圆柱轴承辊子电化学光整加工装置的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 摘要 电化学机械光整加工是现代一种非常有效地降低表面粗糙度的加工工艺。它充分利用了电化学和机械光整加工各自的优势，是在电化学的阳极溶解和磨粒的机械刮削作用匹配的条件下而进行的光整加工方法。本文针对圆柱轴承辊子的电化学机械光整加工装置进行了深入研究，介绍了各光整加工的机理和工艺特点，并对加工后的表面几何形貌进行了对比，表明复合加工的优势。而且在装置设计部分，对阴极头和各运动机构，以及电解液系统进行了设计，制作了夹心式阴极头，便于调节，以达到复合作用的匹配，保证光整加工效果，更好地降低轴承辊子的表面粗糙度。此外 ，对加工装置的零件校核，确保设备安全平稳地运行和足够的强度。本文设计的圆柱轴承辊子电化学机械光整加工装置结构简单，易操作，便于广泛应用。 关键词 ： 电化学机械光整加工 表面粗糙度 圆柱轴承辊子 装置设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is a in It of in is a of on we in a in of I as as in to of In is to In of of to is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录 第一章 绪论 . - 1 - 课题研究的背景及意义 . - 1 - 我国光整加工技术的发展概况 . - 2 - 整加工技术介绍 . - 3 - 整加工技术特点 . - 3 - 常用光整加工方法与设备 . - 4 - 文研究的主要内容 . - 4 - 第二章 电化学机械光整加工装置总体方案的确定 . - 5 - 整技术原理及其特点 . - 5 - 机械光整加工机理及其特点 . - 5 - 电化学加工机理及其特点 . - 6 - 电化学机械光整加工 . - 6 - 电化学机械光整加工装置总体方案的确定 . - 8 - 工装置的组成 . - 9 - 第三章 夹心式阴极头和传动进给系统的设计 . - 10 - 阴极头的设计过程 . - 10 - 阴极头设计要 点 . - 10 - 阴极头结构设计 . - 10 - 阴极尺寸设计 . - 11 - 传动进给系统的设计 . - 12 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 第四章 振荡往复机构和电解液系统的设计 . - 14 - 振荡往复机构的设计 . - 14 - 电解液系统设计 . - 15 - 解液的基本要求 . - 15 - 解液系统组成 . - 15 - 第五章 复合加工装置中零件的选择与校核 . - 17 - 机与传动带的选择与校核 . - 17 - 机的选择 . - 17 - 机的校核 . - 18 - 传动带的选择 . - 19 - 的设计与校核 . - 19 - 的结构设计 . - 20 - 的校核 . - 20 - 承校核 . - 24 - 键的选择与校核 . - 25 - 的选择 . - 25 - 键的强度校核 . - 26 - 第六章 结论与总结 . - 28 - 结论 . - 28 - 总结 . - 28 - 参考文献 . - 29 - 致 谢 . - 30 - 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 第一章 绪论 课题研究的背景及意义 随着科学技术的不断发展 ,光整加工技术也有了新的进展和重大突破 ,其应用也越来越广泛。电解机械复合光整技术的研究开始于 70年代，并在 80 年代已成功应用于抛光不锈钢或碳钢零件平面，表面粗糙度最佳可以达到 O 0021 微米。这种技术要求的设备结构简单、成本低，吸收了电化学抛光高效率和机械光整加工精度的可控性的优点，成功地实现了电化学抛光和机械光整加工的复合，改变了常规磨床高精度的要求，而且不必更换磨 料，使加工效率大大提高。先进制造技术在快速发展，但还不成熟，各种精密技术复合加工技术的研究也在不断的进行，而电化学机械光整加工装置的设计也是其中关键的一部分，对其研究是非常具有价值和实际意义。 