圆柱珩磨头设计与仿真研究开题报告

1、本 科 毕 业 设 计 开 题 报 告题 目 100圆柱珩磨头设计与仿真研究 学生姓名 学号 所在院(系) 机械工程学院 专业班级 指导教师 2013 年 03 月 10 日题 目100圆柱珩磨头设计与仿真研究一、选题的目的及研究意义制造业是国民经济的基础和支柱，是国家创造力、竞争力和综合国力的重要体，它不仅为现代工业社会提供物质基础，为信息与知识社会提供先进装备和技术平台，也是国家安全的基础。在此之中磨削加工约占机械加工的30%-40%。以珩磨为代表的装备制造业，对国民经济发展和增强国防实力有着重要影响，因此研究多品种、多功能、高精度、高品质、高自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技

2、术的发展。而珩磨是先进的制造技术的重要领域，是现代化机械制造业中实现精密加工、超精密加工最有有效、应用最广的基本工艺技术。珩磨头随之产生了很大影响，从民用到军用，大大提升了加工精度与效率。珩磨头的结构与尺寸对研磨精度影响很大，加工对象不同，珩磨头的结构也不同。所以珩磨头的设计与研究是提高珩磨头工艺质量和改进珩磨头的重要环节与基础，是发展精密技术装备的基础与保证，是对传统磨削的发展与改进，也更是对国民经济发展和增强国防实力的重要保证。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等珩磨加工是一种具有广泛前途的切削技术，它不仅是一种能提高表面粗糙度的加工方法,而且成为能够快速可靠

3、地去除一定的余量、提高表面粗糙度和精度的一种半精加工和精加工的工艺方法.随着现代技术的不断发展珩磨以成为机械制造中重要的工艺，但随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高，高强度、高硬度、高难耐磨性的材料增多，给磨削珩磨提出了诸多问题。1.现在用户不断追求产品性能的完美与可靠性，要求产品具有更高的精度及更高的表面完整性；产品制造厂家不断追求高的劳动生产率、低的生产成本等等。为适应需要，珩磨技术不断发展，也根据不同工件材料和珩磨条件，进行优化参数研究，确定最佳的参数，获得最佳效果。2.随着材料科学的发展，新型工程材料的大量出现与在工程上的使用。使珩磨材料不断开发与改进，朝着微细磨料发展，以适应

4、精密磨削，高速磨削。3.根据物理学、数学、力学、摩擦学、切削学、计算机等的快速发展，可以用各种软件进行分析，通过虚拟仿真模拟，建立数学模型，确定合理的规范与磨削用量，揭示磨削过程现象本质，总结出当中规律，用于指导生产，进一步对珩磨过程认识了解。对于产生的问题迫使人们不断改进更新。所以，磨削加工技术正朝着使用超硬磨料磨具，开发精密及超精密磨削，高速、高效磨削工艺及研制高精度、高刚度的自动化磨床的方向发展。同时我国也必须研究改进各个种类规模的磨削器具。在我国金属切削机床的11个大类中，磨床的品种规格是最为繁多的一的一类。由于我国工业基础薄弱，在机器的生产制造和生产工艺等方面也还都存在差距。国外珩磨

5、技术的飞速发展对中国的珩磨机制造业和珩磨工艺的使用行业提出了严峻的挑战。珩磨加工是一种具有广泛前途的切削技术，它不仅是一种能提高表面粗糙度的加工方法,而且成为能够快速可靠地去除一定的余量、提高表面粗糙度和精度的一种半精加工和精加工的工艺方法珩磨不需要特殊的条件就能使零件获得精确的尺寸、几何精度、良好的表面质量和高的使用寿命,因而很快地推广应用于船舶、轴承、军工和工程机械等制造业中。普通磨床、普通磨料磨具、传统磨削工艺仍占有重要地位。 在国内18世纪中期出现第一台外圆磨床，用石英石、石榴石等天然磨料敲凿成磨具，进而用天然磨料和粘土烧结而成，随后又研制成功平面磨床，应用磨削技术逐渐形成。1901年

6、以后，相继发明人工熔炼的氧化铝(刚玉)、碳化硅磨料。20世纪40年代末期，人造金刚石问世。1957年研制成功立方氮化硼。超硬磨料人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮的应用及磨削技术的发展，使磨削加工精度及效率不断提高，磨削加工应用范围不断扩大。我国对高速磨削的研究已有多年历史，在70年代末期便进行了80mm/s、120 mm/s的磨削工艺实验。前几年，也计划开展250mm/s的磨削研究。在国外，当今高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快。比如德国的aachen大学、美国的connecticut大学等，有的在实验室完成了速度为250 mm/s、350 mm/s、400 m

