，來自美國、日本、歐洲的與會機械制造專家、學者發(fā)表了很多論文，集中體現(xiàn)了 21 世紀初機械制造業(yè)發(fā)展的特點和趨勢。根據(jù)年會的信息，強力磨削和砂帶磨削都屬于 21 世紀初機械制造工藝范圍，將在制造業(yè)中發(fā)揮突出的作用。自上世紀 70 年代以來，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，強力砂帶磨削在國內(nèi)外尤其是美國、日本、

15、德國等國家得到了迅速發(fā)展。不論是強力砂帶磨削還是砂帶磨削，這里用到的一個載體就是砂光機床，由于磨削理論的逐漸成熟，磨削技術(shù)的不斷發(fā)展，砂光機床的發(fā)展成為一個必然的趨勢。自從美國第一臺帶式砂光機的問世數(shù)十年來，用沾滿尖銳沙粒的砂布制成一種高速多刀多刃連續(xù)工具裝配砂光機后，砂光機床技術(shù)得到了很大的發(fā)展。現(xiàn)在砂光機的加工效率甚至超過了車、銑、等粗加工工藝，應用范圍普及到各行各業(yè)，除了用于金屬加工，還用于木材工業(yè)，塑料工業(yè)和皮革工業(yè)等。美國的帶式砂光機始終處于高速發(fā)展階段，50 年代初以來，聯(lián)邦德國一直致力于帶式砂光機的研究。日本自 1957 年引進了帶式砂光機，1964 年按照美國的資料制造，196

16、8 年日本全國有帶式砂光機 400 臺，還有荷蘭、瑞士、意大利等國的砂光機制造技術(shù)近年來都居世界領(lǐng)先地位。1.2.1國外砂光機研究與應用的現(xiàn)狀國外強力砂帶磨削應用相當廣泛，尤其是美國、日本、英國、德國等國對于強力砂帶磨削的應用已有數(shù)十年。目前國外的強力砂帶磨削的切削速度已達 40mm/ s， 磨本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 3削壓力為 100300MPa， 材料切除率可達 737 / min， 加工效率比普通磨削提高3cm了 510 倍。美國 Emerson Electric 公司利用強力砂帶磨削齒輪箱平面，加工鑄鐵的余量達6.36mm， 其生產(chǎn)效率比端銑刀提高

17、 10 倍。美國西屋電氣公司用無心砂帶砂光機床加工 60 馬力的電機轉(zhuǎn)子，每小時高達 1000 件。英國 Grit 公司生產(chǎn)的強力砂帶砂光機床，輸出電機功率為 715kW， 砂帶速度達到 60m/ s， 可以應用于鑄鐵打磨、鋼結(jié)構(gòu)加工及焊縫打磨加工中，對鑄鐵的材料去除率達 500 / min 。英國生產(chǎn)的一種3cm強力砂帶砂光機床可以完成四臺銑床的工作量，以往用硬質(zhì)合金端銑刀加工鑄鐵軸承體，每件加工時間需要 418min， 采用強力砂帶砂光機后，只需要 0.8min，一年可節(jié)省加工費用 27000 英鎊。英國 Acme Manufacturing 公司在回轉(zhuǎn)工作臺砂帶平面磨床上安裝兩個磨頭，每

18、小時可加工 1000-2000 件扳手平面，切除余量達 4.95mm。森斯特蘭(Sundstrand) 公司的立式砂帶砂光機床(四工位粗、精磨削) 加工 380 鑄鐵缸蓋，2mm金屬切除率達 900kg/ h， 每小時可磨 200 個缸蓋，加工尺寸精度可達 0.103mm， 砂帶壽命為 8 小時。西德公司研制出的一臺強力砂帶砂光機床，主電機功率 150kW， 機床全部采用電氣控制，加工平面度為 0.1025mm， 尺寸公差為0.1025mm， 平行度為 0.105mm 。另外國外在用強力砂帶磨削加工灰鑄鐵離合器片時，采用聚脂為基底的粗顆粒氧化鋁鋯砂帶，切除深度 2mm，砂帶單位寬度金屬切除率達

19、到 200/ 3mmmm. s， 比傳統(tǒng)切削加工方法省時 40 %， 每根砂帶可磨削 160 件離合器片。另外用強力砂帶磨削對 50 號結(jié)構(gòu)鋼進行焊前預加工，最大切削深度達到 11mm， 與銑削相比，加工 1 米長的鋼板邊緣坡口可節(jié)省時間 34 %， 減少刀具費用 20 % 。表表 1 國外各類品牌砂帶在中國的銷售情況國外各類品牌砂帶在中國的銷售情況Tab 1 All kinds of brand belt of foreign sales in China砂帶名稱1999年2000年2001年2002年2003年美國3M 9. 5 14. 0 20. 0 28. 0 40. 0 韓國高麗11

20、. 0 18. 5 26. 0 41. 0 60. 0 美國Norton4. 0 4. 5 5. 5 5. 7 6. 0 日本牛頭3. 2 3. 5 4. 3 4. 7 5. 0 德國VSM0. 6 0. 8 1. 0 1. 2 1. 6 德國0. 7 0. 9 1. 0 1. 2 1. 6 注：:連續(xù)5 年的砂帶銷售量由銷售額折算近似得出數(shù)據(jù)，非廠家公布正式數(shù)據(jù)。寬帶砂光機國外主要廠家有美國懷特公司， 節(jié)時者公司， （Timesaver） 基姆伍德（Kimwood）公司等，聯(lián)邦德國安東（Anthon）公司、博策爾與加士納遏七（BunchenerGreener）公司、比松（Bison）公司、比