轴承是应用广泛而又非常重要的基础部件，任何一类机械装备都离不开它，尤其是滚动轴承。滚动轴承是标准件，由内圈、外圈、滚动体以及保持架四部分组成，而滚动体在其中是最不可或缺的关键零件，滚动轴承工作时，轴承辊子的主要运动是本身的自转和绕滚道中心的公转。试验和实际使用均表明，轴承辊子是滚动轴承中最薄弱的零件，而轴承辊 子的表面粗糙度对轴承的使用寿命有很大的影响，较低的粗糙度值对提高轴承辊子旋转精度和表面强度等起到明显的作用。鉴于以上因素，表面粗糙度的降低被证明是提高表面质量和轴承寿命的主要途径之一。 因此 ,采用新技术新工艺提高圆柱轴承辊子的表面质量势在必行。利用现代先进的光整加工技术加工轴承辊子，降低其表面粗糙度，改善表面质量，提高轴承的使用寿命和使用性能，从而延长各种机械和机器的使用寿命是至关重要的。所以对轴承辊子的光整加工技术的研究是非常必要，这也对我国现代机械制造技术的发展意义重大。本课题就在这样的背景下， 对用于加工圆柱轴承辊子的电化学机械复合加工装置进行设计与研究的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 我国光整加工技术的发展概况 基于国情，我国已经成为全球的制造业大国，机械制造占着去足轻重的位置。但是，我国机械加工技术发展起步较晚，特别是精密加工技术的研究，远不及国外。随着科学技术的发展，对先进仪器和设备的要越来越高，这也是对机械制造业提出更高的要求。 光整加工是指精加工后，从工件上不切除或只切除极薄的材料层，以降低工件表面粗糙度或强化其表面的加工方法。光整加工可以获得比一般机械加工更高的表面质量。我国传统的表面光整加工方法主要有 精细磨削、珩磨、研磨、抛光、超精加工等，而我国这些工艺所能达到的水平与国外相比，相差甚远，因此无法满足高表面质量的要求，造成零件使用性能和寿命降低。其根本原因在于对光整加工工艺缺少系统深入的研究。由于光整加工技术落后，曲轴、凸轮轴等零部件的表面质量达不到要求，切削痕迹和微观裂纹等表面缺陷降低了耐疲劳强度和耐磨损性能，因此严重影响了零件和整机的性能和寿命。 在国内，以哈尔滨工业大学袁哲俊为首的 993年首先开始了对该项技术的研究工作，已成功地在平面磨削和内外圆磨削上实现了多种材料的精密镜面磨削。 随着磨料磨具制造技术的发展和镜面光整加工技术研究的不断深入，针对内、外圆柱面，内、外圆锥面，端面，以及简单的成形面，如轴承圈内滚道等零件表面，利用光整磨削、超精研磨、珩磨等光整加工工艺，也能达到较低的表面粗糙度 (0 05然而，上述以镜面磨削、研磨加工等传统光整加工为代表的镜面加工方法，一般情况下均要求加工机床需要具备较高的运动精度和加工精度，或对磨料和磨具的要求很高，被加工零件也需要具有较大的刚度和精确的型面精度。所以无论是手工作业还是机械加工，与非传统光整加工技术相比，上述所涉及的传 统光整加工方法都需要多道工序才能完成，工作量大，效率低，很难满足生产的需要。因此，我们急需开发新型的光整加工工艺技术来解决所面临的这个难题。 传统的光整加工技术达不到的加工要求，就需要寻求非传统光整加工技术来实现。近年来，为适应零件光整加工技术的生产需求，国内外科技工作者开展了广泛的研究和探索，特别是针对非传统光整加工技术进行了许多有益的研究。国内大连理工大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等院校相继开展了大量的研究工作，取得了一些重要的研究成果。其中最具有代表性的是基于电化学机械买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - 复合机理的镜面光整加工技 术的研究与开发。该加工工艺的生产率高 ,是机械光整加工的 5 10倍。大连理工大学周锦进教授研究了脉冲电化学机械抛光工艺，可以将粗糙度 0 41微米的冷轧板，一步抛光至即 些工艺方法能有效地降低零件表面粗糙度值，并具有较好的表面质量特性，它们被运用于如齿轮齿面、轴承滚道、活塞杆等典型基础类零件表面的光整加工，提高了机器设备的综合使用性能，使加工效率、表面质量以及工艺的自动化程度得到了大幅度提高。 