7、m/s的实验。据报道，德国aachen大学正在进行目标为500mm/s的磨削试验研究。在磨削方面，日本已有200mm/s的磨床在工业中应用。 随着不断持久的研究与实践，人们以清楚的知道了珩磨不需要特殊的条件就能使零件获得精确的尺寸、几何精度、良好的表面质量和高的使用寿命,因而很快地推广应用于船舶、轴承、军工和工程机械等制造业中。由于近几年对大型零件的需求不断增加，进而对珩磨头的结构设计提出了新的需求。三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法（技术路线）或设计（实验）方案进行说明本设计主要任务:1.通过学习相关资料认识了解珩磨的工作原理后对直径为100珩磨头的结构设

8、计，同时确定珩磨头的总体方案。2.在此基础上在此深入研究珩磨加工原理的基础上过程中利用三维造型软件pro/e对珩磨头结构进行建模仿真。3.完成了本毕业论文的写作。最后绘制珩磨头结构图纸。论文写作过程中采用的方法与手段有：理论研究法，比较分析法，因素分析法，文献研究法，定性分析法，定量分析法，社会调查法等。论文采用的技术路线：选题收集资料直径为100珩磨头的结构设计利用三维造型软件pro/e对珩磨头结构进行建模仿真撰写、修改论文确定终稿可行性论证：本论文按照毕业设计方案要求，根据进度安排，大量查阅资料，采用比较分析法，因素分析法，定性分析法等方法，运用所学习的相关知识，与同学之间的相互交流，再加

9、上老师的指导，取长补短不断的修改补充，能够较好的完成毕业设计。本设计是对珩磨头的结构设计与仿真研究。设计从分析珩磨头的应用、结构与工作原理为开始，介绍珩磨头的组成，各组成部分之间的关系，选择和结构匹配性设计，对珩磨机的部件组成进行了尺寸计算和校核。使设计出的结构可确保磨削可靠运行。在此基础上在深入研究珩磨加工原理的基础上过程中利用三维造型软件pro/e对珩磨头结构进行建模仿真。设计说明书的提纲：1. 珩磨技术的发展与研究意义；2. 珩磨头的基本结构，加工原理等基本知识；3. 珩磨头结构的设计；4. 珩磨头的建模装配及其仿真研究。四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明1.李伯民，赵波 .现代

10、磨削技术 m北京：机械工业出版社，20032.孙恒 .机械原理 m北京：高等教育出版社，20103.纪明刚 . 机械设计 m北京：高等教育出版社，20104.何宁 .机械制造技术基础 m北京：高等教育出版，20115.吴宗泽，罗圣国 .机械设计课程设计手册 m北京：高等教育出版社， 20106.张祖继 .机械制图 m北京：高等教育出版社，20087.成小兵 .双进给珩磨头的结构优化论文j8.傅红珍 .珩磨头的结构改进j.金属加工期刊9.刘晶 .使用便捷的珩磨头j.金属加工期刊10.张云电 .现代珩磨技术 m北京：科学出版社，200711.陈宏钧 .磨工实用技术 m北京：机械工业出版社，2008

11、12.刘蒲生 .磨具选择与使用 m北京：机械工业出版社，198513.袁根福 .精密与特种加工技术 m北京：北京大学出版社，201214.刘鸿文 .材料力学 m北京：高等教育出版社，201015.唐一平 .先进制造技术 m北京：科学出版社，201216.王咏梅 .proe5.0中文版基础教程 m北京：清华大学出版社，201117.葛正浩 .proe机构设计与运动仿真 m北京：化学工业出版社，200718.gehring. 1996 公司产品介绍. honing technology19.klink u.1998.气缸工作表面的激光珩磨.国外内燃机，（2）；505220.an introduct

12、ion to mechanical engineering .200321.simulate of honing .2011五、毕业设计进程安排 截止2013.03.15：查阅资料，整理有关珩磨机珩磨头的结构的所有资料，包括珩磨的发展、应用及现状；珩磨机珩磨头的具体结构等，并撰写实习报告和开题报告。截止2013.04.01：查找各种有关珩磨机珩磨头的结构的外文文献，选取最接近的文献进行翻译，同时加深对珩磨机珩磨头的结构的理解。截止2013.05.30：接受计资料和手册中期检查，查找相关设，根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行设计，并完成建模与仿真。截止2013.06.10：完成说明书撰写及其相关图纸。 截止2013.06.15：检查上