21、飛靈（Butfering）公司、希思本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 4曼（Heesemann）公司， 約翰遜（Johnnson）公司， 意大利的愛司西安（）公司， 迪姆西（）公司， SCB 公司， 公司，荷蘭砂霸公司， 瑞士砂特勁公司， 日本丸仲公司， 丸源鐵工所、菊川鐵工所、名南鐵工所、竹川株式會社等。其中意大利公司產(chǎn)品型號很多， 附件較多， 加工厚度最小為， 厚度誤差小于 1mm， 加工工件最窄為 20mm， 長度最小為 200mm。砂帶張力可自動調(diào)節(jié)， 精砂架可采用大直徑低硬度橡膠接觸輥， 也可采用分段式氣動壓帶器， 電子程序儀控制， 各段可異步升降或分段升

22、降。用戶可選用 Cotfch Bright 精光輥， 真空式工作臺， 輸送帶和砂帶實現(xiàn)自動張緊和對中。進料壓靴內(nèi)裝有氣管， 可防止工件啃傷。1.2.2國內(nèi)砂光機研究與應用的現(xiàn)狀我國的強力砂帶磨削工藝與砂帶砂光機床的研究起步較晚，在砂帶磨削理論、工藝實驗研究及砂帶砂光機床研究方面還處于起步階段，普及和推廣應用很不廣泛，目前主要應用在鑄鐵及普通鋼件的加工中。近幾年來只有少數(shù)幾家高校和企業(yè)開展了強力砂帶磨削技術(shù)的研究和強力砂帶砂光機床設備的制造。湖南大學繼 1989 年平面砂帶磨削工藝試驗后，對該砂帶砂光機床進行了改裝，改裝后一次行程中磨削余量達5mm 左右，實現(xiàn)了鑄造毛坯(如 190 型柴油機缸蓋

23、、縫紉機臺板等) 經(jīng)一次行程磨成成品的重大突破，代替了過去須經(jīng)粗銑精銑砂輪磨削平面加工的傳統(tǒng)工藝。重慶大學運用強力砂帶磨削技術(shù)進行鍋爐鋼板焊縫打磨，一次加工余量達到 5mm， 加工效率比用手砂輪打磨提高 10 倍以上。重慶三磨海達磨床有限公司開發(fā)出了用于加工連桿的強力砂帶砂光機床，一次行程中可磨削余量達 3mm， 該強力砂帶砂光機床在東風神龍公司已使用多年，實踐證明連桿小頭強力砂帶磨削減薄加工新技術(shù)是完全可行的，并且是一種比傳統(tǒng)刀具切削方法更先進和更經(jīng)濟的新方法。近年來砂帶砂光機床發(fā)展速度非?？?。砂帶磨削技術(shù)的研究及應用已引起我國機械、制造等行業(yè)的廣泛關(guān)注和有關(guān)部門、研究單位和企業(yè)的高度重視。

24、目前，國內(nèi)已有不少砂帶砂光機床設備制造廠、高校和科研單位開展了砂帶磨削技術(shù)的研究與開發(fā)工作，例如，重慶三磨海達磨床有限公司等數(shù)十家砂帶磨削設備生產(chǎn)廠家，以及東北大學、重慶大學、鄭州三磨所、華中理工大學和湖南大學等多家科研院所和高校。國內(nèi)砂帶磨削技術(shù)的研發(fā)奮起直追，也取得了較大的成績。如清華大學開創(chuàng)的超聲砂帶磨削技術(shù)是一種新型的精密砂帶復合加工方法，已具有世界領(lǐng)先水平，將這種技術(shù)用于計算機硬盤的研拋加工，表面粗糙度可達 Ra 0. 01m 。重慶大學成功地將砂帶磨削應用到擺線齒輪磨削中，其下屬的高新技術(shù)企業(yè)三磨海達磨床有限公司擁有本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 5近

25、 20 項國家專利，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的百余個品種砂帶砂光機床設備，其中國際首創(chuàng)連桿端頭強力砂帶磨削技術(shù)，加工產(chǎn)品已用于法國 PSA 公司，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。此外，鄭州第二砂輪廠和上海砂輪廠先后從德、意、瑞士等國引進了制造砂帶的成套技術(shù)和設備，國外公司如 3M 公司等陸續(xù)在我國投資辦廠，為我國砂帶磨削技術(shù)的發(fā)展和應用提供了有利條件?？v觀砂帶磨削技術(shù)的研究和應用狀況，我國與國外發(fā)達國家仍存在一定差距，主要表現(xiàn)在以下 5 個方面:(1) 磨削機理及工藝的研究尚不全面和深入。磨削過程中砂帶磨粒與工件材料交互作用理論、磨削熱、磨削力、磨削溫度等的研究，工件材料表面形貌的分析以及磨削參

26、數(shù)對磨削效果和砂帶磨損情況的研究等方面的工作也剛起步不久 。在實際的生產(chǎn)中，砂帶磨削已用于鋁合金，但相關(guān)文獻甚少，在鎂合金磨削方面幾乎是空白。(2) 砂帶品種規(guī)格不齊、壽命短，質(zhì)量有待提高。國內(nèi)使用最多的是 SiC 和 Al2O3 磨粒，陶瓷氧化鋁和金剛石磨料很少，磨粒粒度號較小，限制了砂帶在精密和超精密加工中的應用;國外砂帶壽命可達 812h，而國內(nèi)的僅為 24h10，13 。(3) 加工精度有待進一步提高。近年來，國外將砂帶磨削已用于精密、超精密加工，精度已達到微米級，表面粗糙度Ra 可達 0. 01 0. 25m， 而國 320 # 砂帶其磨削精度僅為 10 20m，國內(nèi)砂帶砂光機床的切