随着新工艺方法的快速发展，针对圆柱轴承辊子表面的光整加工也有了更好的加工技术和加工设备 。为了降低圆柱轴承辊子的表面粗糙度，提高轴承辊子轴承的使用性能和使用寿命，我国展开了一系列的研究和开发，把这些新工艺应用到圆柱轴承辊子的表面加工上来。其中，利用电化学机械光整加工方法加工圆柱轴承辊子表面，能够进一步提高其表面光洁度和表面光亮程度，我国在这方面的研究已逐步成熟，加工设备的应用与推广也在大力推行。因此，我国在先进制造技术方面的发展已逐渐进入世界制造技术优先行列。 整加工技术介绍 整加工技术特点 进行光整加工的目的，主要是降低零件表面粗糙度。零件表面的光整加工技术主 要是指超精研、研磨、珩磨和抛光加工。无论是传统的光整加工方法，还是近年来出现的新工艺技术，都具有以下主要特点： （ 1）光整加工的加工余量小，原则上只是前道工序公差带宽度的几分之一。一般情况下，只能改善表面质量（减小粗糙度值，消除划痕、裂纹和毛刺等），不影响加工精度。如果余量太大，不仅生产效率低，有时还可能导致工件的原有精度下降。 （ 2）光整加工所用机床设备不需要很精确的成形运动，但磨具与工件之间的相对运动应尽量复杂。因为光整加工是用细粒度的磨料对工件表面进行微量切削和挤压、划擦、刻划的过程，只要保证磨具与工 件加工表面能具有较大的随机性接触，就能使表面误差逐步均化到最终消除，从而获得很高的表面质量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - （ 3）光整加工时，磨具相对于工件的定位基准没有确定的位置，一般不能修正加工表面的形状和位置误差，其精度要靠先行工序来保证。 常用光整加工方法与设备 (1) 手工研磨抛光 该方法是传统模具光整加工所采用的主要手段，也是我国目前仍广泛采用的方法之一。该方法不需要特殊的设备，适应性比较强，主要依赖于模具钳工的经验和技术水平，但效率低，且工人劳动强度大，质量不稳定， (2) 超声波模 具抛光机 该抛光工具采用高频电火花脉冲电源与超声波快速振动研磨的原理进行抛光。采用该设备进行抛光，可快速对粗糙表面整形抛光，不受工件形状、材料硬度限制，对原始表面粗糙度没有要求，功效比较高。 (3) 电化学和电化学机械光整加工 电化学及其复合光整加工技术主要是靠金属工件的电化学阳极溶解原理来加工，属于离子的去除。且因为是非接触加工，没有加工变形层、变质层和残余应力；工具无磨损，可以长期应用 ；不产生飞边及毛刺。 文研究的主要内容 光整加工一般作为最终加工处理工艺 ，经加工后的工件通常直接用于装配使用，因此，光整加工的效果直接影响到零件的表面质量（主要是表面粗糙度）和使用性能。 考虑到电化学机械复合光整加工方法在降低轴承辊子的表面粗糙度方面作用明显，于是本文针对圆柱轴承辊子的光整加工设计了电化学机械复合光整加工装置和各部分的设计，包括阴极头的设计、阴极的进给装置、轴承辊子的传动系统、阴极往复振荡机构、电解液循环系统等，然后再进行零件的设计与校核，保证装置的正常使用的安全性。本设计装置简单，易操作，具有很好的实用性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 第二章 电化学机械光整加工装置总体方案的确定 整技术原理及其特点 目前 ,应用比较广泛的光整加工方法有机械光整加工 ,电化学光整加工及电化学机械光整加工，其加工后的微观表面几何形貌如图 2三种加工方法均可以获得低的表面粗糙度和高的表面质量，各具自己的特点。以下介绍其加工机理及其特点，主要介绍电化学机械光整加工。 图 2三种加工方法的表面几何形貌 机械光整加工机理及其特点 加工机理：机械光整加工是通过磨具对工件表面作相对运动 ,利用磨具、磨料的切削作用和研磨剂的物理、化学作用 ,逐步去除工件表面的高点 ,而提高工件表面 光亮度和获得较低的表面粗糙度值。 特点：加工精度较高，可加工较硬的材料，设备简单，成本低；但是其加工效率低，磨具损耗大，而且存在机械切削力和切削热，易产生划痕，烧伤等缺陷。