便携式金相试样粗磨机设计开题报告.doc

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称便携式金相试样粗磨机设计学生姓名专业机械设计制造及其自动化学号指导教师姓名所学专业材料加工职称教授完成期限一、选题的目的意义目前金相试样粗磨设备形式多样，各种半自动化、自动化产品在各种规模及各种类型的企业实验室得到广泛应用，使操作者的工作量得以减小，制样效率得到提高；但是目前社会上的金相试样粗磨机的体积普遍偏大，电机功率过大，移动也不方便，不适合在某些场所使用。所以设计一种既便携又防水的低成本金相试样粗磨机是十分必要的，有着广阔的应用空间和市场前景。二、国内外研究现状近年来，国内外在粗磨机的性能上作了大量的研究工作，研究出不少新机型、新一代的粗磨设备，正由原来的手动操作发展成为各种各样的半自动及全自动粗磨机。美国buehler公司研制生产的vanguard型全自动粗磨机从粗磨到最后精磨整个过程全自动完成，可以设置50个常用工作程序，操作界面友好，彩色液晶显示，触摸式操作，整个过程的每个工序之间都进行夹持器和样品的清洗与烘干，充分保证了样品制备的高效与高制性，操作过程的全自动化模式，节省了人工并提高了效率与质量。试样由粗磨臂按照一定轨迹在粗磨盘内运动，粗磨臂上的压力可根据需要调节，最大可达20N。在预定的粗磨时间内，此压力将逐渐自动减小到零，这样可减少粗磨缺陷。粗磨臂的速度也可以调节，每道工序只需25min，适用于各种材料。上海佰衡仪器科技有限公司生产的CKYMP-2B型金相粗磨机配备电机YS7124，0.55KW，380V，50Hz，采用无极变频电机可以从50到1000r/min，根据使用者的需求，自由调节。该机外形新颖美观，集污盘和罩用玻璃钢整体制成。该机经久耐用，维护保养也极为方便，使用时只需更换磨盘，就能完成各种试样的粗磨、细磨、干磨、湿磨等各道工序，为扩大不同试样的制备要求，该机的磨盘直径均大于国内同类产品。可在工作面上有更多不同线速度的选择，可增加有效工作面20-30%，可提高试样的磨抛质量和试样的制备效率，并该机转动平稳，噪音低，是一种极为理想和功能完善的最佳金相制样设备。目前，就粗磨机设计而言，仍面临许多急待突破的技术难题，主要表现在以下几个方面：a.粗磨方式的研究先进的金相试样粗磨机，需要有先进的理论作指导目前，有关金相试样粗磨机的理论著作过于老化，新理论和学术研究性文章比其他机械技术理论少，且深度不够，学术价值低，这给新机型的开发研制带来了困难。理论研究是今后有待深入探讨的关键内容之一。b.冷却方式的研究多数试样粗磨方法最重要的特点是粗磨时产生高温，会造成金相组织发生变化，给金相分析造成困难因而，金相取样时必须进行充分冷却。通常使用的冷却液为水，冷却试样靠自来水压力注射，冷却程度的好坏直接关系到试样的切割质量。目前，关于试样粗磨的冷却方式的专题研究成果还未见报道。c.控制方法的研究在处理复杂系统控制问题时，传统控制方法对于复杂性、不确定性、突变性所带来的问题总有些力不从心。为了适应不同技术领域和社会发展对控制科学提出的新要求，我们必须发展新的控制模式。近年来，在传统控制中加入逻辑推理和启发式知识，将传统控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等人工智能技术结合起来，充分利用人的控制知识对复杂系统进行智能化控制，逐渐形成粗磨机的智能控制。虽然那些中外大公司的产品非常先进，但是并不适用于学校实验室，因此我设计的金相试样粗磨机体积小，突出方便，同时兼顾防水性。三、主要研究内容（1）深入了解实验室用金相试样粗磨机的作原理及结构特点，国内外研究及使用状况（包括现在国内市场上此类产品的性能特点及不足）。（2）Pro/E的理论学习，并且熟悉国内Pro/E软件的实际运用，锻炼Pro/E绘图能力。（3）设计一种便携式的可在水槽中使用的金属试样粗磨机械，重点在于电机的选型和防水设计。.（4）利用Pro/E设计金相试样粗磨机的3维设计。（5）对所设计机械的受力件进行受力分析并有必要计算后方可进行设计制图。金相试样粗磨机电机的型号及参数如下：XD-200洗衣机电机重量(Kg):6技术指标：输出功率(W):200电压(V):220电源频率(HZ):50极数:4速度可调范围(转/分):90-1350最大转矩(N.M)2.08起动转矩(N.M):1.10电流(A):1.65效率(%):53电容器容量(uF):13四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线（一）研究方法（1）扭矩的计算（2）查机械设计手册（2）利用Pro/E进行设计（二）技术路线1计算电机扭矩。2确定所需功率。3.选择电机型号。4.设计金相试样粗磨机，并使用Pro/E绘图。5.校核并论证可行性。五、主要参考文献与资料1任怀亮金相实验技术M,冶金工业出版社,北京,19862ASMHandbookCommittee,MetalsHandbook,Vol.8,Metallography,StructuresandhaseDiagramsM,1973.3中国机械网国内外金相试样预磨机的发展状况分析J2008.44周柏森，黄海，汪大伟，孔建寿，顾金良金相试样自动磨制抛光机M华东工学院19935成大先机械设计手册（1.2.3.4卷）M.第四版.化学工业出版社.2005年6濮良贵，纪名刚机械设计（第八版）M；西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著.8版.北京：高等教育出版社，2006.57钟日铭Pro/ENGINEER野火版3.0完全实例导航M.北京：机械工业出版社，2006.88李翔鹏Pro/ENGINEER野火版3.0自学手册M.模具设计篇.北京：人民邮电出版社，2006.11