27、深進給精度較低也嚴重影響了磨削精度。(4) 新型砂帶磨床有待進一步開發(fā)。國外砂帶砂光機床已與 NC、CNC 等現(xiàn)代化技術(shù)緊密結(jié)合，有了較大發(fā)展，檔次也逐漸上升，具有全自動和自適應控制的能力，而我國砂帶磨床發(fā)展較為緩慢，很多尚處于機床的改裝階段，有待迅速轉(zhuǎn)化為自主創(chuàng)新。(5) 工程化用有待進一步擴展。盡管砂帶磨削技術(shù)已應用到我國的多個各行業(yè)中，如鋼管螺旋焊縫拋磨機應用到西氣東輸，并取得了一定的效益，但離大規(guī)模的工程化應用還有一段距離，有待加速產(chǎn)業(yè)化的進程，把產(chǎn)、學、研、管有機地結(jié)合起來。1.3 未來發(fā)展趨勢砂光機技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)系列縱橫，品種繁多。目前世界砂光機技術(shù)發(fā)展的主要趨勢是：1)向高

28、精度發(fā)展。為提高加工精度，各國都采取了許多措施如提高接觸輥的制造精度和調(diào)整精度提高輸送帶式工作臺的平度接觸輥等回轉(zhuǎn)件都經(jīng)動平衡矯正采用厚度微調(diào)機構(gòu)，加工厚度采用數(shù)字式儀表或經(jīng)放大顯示有的砂光機已能加工0.4mm厚的單板。瑞士“ 砂特勁”牌砂光機的定位精度達0.025mm。2)帶向高粗糙度發(fā)展。砂帶橫向擺動方式趨于普遍應用。許多砂光機上采用了電子控制砂帶的橫向擺動，氣墊式壓帶器，電子控制分段式壓帶器，采用大直徑低硬度本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 6接觸輥， 附設精光輥等措施。3)高加工能力發(fā)展。為提高砂光效率，有的砂光機上采用大功率電機，高砂削速度(達40m/s)

29、，高進給速度（達75m/min），為提高加工短工件和油漆面的能力，許多砂光機上采用真空輸送帶式工作臺，采用橡膠輸送帶，采用特制的進料壓管、壓板、壓靴式組合式進料裝置，采用各種軟質(zhì)壓帶器等，加工工件最短為100mm，最薄可至2mm， 厚度為3mm的一組工件也可同時加工。4)高自動化程度發(fā)展。如工件自動定厚實現(xiàn)定厚精砂自動轉(zhuǎn)換， 采用電子程序控制壓帶器砂帶和輸送帶自動對中等， 近年又出現(xiàn)了微機控制的仿型砂光機。5)無粉塵方向發(fā)展。荷蘭砂霸公司制造的“ 砂度美”護指裝置可保護手指和自動定厚，意大利DMC公司和SCB公司等采用各種緊急制動裝置， 一旦砂帶斷裂等事故發(fā)生， 可在一秒內(nèi)自動停機， 氣動系統(tǒng)

30、壓力不足時機器無法啟動， 在各種砂光機上普遍采用高效的集塵除塵裝置， 改善工作環(huán)境衛(wèi)生條件保持工件表面清潔。1.4 課題的設計方案與關(guān)鍵問題及解決思路通過分析要運動的傳動方式，考慮工件的裝卸方式，確定異步機構(gòu)升降高度，也就是機床上下工作行程的長度，最后確定砂光機床整體方案原理圖。1.4.1 設計方案原理圖圖圖 1 方案原理圖方案原理圖Fig. 1 Program schematic工作原理：接通砂光機床的（4）的電源開關(guān)，博能減速器電機開始啟動工作，通過鏈輪（2）帶動（3）鏈條運動，鏈條（3）帶動工作臺（6）沿著 Y 軸方向運動，需要拋光的熱板工件就隨工作臺一塊沿著 Y 軸方向移動，在（4）博

31、能減速器電機開啟的時候（9）Y112 異步電機也開啟，Y112 異步電機（9）帶動絲杠運動，絲杠上面的螺母和磨頭（5）通過法蘭固定在一起，異步電機 Y112（9）帶動絲杠運動的時候磨頭也絲杠一塊運動，這樣磨頭上面的砂帶在異步電機 Y112（9）和博能電機本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 7KW107（4）兩個運動方向上運動，完成對（6）滑臺上面熱板磨削加工。1.4.2 課題解決的關(guān)鍵問題本課題的研究來源于工廠的現(xiàn)實需要，現(xiàn)在所在的單位是敦化亞聯(lián)機械制造有限公司主要生產(chǎn) MDF 生產(chǎn)線，MDF 生產(chǎn)線中一個重要的設備是連續(xù)平壓機，平壓機一個重要的零件是熱板。目前世界上

32、能夠生產(chǎn) MDF 生產(chǎn)線的廠家只有三家（德國貝爾絲托夫、比諾茨、敦化市亞聯(lián)機械制造有限責任公司） ，熱板生產(chǎn)在國內(nèi)是壟斷行業(yè)，目前市場上現(xiàn)有的設備不能滿足工廠生產(chǎn)要求，所以公司決定自己生產(chǎn)一臺專用的砂光機來滿足生產(chǎn)的需求。這臺設備主要解決的問題是整個機床設計方案的確定，然后就是 X 軸和 Y 軸兩個方向電機的布置，和兩個方向運動傳動的關(guān)系，還有滾珠絲杠的安裝方式。沿 X 軸方向運動的異步電機 Y112 通過滾珠絲杠傳動帶動磨頭運動，在這里要解決的一個關(guān)鍵問題是滾珠絲杠是如何的布置，滾珠絲杠螺母安裝在磨頭里面合理還是將滾珠絲杠安裝在磨頭的端面合理。經(jīng)過和董事長郭西強和經(jīng)理管玉昌討論與研究，最后決