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - 电化学加工机理及其特点 加工机理：电化学加工又称电解加工（ 一种利用金属阳极电化学溶解原理并借助于成型阴极将工件表面材料逐渐蚀除，直至使工件表面形成与阴极表面基本相似的几何形状和尺寸。其加工过程如图 21 直流电源 2 工具阴极 3 工件 阳极 4 电解液泵 5 电解液槽 图 2 电化学加工原理图 特点：电解加工具有较小的表面粗糙度值，阴极工具无损耗、无机械切削力和切削热、无飞边毛刺、加工材料范围广、加工后零件表面无变形和再铸层等优点。但是它不易达到较高的加工精度和加工稳定性，电极工具设计修正麻烦，设备成本高等局限性。 电化学机械光整加工 加工机理：电化学机械光整加工是一种利用电化学的阳极溶解和磨粒的机械刮削活化作用相结合的复合加工工艺。它充分利用电化学加工表面质量好、表面粗糙度低、加工效率高和机械加工精度高的优点， 使零件表面精度更高。其加工原理如图 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 图 2加工原理图 加工时，工件接电源正极（阳极），按一定形状要求制成的工具接负极（阴极），工具电极向工件缓慢进给，并使两极之间保持较小的间隙（通常为 利用电解液泵在间隙中间通以高速（ 5 50m/s）流动的电解液。在工件与工具之间施加一定电压，阳极工件的金属被逐渐电解蚀除，电解产物被电解液带走，直至工件表面形成与工具表面基本相似的形状为止。 在加工工件时，工件阳极表面会产生一层致密的氧化膜，阻碍阳极溶解。这层阳极薄膜有一定强度和 硬度 ,但远远低于金属基体 ,很容易用磨削的方法去除。工件以一定的转速旋转 ,形成油石磨条与工件间相对磨削运动，在油石磨条施加一定压力的研磨作用下 ,使工件表面微观各高点的钝化膜首先被刮除 ,露出金属基体 ,然后这层新露出金属基体的高点被电解溶解 ,同时 ,产生新的钝化膜。而低处的钝化膜无法被磨具刮除 ,使其不被溶解。这样 ,高点金属基体不断被活化溶解 ,买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 低点被保护，而且这种钝化活化溶解过程的不断循环进行 ,使得工件表面迅速被整平，直到达到一定的尺寸精度和表面粗糙度。 电化学机械光整加工的特点 : (1)可加工各种高硬度、高强度 和高韧性的金属材料及各种复杂表面，加工范围广 ,加工效率高。 (2)表面质量好，较前面介绍饿两种光整加工有更小的粗糙度值。 （ 3）是非接触加工，无变形 ,无飞边毛刺、烧伤等表面缺陷。 (4)阴极理论上没有损耗，可长期使用；磨具的磨损量小 ,成本低。 电化学机械光整加工装置总体方案的确定 电化学机械复合加工不仅可以满足零件的加工精度和加工质量的要求，而且还可以实现零件的大批量加工，提高了加工效率，对轴类零件的表面加工具有广泛的适应性。圆柱轴承辊子为轴类零件，根据电化学加工和机械加工的装置设计方案， 本文确定了在电化学加工装置中加入机械磨削装置，采用夹心式阴极头来实现复合加工。其总体方案如图 2面介绍本课题的装置设计方案。 图 2体方案 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 工装置的组成 电化学机械光整加工装置是由实现机械刮削作用的机械装置部分和实现电化学溶解的电解装置部分组成，它包括工具阴极，磨具，阴极进给系统，机械传动系统，阴极振荡系统，电源，电解液循环系统以及其他辅助装置。加工装置简图如图 2 图 2工装置简图 在该加工过程中，机械作用只是起到刮削钝化膜和整平工件表面的作用 ,而加工面 的金属是靠电化学作用去除 ,且去除速度不受材料硬度的影响。机械刮削作用太慢，钝化膜不能及时去除而阻碍阳极溶解反应顺利进行；而机械刮削作用过强，则会引起一些机械加工缺陷，如磨条磨损过快、堵塞和表面划伤、烧伤等，提高不了加工效率，而且也达不到降低粗糙度的目的。 所以说 ,如何保持电化学作用与机械作用的相互均衡，匹配恰当才是该加工工艺急需克服的难题。