双面研磨抛光机设计

1湘潭大学兴湘学院毕业设计说明书题 目：硬脆质材料双面/研磨抛光机的设计_ 专 业： 机械设计制造及其自动化_学 号： 2010963032_ 姓 名： 王林森 _ 指导教师： 周后明_ 完成日期： 5 月 20_ 2湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）任务书论文（设计）题目： 硬脆材料双面研磨抛光机的设计 学号： 2010963032 姓名： 王林森 专业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： 周后明 系主任： 刘柏希 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：5500m/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 15 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。 3三、进度安排序号 各阶段完成的内容 完成时间1 查阅资料、调研 第 1，2 周2 制订设计方案 第 3，4 周3 分析与计算 第 5，6 周4 绘部件装配图 第 7，8、9 周5 绘零件图 第 10，11 周6 撰写设计说明书 第 12，13 周7 准备答辩材料 第 14 周8 毕业答辩 第 15 周四、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 4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/研磨抛光机的设计评价项目 评 价 内 容选题1.是否符合培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到综合训练的目的；2.难度、份量是否适当；3.是否与生产、科研、社会等实际相结合。能力1.是否有查阅文献、综合归纳资料的能力；2.是否有综合运用知识的能力；3.是否具备研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力；4.是否具备一定的外文与计算机应用能力；5.工科是否有经济分析能力。论文（设计）质量1.立论是否正确，论述是否充分，结构是否严谨合理；实验是否正确，设计、计算、分析处理是否科学；技术用语是否准确，符号是否统一，图表图纸是否完备、整洁、正确，引文是否规范；2.文字是否通顺，有无观点提炼，综合概括能力如何；3.有无理论价值或实际应用价值，有无创新之处。综合评价作者的毕业设计为硬脆材料双面/研磨抛光机的设计，论文选题符合培养目标要求，能体现学科专业特点，达到了综合训练的目的。该生具有较强的文献查阅、资料综合归纳整理的能力，能在设计工作中较熟练运用所学知识，毕业设计技术方案可行，工作量适当，设计思路较清晰，研究内容具有一定的实际应用价值，论文质量较好，同意参加答辩评阅人： 2014 年 5 月 日5湘潭大学兴湘学院毕业论文（设计）鉴定意见学号：2010963032 姓名：王林森 专业： 机械设计制造及其自动化 毕业论文（设计说明书） 30 页 图 表 5 张论文（设计）题目： 硬脆质材料双面/研磨抛光机的设计 内容提要：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、上研磨盘的直径：630mm； 2、工件研具相对速度：5500m/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 15 万 4、完成资料查阅和 3000 字的文献翻译 6指导教师评语王林森同学在毕业设计期间态度比较认真，其毕业设计的内容为硬脆材料双面/研磨抛光机的设计，在认真阅读国内外相关参考文献基础上，基本了解相关领域的研究现状。在毕业设计期间，对硬脆材料双面/研磨抛光机的机械部分进行了结构设计及相关的设计计算。通过毕业设计王林森同学对机械设计的相关技巧、以及机械设制造相关领域的基础知识的掌握有了较大的进步，初步掌握了相关制图软件在机械设计中的应用。论文达到毕业设计要求，同意参加答辩，推荐毕业设计成绩为“中” 。指导教师： 签名 2014 年 月 日 答辩简要情况及评语答辩小组组长：签名 2014 年 月 日7答辩委员会意见答辩委员会主任：签名（盖章）2014 年 月 日目录摘要 .2第一章 绪论.41.1 脆硬材料的一些简介.41.2 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.62.1 抛光机理.62.2 双面研磨机的工作原理62.3 双面研磨机的主要特点72.4 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 .93.1 工艺因素及其选择原则.93.2 研磨盘和抛光盘103.3 平面研磨使用的研具 133.4 磨粒 .133.5 加工液.133.6 工艺参数.13第四章 结构设计及相关强度校核.144.1 工件保持架的选择.144.2 小齿轮的选择 .154.3 内齿圈的选择 .154.4 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.164.5 其他齿轮的选择.1784.5.1 齿轮 1 的选择.174.5.2 齿轮 2 的选择.174.5.3 齿轮 3 和齿轮 4 的确定.184.6 轴承的选择及其参数.194.7 电动机的选择.204.8 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 。