33、定將滾珠絲杠安裝在磨頭上表面，由于滾珠絲杠的加工成本比較高，這樣安裝可以降低滾珠絲杠的長度，也就意味著降低了滾珠絲杠的加工費用。課題研究還涉及鏈傳動的選擇與設計、鏈輪的選擇計算，主動電機和異步電機傳動布置，滾珠絲杠的選擇，四個異步機構(gòu)的選擇，磨頭功率的選擇計算?？紤]廠房空間大小設計機床的關(guān)鍵尺寸大小，最后完成各個零件的詳細設計并出加工圖紙，指導車間的工人完成零件加工，各個功能模塊的組裝。在滿足工作要求的前提下實現(xiàn)利益的最大化。本課題研究的主要工作集中在傳動方案上，最后預期的效果是完成各個零件的設計，完成總的裝配圖，完成各個標準件的采購圖，完成各個部分的組裝圖，指導工人加工和組裝各個功能模塊。最

34、后調(diào)試機床，驗證設計的合理性。機床調(diào)試完成后，整理設計過程的資料，撰寫詳細的設計說明書，整理設計和調(diào)試過程中解決問題的方法，為后續(xù)工作與學習做一個好的鋪墊。最后完成詳細具體的設計說明書。1.5. 本章小結(jié)課題研究的是砂光機的設計，主要收集國內(nèi)外砂光機的發(fā)展現(xiàn)狀的相關(guān)資料，著重研究砂光機砂帶磨削技術(shù)的改進帶來砂光機革命性改變，從砂帶磨削機理研究砂帶砂光機的高效、省時、環(huán)保等特點。對國內(nèi)外砂帶砂光機的主要廠家產(chǎn)品的特點做了簡單的論述，研究這些廠家的產(chǎn)品對機械加工業(yè)沖擊，論述砂光機出現(xiàn)后，機械加工行業(yè)新的變化。重點論述我國砂光機研究的歷程，介紹我國現(xiàn)有幾家金屬砂光機的廠家，分析國產(chǎn)砂光機和進口砂光機

35、的差距，論述出現(xiàn)這種問題緣由，最后展望國際砂光機發(fā)展的總體趨勢。通過分析現(xiàn)有砂光機的結(jié)構(gòu)特點后，提出公司專用實用性的砂本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 8光機的設計方案，確定砂光機運動傳遞方案，即鏈傳動實現(xiàn)工作臺的移動，滾珠絲杠傳動是實現(xiàn)磨頭的移動，從而達到對工件磨削的要求。提出砂光機床設計過程中所要解決的關(guān)鍵問題，論述這些關(guān)鍵問題解決方案，最后確定本設計最終要達到的要求。2 滑臺驅(qū)動部分的設計計算2.1 主動電機減速機的選擇博能 K 系列減速機的特點：垂直輸出結(jié)構(gòu)緊湊、硬齒面?zhèn)鬟f扭矩大、高精度的齒輪保證了工作平穩(wěn)、噪音低，壽命長，設計時考慮到機床空間的大小選擇底座

36、安裝，輸出的方式為空心軸輸出。需要驅(qū)動砂光機的功率為 11kW，工作 16 小時/天，砂光機床工作時受一般沖擊，根據(jù)工況選擇被驅(qū)動設備系數(shù)，驅(qū)動砂光機床的轉(zhuǎn)11.25f 速。min/88.162rn 則 （1）9 .8588.161450Ni所選電機的額定功率必須滿足： （2）KwfpfppN63.1425.194.011/12111（查博能減速機樣本手冊得） ，減速機的安裝方式采用 B3 安裝方式，由此查94. 0博能減速機手冊確定確定電機型號為：KW107-85.9-YP-11-B3，減速機采用飛濺潤滑，冷卻方式自然冷卻，工作壞境為工廠灰塵，博能減速機樣本手冊查的輸出軸徑向力為。輸出軸的軸

37、向力為。NFr2810NFa44540被驅(qū)動設備機床所需扭矩大約為，工作采用三班兩倒，工作小時數(shù)大約mN.4600每天的時間為 16 小時/天，受一般沖擊載荷故選擇載荷系數(shù)，減速機的轉(zhuǎn)速5.1f為： min/88.162rn 9 .8588.161450NiKwKwpN97.1215.14 （3）滿足工作要求。查博能減速機樣本手冊減速機的規(guī)格為 K107，K107 電機的質(zhì)量為250kg，額定功率為 14.15Kw。2.2 運動參數(shù)及動力參數(shù)計算2.2.1計算各軸的轉(zhuǎn)速 （4）min/88.169 .851450min/ r14501rinnnnIIII電機本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙

38、QQ 401339828 92.2.2計算各軸的功率 （5）KwppppIII301.1394. 015.14Kw15.14I電機2.2.3計算各軸的扭矩 mNnpTmNnpTIIIIII.7525351301.131055. 9/1055. 9.931951450/15.141055. 9/109550662661（6）2.2.4鏈傳動的設計計算設計鏈傳動是為了拖動砂光機的工作臺，拖動工作臺的移動實現(xiàn)工作臺沿 Y 軸方向的移動。在上面的計算中選擇了電機減速機，這里的運動是電機驅(qū)動減速器，然后經(jīng)鏈傳動驅(qū)動砂光機的工作臺運動。電機的額定功率。主動鏈輪轉(zhuǎn)速Kw15.14Np，鏈傳動的傳動比選擇。受

39、一般的載荷。min/88.162rn 1i2.2.5選擇鏈輪齒數(shù)取小鏈輪齒數(shù)，大鏈輪的齒數(shù)。231z2323112ziz2.2.6確定計算功率由表機械設計手冊第四版第三卷 13-104 查的工況系數(shù)，由機械設0 . 1AK計第四版（教材）查的齒輪的齒數(shù)系數(shù)（179 頁圖 9-13 查的）多排鏈系數(shù)，1 . 1zK查的雙排鏈系數(shù)75. 1pK （7）Kwpca89. 815.1475. 10 . 11 . 1KKKZA2.2.7選鏈輪的節(jié)距根據(jù)及查機械設計和機械設計手冊第三卷Kwpca89. 8min/88.161rn 13-105 圖 13-2-1 可選鏈條的型號為 32A，由機械設計手冊第三

