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立式磨簧机设计说明书毕业论文.doc

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立式磨簧机设计说明书毕业论文.doc

南通职业大学毕业设计说明书11前言弹簧是人们熟悉的机械基础件,它适用于缓冲或减振,在机械设备、生活用品上的各种弹性元件都属于弹簧。弹簧元件在机械设备中往往处于运转的关键部位,它的质量优劣对主机的质量水平有重要影响。弹簧的优劣不仅取决于弹簧材料,还取决于弹簧的加工工艺。中国弹簧行业专业化、自动化程度还比较低,不少工序还停留在手工操作水平上。工人劳动强度大、劳动条件差、生产效率低。国外磨簧等关键工序都已实现机械化、自动化。德国磨簧机有10种,中国仅有4种,而且设备精度较差。为满足国内弹簧生产的需要现设计立式磨簧机。磨簧机主要用于弹簧端面的磨削。弹簧钢丝经过卷簧机卷制,形成弹簧的半成品,其两个端面不平行,还不能满足使用要求。需要通过磨簧机将半成品的两个端面磨平,并使两端面与弹簧的轴线保持一定的垂直度。磨簧分两种形式A.只需将弹簧端面磨平B.高度磨削。除了要把弹簧端面磨平外,还要把弹簧磨到指定的高度。本课题来源于盐城市双圆弹簧厂。为高效率磨削弹簧端面需设计立式磨机。其中a.磨簧机应能满足加工要求,保证加工精度b.磨簧机应运转平稳,工作可靠,结构简单c.工件装卸方便,便于维修、调整d.尽量使用通用件,以便降低制造成本。在陈祥林老师的指导下,首先进行了方案论证,确定机床总体结构。由于磨簧机是针对弹簧磨削而设计的,所以整个设计过程都是围绕弹簧磨削这一功能而展开的。首先根据弹簧的材料,选择合适的砂轮,然后根据普通磨削的要求确定砂轮转速、工件转速、砂轮的进给量等。根据以上的参数计算磨削功率,分析拟定传动装置的简图,画出总装备图,然后根据装备图设计零件图。立式磨簧机设计(总体、磨头设计)22总体方案论证本次设计的课题是立式磨簧机,用于弹簧端面的磨削。为避免弹簧多次装夹引起的加工精度误差,以及减少装夹时间,拟采用两个砂轮一起磨削,提高工作效率。两个砂轮有两个独立的电机驱动。为适合加工不同高度的弹簧,以及在磨削时砂轮实现进给运动,磨头要能实现轴向移动。为简化传动机构的结构,只要一个磨头实现进给,另一个磨头固定。2.1进给磨头的确定为弹簧顺利进入磨削区域,下磨头要和工作台处于同一个平面。假如下磨头实现进给运动,那么工作台也要随着磨头运动。工作台比较质量比较大,上下运动在结构上比较复杂,定位难以实现,加工精度难以得到保证。综合各方面因素,确定由上磨头实现进给运动。下磨头在经过长时间的磨削运动,砂轮厚度会减小,砂轮就会低于工作台,料盘就难以实现旋转运动。所以砂轮经过一段时间磨削后,下磨头需要实现高度补偿,使砂轮和工作台重新处在同一个平面。在结构上用升降杆来调节下磨头高度。2.2工作台高度的确定工作台的高度主要根据人的身高来确定,工作台不宜太高,太高会使工人的手上抬,长时间工作会加快工人的劳累工作台太低,使工人弓着腰工作,同样加快工人的疲劳。工作台高度定位标准是使工人工作舒适。综合国人的平均身高,工作台的高度拟确定120.5㎝。2.3工作台工作方式为便于以后磨头的维修、调整,把工作台设计成活动的,即磨头在维修、卸载时可以方便地把工作台打开。南通职业大学毕业设计说明书33磨头设计3.1工件材料弹簧材料的种类繁多,目前大量使用的是弹簧钢,其次是具有特殊性能的弹簧材料,如不锈耐酸钢、耐热钢合金、铜合金以及橡胶、塑料等。一般弹簧钢包括a.碳素弹簧钢b.合金弹簧钢。本次设计拟确定工件材料为碳素弹簧钢和合金弹簧钢。3.2砂轮的选择砂轮选择应考虑的因素砂轮对磨削过程的影响是多方面的,其中包括加工精度,表面粗糙度和生产效率等。为了获得良好的磨削效果,正确选择砂轮十分重要。选择砂轮时主要考虑下列磨削条件和技术要求a.工件材料的物理机械性能b.工件的热处理方法c.工件的加工精度和表面粗糙度的要求d.工件的形状和尺寸e.工件的磨削余量f.磨削方式(外圆、内圆或平面磨、开槽、切断等)g.磨削用量,切削液情况,磨床情况,生产类型以及操作者的熟练程度。3.2.1磨料的选择磨料直接参加磨削工作,所以磨料的硬度要高,耐热性要好,还要具有一定的韧性和强度为了能进行切削,磨料上还必须具有锋利的边刃。磨料分为天然磨料和人造磨料两大类。一般天然磨料含杂质多,质地不均。表31磨料的特点和应用范围磨料名称新代号旧代号特点应用范围棕刚玉AGZ棕褐色、硬度高韧度大、价格便宜磨削和研磨碳钢、和金刚、铸钢、硬青铜等白刚玉WAGB白色,硬度比棕刚玉略高,韧度较棕刚玉低磨削、研磨、衘磨和超精加工、淬火钢、高速钢、螺纹、齿轮及薄壁零件等立式磨簧机设计(总体、磨头设计)4单晶刚玉SAGD浅黄色或白色,颗粒呈球状,硬度和韧度都比白刚玉高磨削、研磨或衘磨不锈钢和高钒高速钢等高强度韧度大的材料微晶刚玉MAGW颜色于棕刚玉近似,刚度高,韧度和自励性能良好磨削或研磨不锈钢、轴承钢、球墨铸铁、并适于高速磨削铬刚玉PAGG玫瑰红,或紫红色,硬度和韧度比白刚玉高,磨削表面粗糙度细小磨削、研磨、或衘磨淬火钢,高速钢轴承等表面粗糙度值要求较小的量具,仪表零件和薄壁工件根据弹簧材料碳素弹簧钢或65Mn来确定磨料,并对照磨料的应用范围来选择。对照表31,综合考虑磨料的应用范围以及价格,磨料选择棕刚玉,代号A。3.2.2粒度的选择砂轮的粒度是指砂轮所含磨料颗粒尺寸的大小,通常以粒度号表示。磨料按其颗粒尺寸大小分为41个号,粒度号数越大颗粒越小。选择磨料粒度时应遵循以下原则粗磨用粗粒度、精磨用细粒度工件材料软、塑性大(如有色金属)和磨削面积大的时,为避免砂轮堵塞,应选用粗粒度成形磨削和高速磨削时粒度应选细些磨削淬火钢及硬质合金钢时,宜选用中等粒度的磨料内磨应选用较外磨为粗的粒度磨削大尺寸工件、薄板及薄壁工件应选用较粗的粒度。表32不同粒度磨具的使用范围粒度号数实用范围非金刚石磨具2240磨钢锭、去铸件毛刺、切钢坯等4660一般外圆、内圆、平面、无心磨、工具磨等6090外圆、内圆、平面、无心磨等半精磨100240精磨、成形磨、衘磨、超精磨刀具刃磨280W20精密磨、衘磨、螺纹磨等超精加工W20以下研磨、精细磨、境面磨等超精加工表33加工表面粗糙度与磨料粒度的关系磨料粒度加工表面粗糙度Raμm2436≤536462.51.25

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