Double-sided Grinding Of The Hard-brittle Materials/Polishing Machine DesignAbstract：Double-sided plane grinding is the traditional grinding institutions, and on the basis of the number of by changing the grinding plane to improve the grinding efficiency and precision of a kind of grinding way. Its processing principle is to use the coating or pressure with embedded in the research on the abrasive particles with and workpiece, through research in the relative movement under certain pressure of machining surface finish machining, thus to realize the machining accuracy of requirements.This thesis through to plane grinding institutions of various sports 9mode analysis, and grinding accuracy requirement, and combine existing grinding machine, thus designed a new double plane grinding mechanism, and to its trajectory made specific research. This kind of grinding way not only solves existing traditional grinding machining efficiency is low, the processing cost, high machining accuracy and processing quality unstable shortcomings, improves grinding technology level and guarantee of grinding accuracy and processing quality, but also can realize within the scope of certain and different cylinder workpiece, improves the grinding machining efficiency and reduce the processing cost, make grinding technology further practional utilizati第一章 绪论1.1 硬脆材料的一些简介硬脆材料例如陶瓷、白宝石单晶、微晶玻璃等以优良特性得到广泛的应用。微晶玻璃用于天文望远镜、光学透镜、火箭和卫星的结构材料等，而且同时可以作标准米尺；白宝石因为其良好的透光性和耐磨性等特点用于激光器的反射镜和窗口、异质外延生长的半导体材料或金属材料的基片等。对硬脆材料进行超精密加工方法的研究，将其进一步扩大应用范围并且提高其使用性能。 由于微晶玻璃中无数微小品粒的存在、白宝石硬度高，大都认为很难得到超光滑高平面度的表面。通常的光学抛光机都是动摆式的，即工件相对于磨盘既转动，又沿一定的弧线摆动：工件在抛光的同时也不断地进行修整抛光模。但是，当抛光参数设定时，工件和抛光模的那个面形始终处于非收敛的变化中，即面形朝凹或凸的方向单调改变，不断检查面形，修改抛光参数，对操作员的技术水平要求很高。我们一般使用中国航空精密机械研究所研制的超精密研磨机 CJY500 进行实验。其上下主轴均为液体静压主轴，并且还能够实现研磨盘的超精密车削，平面度小于 lm/500，用高精度的研磨盘来保证高精度的工件，不需要抛光中工件对其修整。当工件与锡磨盘定偏心、同方向、同转速运动时工件表面的材料除去相同，而且工件每个点在研磨盘周光滑高平面度的表面奠定了基础。研磨和抛光基本都是利用研磨剂使工件与研具进行单纯的对研而获得的高质量、高精度的加工方法。101.2 国内外研磨和抛光的历史及其发展现状在国内外研磨和抛光的历史很悠长，比如：玉器和铜镜的制作；眼镜的应用、1360 年的绘画上就有发现、在文艺复兴时期的望远镜和显微镜发明。现在，除了已经实现大批量生产透镜和棱镜外，其加工水平已能够完成光学镜面和保证高形状精度的光学平晶、平行平晶以及具有特定曲率的球面等标准件的加工。就实施超精密加工而言，在各种各样的加工方法中，研磨和抛光方法最为有力。为适应零件加工的要求，应该不断进行技术改造和开发新加工原理的超精密研磨和抛光技术。精密和超精密加工现在已经成为在国际竞争中取得成功的关键技术，许多现代技术产品需要高精度制造。发展尖端的技术和发展国防工业，发展微电子工业等都需要精密和超精密加工制造出来的仪器设备。当代的精密工程、微细工程和纳米技术是现代科技技术的前沿，也是明天技术的基础。现代机械工业之所以要致力加强提高加工精度，其主要的原因在于：提高制造精度后可有效的提高产品的性能和质量，提高其稳定性和可靠性；促进产品的小型化；增强零件的互换性