40、卷 13-101 頁查的節(jié)距mmp8 .502.2.8計算鏈節(jié)數(shù)和中心距初選中心距 （8）254015248 .50)5030(0a因為有張緊裝置所以中心距可選擇大于，因此初選中心距pa80max0mmpa120008 .502362360相應的鏈長節(jié)數(shù)為本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 10 （9）495120008 .50)14. 322323(223238 .50120002)2(22202122100apzzzzpaLp查機械設計教材 9-8 得中心距計算系數(shù)，則鏈傳動的最大中心距為：2502. 01f （10）12000)2323(49528 .50250

41、2. 0)(2211zzLpfap2.2.9計算鏈速 V 確定潤滑方式 （11）smpznv/329. 01000608 .502388.1610006011由和鏈號 32A-1 查機械設計教材 181 頁，圖 9-14 潤滑范圍選擇圖可smv/329. 0得，潤滑方式為人工定期潤滑。2.2.10 計算壓軸力有效圓周力為 （12）NvpFe12.43009329. 015.1410001000鏈輪水平布置時的壓軸系數(shù)，15. 1FpK則壓軸力為 （13）NFKFeFpp49.4946012.4300915. 12.3 軸的設計計算2.3.1按扭矩初算軸徑選用 45#調(diào)質(zhì)，硬度值在 217-25

42、5HBS。由機械設計教材 P370（15-2）式并查表 15-3 取，1100A （14）mmnpAnpnpdTT13.9588.16301.131102 . 09550000 2 . 09550000330333考慮到軸上的主要零件的是鏈輪，軸端最細段和減速機相連，故初選軸的最小直徑mmd9002.3.2軸的結(jié)構(gòu)設計軸上零件的定位固定和裝配主動軸上的主要零件是鏈輪，兩個 UCFU220 軸承，在設計軸時，考慮軸上零件的布置。主動軸上的鏈輪通過鍵連接實現(xiàn)動力的傳遞，鏈輪的固定，鏈輪處于軸的中間部位，壓蓋不適合于鏈輪的固定，故鏈輪的兩端用彈簧擋圈固定，考慮到兩端UCFU220 軸承用軸肩固定，所

43、以將軸設計成階梯形。軸承座是帶方座形的軸承，故本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 11裝配順序為，先裝配鏈輪，然后再裝配右邊的軸承，其次裝配左邊的軸承，最后與減速機相連裝配。確定軸的各段直徑和長度：圖圖 2 軸的結(jié)構(gòu)示意圖軸的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Schematic diagram of the axis初選的軸承為 UC220，其內(nèi)徑 100mm 長度為 108mm，故 I 段軸的內(nèi)徑，mmd1001長度。mmL10515.1,2cch故 II 段，考慮到固定的可靠性由于軸上鍵槽的影mmhdd106225 . 1100212響將軸頸增大 4mm，故，根據(jù)鏈輪的寬度和

44、砂光機床的中心距長mmd11041062度要求，取，III 段裝軸承 UC220，故，長度，IVmmL2802mmd1003mmL1053段和博能減速機相連，減速機的內(nèi)徑為 90mm，考慮到機床中心距和減速電機拆裝的要求，取，mmL3524軸的總長度 （15）mmLLLLL84228035210510543212.3.3按彎扭復合強度校核繪制軸的受力簡圖（如圖 a）軸承采用對稱布置，所以，簡化模型見圖(b)mmLLBA258求支反力 FAX、FBY、FAZ、FBZFAX=FBY=Fp2=49460.49/2=24730.25N （16）FAZ=FBZ=Ft/2=43009.12/2=21504

45、.56N （17）由兩邊對稱，截面 C 的彎矩也對稱，截面 C 在垂直面彎矩為MC1=FAYL/2=24730.25 258=6380.34N.m繪制垂直面彎矩圖（如圖 c）截面 C 在水平面彎矩為 MC2=FAZL/2=21504.56 258=5505.16N.m （18）繪制水平面彎矩圖（如圖 d）計算合成彎矩MC=（MC12+MC22）1/2 （19）mN.71.842616.550534.638022繪制合彎矩圖（如圖 e）本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 12繪制扭矩圖(f)轉(zhuǎn)矩：T=9.55（P2/n2）106=7525351N.m式 2.4.3-5繪

46、制當量彎矩圖（如圖 g）計算當量彎矩：根據(jù)教材選 =1Mec=MC2+(T)21/2= （20）mN.7525355752535171.842622校核危險截面 C 的強度由式（15-5）e=Mec/（0.1d3） （21）MPaMpab6454.561101 . 0/752535513此軸強度足夠。圖圖 3 軸的受力模型圖軸的受力模型圖Fig. 3 Axis forces model diagram圖圖 4 軸的彎扭矩圖軸的彎扭矩圖Fig. 4 Haft bending torque diagram2.4 軸承的選擇與校核砂光機帶動滑臺工作的傳動是通過鏈傳動實現(xiàn)的，這里所用的軸承是本科機械畢

47、業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 13UCFU220，SKF UCFU 220 軸承的舊型號是 F 90520，外球面球軸承實際上是深溝球軸承的一種變型，特點是它的外圈外徑表面為球面，可以配入軸承座相應的凹球面內(nèi)起到調(diào)心的作用。主要用來承受以徑向負荷為主的徑向與軸向聯(lián)合負荷，一般不宜單獨承受軸向負荷，此種軸承可以分別安裝內(nèi)圈（帶全組滾子與保持器）和外圈。該種軸承不允許軸相對外殼有傾斜，在徑向負荷任用下會產(chǎn)生附加軸向力。該種軸承軸向游隙的大小，對軸承能否正常工作關(guān)系很大，當軸向游隙過小時，溫升較高；軸向游隙較大時，軸承容易損壞。故在安裝和運轉(zhuǎn)時要特別注意調(diào)整軸承的軸向游隙，必要