而本装置就是基于要控制好机械作用和电化学作用的速度的原理，使电化学溶解 成膜作用和机械刮膜 表面活化作用达到良好的匹配而设计，以达到提高表面光洁度的良好效果。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 第三章 夹心式阴极头和传动进给系统的设计 阴极头的设计过程 阴极头的设计在加工装置设计中至关重要，直接影响到工件的表面质量和形状。下面介绍加工圆柱轴承辊子阴极的设计过程。 阴极头设计要点 (1) 根据零件的几何形状和尺寸来设计阴极的形状和尺寸。 (2) 阴极头作用于工件加工表面的压力必须可调 (3) 阴极头必须跟随工件的形状而浮动，并有一定的弹性，使阴极和阳极之间的间隙可以调整 (4) 阴极头应具有良好的绝缘性、透水性、耐磨性，耐腐蚀性。 阴 极头结构设计 由于本课题所研究的是圆柱轴承辊子的光整加工装置，也就是外圆表面的轴类零件光整加工装置。根据上面介绍的阴极设计原则，本装置采用固定式阴极加工，并设计了夹心式工具阴极，如图 阴极头上设计一个调节螺钉，可实现油石压力的调节和阴极与阳极的初始加工间隙的设置，这也是复合设计的一部分，使结构简单，操作易行。 图 夹心式工具阴极头简图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 图 极头三维图示 阴极头由三部分组成：一是工具阴极，二是油石磨条，三是调节装置。油石磨条嵌套在工具阴极上，并可 以浮动。这是根据相同尺寸的轴承辊子，加工材料和电解液不同，所需要的研磨压力和加工间隙也不同，而且在加工过程要实现刚性进给是十分困难的，因此，把磨具设计成浮动式，通过上面的调节螺钉来实现对油石压力、加工间隙以及加工进给的调节，达到相互匹配的加工效果。同时也保证了电化学溶解与机械刮削循环交替进行。此外，工具阴极加工部分和磨具研磨部分的圆柱面必须同轴，以保证阴极两侧加工间隙一致和流场均匀。 阴极尺寸设计 根据所选圆柱轴承辊子的外形尺寸，加工参数并利用平衡间隙理论来设计阴极尺寸。对于工件上的一 段曲线截形，我们可以根据法向平衡间隙的计算公式 错误 !未找到引用源。 /错误 !未找到引用源。 （ 错误 !未找到引用源。 为平衡间隙），利用作图法将阴极形状设计出来。本文选择型号为 基本尺寸为： d=35， D=80， B=21，辊子直径： 工的是圆柱面，则 错误 !未找到引用源。 =0，即该圆柱辊子法向间隙 错误 !未找到引用源。 。也就是说，在夹心式工具阴极中，磨具与阴极的作用面半径差就为 错误 !未找到引用源。 。这个值只是设计值，实际当中还 需考虑其他加工条件来修正。为了阴极形状设计精确，利用计算机辅助设计，数控加工技术，建立阴极设计数据库，从而据缩短阴极设计和制造的周期，解决阴极设计难的问题。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 传动进给系统的设计 刮削运动的实现： 在轴承辊子电化学机械复合加工过程中，辊子相对于磨具要形成一定速度的相对运动，产生油石磨条刮除电化学作用所形成的钝化膜的运动，活化辊子加工表面，使阳极溶解顺利进行。其运动在本装置的实现过程： 图 擦轮传动简图 图 刮削运动三维图示 如图 示 ，电机转动通过带传动传递，再利用摩擦轮传动，由一对等直径的带轮分别传递给等直径的两个摩擦轮，使两个摩擦轮获得速度相同，转向相反的转动，再由加在辊子表面一定大小的油石压力，靠摩擦力带动圆柱辊子相对于油石磨具的转动，从而实现加工中的刮削运动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - 进给运动的实现：如图 夹持工具阴极和磨具的夹具部分，设计了一个弹簧与底座相连。通过调节弹簧的长度来调节作用在圆柱辊子表面的油石压力，从而在加工过程中使夹心式阴极随着辊子加工表面高点的去除而实现柔性的径向进给。在加工过程中，加工间隙的调节是靠阴 极头中的调节螺钉来实现的。 图 进给运动简图 图 给运动三维图示买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 第四章 振荡往复机构和电解液系统的设计 振荡往复机构的设计 在复合加工装置当中，设计振荡往复机构实现阴极头的轴向进给，使加工表面的微观高点均匀蚀除，降低表面粗糙度。