48、時可以預過盈安裝，以增加軸承的剛性。查械設計手冊第四版第二卷，和 UCFU220 的廠家手冊，得：，mmd100，KNCr95KNCor92mmDw1614Z鏈傳動設計計算中得：，NFa49.49460NFr12.43009表表 2 軸承校核參數(shù)表軸承校核參數(shù)表Table 2 Bearing checking parameter list軸承類型軸承類型相對軸向載荷相對軸向載荷單列軸承單列軸承雙列軸承雙列軸承XYXYXXe 深溝軸承0.1720.3450.6891.031.382.073.455.176.890.1720.3450.6891.031.382.073.455.176.8900.5

49、62.31.991.711.551.451.311.151.041100.562.31.991.711.551.451.311.151.0410.190.220.260.280.30.340.380.420.44 （22）38. 11614149.4946022iZDwFa （23）15. 14300949460FrFa得，。3 . 0 eFrFa56. 0X45. 1Y （24）NYFaXFr958024946045. 14300956. 0Pr當軸承材料為常規(guī)材料時，軸承的可靠性為 90%，軸承的額定載荷可按照下式簡化計算： （25）PfffffCntdmh壽命因數(shù)，按機械設計手冊第二卷表

50、 7-2-2 查得：；hf89. 2hf本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 14沖擊載荷因數(shù)，按機械設計手冊第二卷表 7-2-10 查得：；df5 . 1df溫度因數(shù)，按機械設計手冊第二卷表 7-2-11 查得：；Tf1Tf速度因數(shù)，按機械設計手冊第二卷表 7-2-9 查的：；nf277. 1nf力矩載荷因數(shù)，在力矩較小的情況下時。mf5 . 1mf （26）KNCrKNPfffffCntdmh9578.48958021277. 15 . 15 . 189. 2故軸承 UC220 選取合適。（27）KNCorKNFaFrPor925 .5049.494605 . 01

51、2.430096 . 05 . 06 . 0由上式的計算結(jié)果可得軸承 UC220 滿足工作要求。2.5 鍵連接的校核計算2.5.1鏈輪連接鍵主動軸連接鏈輪鍵的校核計算，鍵的選擇在軸的設計中完成，這里主要完成鍵強度的校核計算，鍵的強度校核公式： （28）kldTp3102 T為傳遞的轉(zhuǎn)矩，；mNT.75253512K鍵與輪轂槽的接觸高度，；5105 . 05 . 0hkL鍵的工作長度，；mmbLl222850D軸的直徑，。mmd110帶入數(shù)據(jù)計算得： （29）4 .124110225752535121023ppMPakldT其中MPap150120所以鍵的強度滿足工作的要求。2.5.2電機連接鍵

52、主動軸上與減速機相連鍵的強度校核， （30）kldTp3102 T為傳遞的轉(zhuǎn)矩，這里的轉(zhuǎn)矩為減速機傳遞的轉(zhuǎn)矩；mNT.75253512K鍵與輪轂槽的接觸高度，；mmhk5 . 495 . 05 . 0L鍵的工作長度，；mmbLl552580D軸的直徑，。mmd90帶入數(shù)據(jù)計算得： （31）MPaMPapp12010056.6790555 . 475253512滿足工作強度的要求，所以鍵的強度足夠。本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 152.6 聯(lián)軸器的選擇與校核計算2.6.1類型選擇聯(lián)軸器主要為了連接 Y112 電機軸和滾珠絲杠，實現(xiàn)動力從電機傳給滾珠絲杠，通過絲杠帶

53、動磨頭實現(xiàn)切削運動。因為滾子鏈聯(lián)軸器 GL5 的特點是，結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、維修容易具有一定的補償性能和緩沖性能，能滿足電機和滾珠絲杠的傳動要求。2.6.2載荷計算 （32）nPT61055. 9TY112 電機的轉(zhuǎn)矩，PY112 電機的額定功率，；KwP2 . 2NY112 電機的額定轉(zhuǎn)速，。min/960rn 帶入數(shù)據(jù)計算得：，mmNnPT.89.219602 . 21055. 91055. 966由機械設計手冊第四版 P351 查的工況系數(shù)，6 . 2AK計算轉(zhuǎn)矩： （33）mNTKTAca.914.56106 . 289.213查機械設計手冊第二卷查的 GL5 滾子鏈聯(lián)軸器的額

54、定轉(zhuǎn)矩，因mNTn.250為： （34）mNTmNTnca.250.914.56滿足設計的工作要求。允許最大轉(zhuǎn)速為 3150r/min，軸頸在 2840 之間，滿足連接電機和滾珠絲杠。因此滾子鏈聯(lián)軸器 GL5 的選擇滿足強度要求。2.8 本章小結(jié)本章主要的工作是設計驅(qū)動滑臺工作傳動鏈的選擇和連接傳動的零件的詳細設計，本章節(jié)中主要工作集中在鏈傳動的設計和軸的設計，在鏈傳動中完成了鏈的選型，根據(jù)鏈的特點完成鏈輪的選擇計算完成鏈輪的采購圖紙，通過計算確定所選鏈型 20A 在砂光機床上承受載荷確定疲勞強度。完成鏈輪主動軸和從動軸的設計，鏈輪軸的設計的主要工作是按照工作載荷的要求確定軸的最小直徑，根據(jù)軸

55、上零件特點和設備的安裝尺寸確定軸各段長度和軸頸的直徑，同時完成主從動鏈輪軸的結(jié)構(gòu)設計。簡化模型，計算出軸所受的支撐反力和軸向力，計算出軸所受的彎矩、扭矩、當量彎矩的大小，繪制出軸的彎矩圖、扭矩圖、當量彎矩圖。最后確定找出軸所受力的危險截面，通過計算確定在危險截面軸強度可否滿足強度要求。通過計算確定所選用的 UCFU220 軸承，對其按照機械設計手冊的要求根據(jù)工況本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 16的要求進行強度校核，滿足設計的要求。為了實現(xiàn)動力的傳遞，這里需要鍵連接是運動動力傳遞使工作滑臺能夠運動，對所用的鍵進行強度校核確定其滿足工作要求。3 磨削原理及其技術(shù)參數(shù)

56、3.1 砂帶磨削的優(yōu)點砂帶是一種由磨料、柔軟基體和粘結(jié)劑制成的帶狀磨具，其切削功能主要由粘附在柔軟基體上的磨粒來完成，砂帶磨削采用環(huán)形砂帶，由電機帶動主動輪帶動砂帶作高速回轉(zhuǎn)，同時工件作往復運動，砂帶頭架作縱向及橫向進給，實現(xiàn)對工件的磨削加工，砂帶磨損后更換新砂帶。砂帶磨削效率高，通過使用不同粒度的砂帶實現(xiàn)粗加工、半精加工及精加工。電動砂帶磨頭有以下主要特點： (1) 與砂輪磨削相比，它是用砂帶作為磨削工具，而砂帶一般只有一層磨粒，加工中無需修磨，在磨粒鈍化后只需將其更換便可。這不僅使設備簡單、操作方便，而且更能保證高的生產(chǎn)率。 (2)砂帶磨削所使用的砂帶是一種涂附磨具，采用靜電植砂方式制作，

57、利用高壓靜電吸附原理，使經(jīng)過精選的磨粒能按自身長軸方向定向排列，且分布均勻，因而其等高性好。磨粒鋒刃朝外，較之砂輪具有較好排屑條件，從而可長時間地保證高的工效及穩(wěn)定的加工質(zhì)量。 (3) 砂帶磨削屬彈性磨削，與砂輪磨削相比，其徑向抗力小，磨削溫度低，所以工件不易變形，表面不易出現(xiàn)過燒、裂紋等缺陷，具有較好的表面質(zhì)量。 (4) 從經(jīng)濟效益來說，與砂輪磨削相比較，砂帶磨削裝置結(jié)構(gòu)簡單。砂帶磨削是以砂帶作為磨具并輔之以接觸輪(或壓磨板)、張緊輪、驅(qū)動輪等磨頭主體以及張緊快換機構(gòu)、調(diào)偏機構(gòu)、防(吸)塵裝置等功能部件共同完成對工件的加工過程。具體講就是將砂帶套在驅(qū)動輪、張緊輪的外表面上，并使砂帶張緊和高速

58、運行，根據(jù)工件形狀和加工要求以相應接觸和適當磨削參數(shù)對工件進行磨削或拋光 。砂帶磨削是以砂帶作為磨具并輔之以接觸輪(或壓磨板)、張緊輪、驅(qū)動輪等磨頭主體以及張緊快換機構(gòu)、調(diào)偏機構(gòu)、防(吸)塵裝置等功能部件共同完成對工件的加工過程。具體講就是將砂帶套在驅(qū)動輪、張緊輪的外表面上，并使砂帶張緊和高速運行，根據(jù)工件形狀和加工要求以相應接觸和適當磨削參數(shù)對工件進行磨削或拋光。砂帶磨削特點：1） 砂帶磨削是一種彈性磨削，因而砂帶磨削是一種具有磨削、研磨、拋光多種作用的復合加工工藝。2） 砂帶上的磨粒比砂輪磨粒具有更強的切削能力，所以砂帶磨削的效率非常高。3） 磨削速度穩(wěn)定，由于接觸輪極不磨損，砂帶可運動可

59、保持恒速，而不會象砂輪那本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 17樣越磨直徑越小速度越慢。4） 砂帶磨削精度高。由于砂帶制作質(zhì)量和砂帶磨床生產(chǎn)水平的提高，砂帶磨削早已跨入精密和超精密加工行列。5） 砂帶磨削成本低。這主要表現(xiàn)在：(1)與砂輪磨床相比，砂帶磨床結(jié)構(gòu)簡單，傳動鏈短。這主要是因為砂帶質(zhì)量輕，磨削力小，磨削過程中震動小，對機床的剛性及強度要求都遠低于砂輪磨床。(2)砂帶磨削操作簡便，輔助時間少。不論是手動還是機動砂帶磨削，其操作都非常簡便。從更換調(diào)整砂帶到被加工工件的裝夾，這一切都可以在很短的時間內(nèi)完成。(3)砂帶磨削比大，機床功率利用率高，切削效率高。這使得切

60、除同等重量或體積的材料所消耗的工具和能源費用減少，占用時間短。6） 砂帶磨削安全可靠，噪音和粉塵小，且易于控制，環(huán)境效益好。由于砂帶本身質(zhì)量很輕，即使斷裂也不會有傷人的危險。砂帶磨削不象砂輪那樣脫砂嚴重，特別是干磨時，磨屑構(gòu)成主要是被加工工件的材料，很容易回收和控制粉塵。由于采用橡膠接觸輪，砂帶磨削不會象砂輪那樣形成對工件的剛性沖擊，故加工噪音很小。7）砂帶磨削工藝靈活性大、適應性強。這表現(xiàn)在：(1)砂帶磨削可以十分方便地用于平面、內(nèi)、外圓和復雜曲面的磨削。設計一臺砂帶磨頭裝置作為功能部件可以裝在車床上進行車后磨削，也可以裝在刨床上使用，同時還可以設計成各種專用的磨床。本課題的研究就是設計一臺

61、專用的對熱板進行磨削加工的砂光機床。利用砂帶磨削的這種特性能夠很容易地解決一些難加工零件，如超長、超大的軸類和平面零件的精密加工。砂帶的基材、磨料、粘結(jié)劑均有很大的選擇范圍，能適應各種用途的需要。砂帶的粒度、長度和寬度也有各種規(guī)格，并有卷狀、環(huán)狀等多種形式可供選用。對同一種工件，砂帶磨削可以采用各種不同的磨削方式和工藝結(jié)構(gòu)進行加工。3.2 砂帶磨削的磨削原理砂帶磨削是根據(jù)工件形狀，用相應的接觸方式及高速運動的砂帶對工件表面進行磨削和拋光的一種新工藝。隨著汽車、建材、裝飾工業(yè)、模具工業(yè)及其它輕工業(yè)的進步和發(fā)展，對金屬和非金屬材料特別是難加工材料如塑料、皮革、橡膠、不銹鋼、陶瓷等表面機械加工質(zhì)量、

62、生產(chǎn)率及勞動環(huán)境提出了越來越高的要求，用一般傳統(tǒng)的切削加工方法已難以滿足這些要求。在過去的五、六十年內(nèi)，砂帶磨削作為一種新工藝，在這些加工領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。砂帶磨床主要用來作為粗磨、去毛刺、大余本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 18量磨削、精磨、細磨、裝飾拋光、無心磨以及成形磨削之用。在現(xiàn)代工業(yè)中，砂帶磨削技術(shù)以其獨具的加工特點被視為是一種很重要的加工方法。國外有專家曾把砂帶磨床比做“未來的巨人”來加以評述。3.2.1砂帶砂光機床磨削原理實現(xiàn)砂帶磨削加工的主要方法有：砂帶自由張緊法、帶有接觸輪的轉(zhuǎn)動砂帶法和接觸板法。最常用的是帶有接觸輪的轉(zhuǎn)動砂帶法。砂帶套在

63、傳動輪、接觸輪的外表面上，并使砂帶張緊和高速運動，根據(jù)工件形狀和加工要求，以相應接觸方式和適當磨削參數(shù)對工件進行磨削或拋光。帶磨削的基本部件有：(1) 主軸傳動裝置。有單速或具有較大靈活性的變速傳動，有時裝有可逆電動機，以改變砂帶的運動方向。皮帶速度為 1050m/min，通常取 1630m/min，主傳動裝置的功率，在每 10mm 寬的砂帶上是 0.30.7kW。(2) 砂帶張緊裝置。保持磨削及導向時砂帶的適當張力在砂帶磨削過程中起到重要作用，它影響到砂帶的切削性能和加工零件表面粗糙度。當增加砂帶拉力時，可提高金屬切除量，但同時也提高表面粗糙度值和磨料覆蓋層的消耗量。經(jīng)試驗表明，砂帶的張力在

64、 68N/mm 范圍內(nèi)，在逆磨削時每次行程能切出最大的金屬量。拉緊機構(gòu)有各種形式，從簡單的機械或彈簧方法到寬砂帶與重負載磨削機床用的氣動及液壓拉緊裝置。同時，為了獲得最大的生產(chǎn)率，必須使更換砂帶的時間最少，通常操作者能在 1min 之內(nèi)更換砂帶。(3) 砂帶導向裝置。砂帶工作時，惰輪或張緊輪應當可以調(diào)整，使砂帶定位及對中，根據(jù)砂帶的寬度，這一裝置可以手動或自動。砂帶寬度大于 200mm 時，通常使用自動導向裝置，使接觸輪與張緊輪之間的砂帶自動對正。(4) 接觸輪。接觸輪在磨削點上支承砂帶，其本體是用鋁或鋼制成，輪上覆蓋橡膠、纖維、毛氈或其它材料制造的彈性圈(厚度為 315mm)。根據(jù)需要，可制

65、成各種密度橡膠輪，輪的表面制成交錯開槽式或平滑式。使用各種橡膠化合物作為接觸輪的覆蓋面，以滿足一定的磨削要。這些化合物包括：氯丁橡膠、乙烯樹脂、硅酮橡膠、氯硫酸化聚乙烯合成橡膠。(5) 若在砂帶后面安裝一塊型板(鋼、硬質(zhì)合金或鑄鐵平板)來代替接觸輪，則可完成磨邊、四邊形、端面、平面及精磨工作，保證零件的平面度或直線性。此外還有吸塵系統(tǒng)等。3.2.2砂帶砂光機床設計預期效果本科機械畢業(yè)設計論文 CAD 圖紙 QQ 401339828 19砂帶與易損壞的工具如用于單刃車削、銑削、砂輪磨削等工具相比，具有下列特點：(1) 加工效率高。經(jīng)過精選的針狀砂粒采用先進的“靜電植砂法”，使砂粒均勻直立于基底、

66、且鋒口向上、定向整齊排列，等高性好，容屑間隙大，接觸面小，具有較好的切削性能。應用這一多刀多刃的切削工具進行磨削加工，對鋼材的切除率 2mm寬砂帶 200600/min。3mm(2) 加工表面質(zhì)量高。砂帶磨削時接觸面小摩擦發(fā)熱少，且磨粒散熱時間間隔長，可以有效地減少工件變形及燒傷，故加工精度高，尺寸精度可達0.002mm；平面度可達 0.001mm。另外，砂帶在磨削時是柔性接觸，具有較好地磨削、研磨和拋光等多重作用，再加上磨削系統(tǒng)振動小，磨削速度穩(wěn)定使得表面加工質(zhì)量粗糙度值小，殘余應力狀態(tài)好，工件的粗糙度可達 Ra0.40.1m，且表面有均勻的粗糙度。但由于砂帶不能修整，故砂帶磨削加工精度比砂輪磨削略低。(3) 工藝靈活性大，適應性強。砂帶磨削可以方便地用于平面、外圓、內(nèi)圓磨削、復雜的異形面加工、切削余量 20mm以下的粗加工磨削、去毛刺和為鍍層零件的預加工、拋光表面、消除板坯表面缺陷、刃磨和研磨切削工具、消除焊接處的凸瘤、代替鉗工作業(yè)的手工勞動。除了有各種通用、專用設備外，設計一個砂帶磨頭能方便地裝于車床、刨床和銑床等常規(guī)現(xiàn)成設備上，不僅能使這些機床功能大為擴展，而且能解決一些難加工