通常往复机构使用最多的有以下几种，四杆机构，凸轮弹簧机构，电磁数控机构等。综合考虑到各个机构的情况，四杆机构的原理简单，但实现某一特定路径的机构设计比较复杂麻烦；电磁数控机构的设计比较方便，但是可靠性并不高；凸轮弹簧机构原理简单，实现 某一特定运动也比较方便。综合考虑各方面的因素，我选择了凸轮 弹簧机构。其运动简图，如图 图 轮 弹簧机构简图 图 轮 弹簧机构三维图示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 首先用了一个电机通过联轴器连了一根轴，此轴上安装一个凸轮，通过凸轮的转动推动一轴的往复运动。为了使往复运动的轴能够返回过来，在轴肩处和支撑座之间安装了一复位弹簧，以使轴能够快速的返回过来。为了使往复运动的轴能够平稳的运动，设计了一灰铁支承座，一方面用于往复轴的支撑，另一方面也增加了耐磨性，增强了系统的使 用年限。 电解液系统设计 在电解加工过程中，电解液的主要作用是： 作为电介质传递电流 参与电极反应，使阳极溶解顺利进行 起更新和冷却作用，及时地把加工间隙内产生的电解产物及热量带走 基于以上电解液在加工过程当中，对降低表面粗糙度所起的作用，电解液系统设计也是电化学机械复合加工装置设计的重要组成部分。 解液的基本要求 （ 1） 必须具有足够的蚀除速度，即高的导电率和高的电解质溶解度。 （ 2） 粘度适宜以及稳定的流速，以保证电解时稳定的流场。 （ 3）电解液应尽可能使阳极反应产物是不溶性化合 物，并不产生气体。 （ 4电解液中不应含有向阴极镀覆的阳离子，以免改变工具电极的尺寸形状。 （ 5）要求电解液使阳极表面生成一层结构紧密、均匀、保护性良好的钝化膜。 （ 6）对设备腐蚀性小、无毒、无害、性能稳定，操作使用安全。 在实际生产中，电解液选用的是否合理直接影响到电化学机械光整加工的效果。针对不同产品的技术要求，不同材料，选用最佳的电解液。实验证明，氯化钠和亚硝酸盐的混合电解液最适合轴承钢的加工。 解液系统组成 本次毕业设计采用的供液系统如图 4常由以下部分构成； 电解液泵：按 要求的压力和流量向极间间隙供给电解液； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - 电解液水槽（池）：储存待用电解液及沉淀过滤已用的电解液； 输送装置 (管道、喷嘴等 )：将电解液送达加工区； 净化 (过滤 )装置：从电解液中去除加工过程中产生的电解产物及其它杂质，使循环的电解液保持清洁； 防护装置 (防护罩、挡板等 )：防止电解液四处飞溅并浸入机床部件内。 1） 流量计； 2）压力表； 3）节流调速阀； 4）旁路安全阀 ; 5)电解液泵； 6）过滤器； 7）挡板； 8）电解液槽； 9）过滤网挡板； 10）排污管路图 图 4解液系统示意图 供应电解液的循环 泵一般用小型的离心泵，电解液的喷射一般用管子和 扁喷嘴，喷嘴接在摩擦轮上方，向工作区域喷注电解液。工作液的流速与压力由节流调速阀调节，以保证足够的流速和压力及时冲走加工时的腐蚀物和杂质。电解液槽由两部分组成，一部分是沉淀槽，作用是加工区流回来的电解液经沉淀槽沉淀分离；另一部分是储存槽，经初步沉淀后的电解液流入此槽，供循环使用。两槽互通，中间用过滤网隔开。防溅罩安装在加工区，用于防止工作液因工件旋转而四处飞溅。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 第五章 复合加工装置中零件的选择与校核 机与传动带的选择与校核 机的选择 步进电机是一种可以将电脉冲转换成机械角位移的控制电动机，其精度主要取决于步进电动机的步距角和与之相连的传动链的精度。步进电机旋转的角度正比于发出的脉冲数，则步进电机速度正比于脉冲频率，因而步进电机可以有比较宽的转速范围；电机的响应仅由数字输入脉冲确定，可以采用开环控制，这使得电机的结构可以比较简单而且控制成本。步进电机伺服系统的制造和控制比较容易，因此，对于圆柱轴承辊子电化学机械光整加工装置的设计来说，加工转速低，加工时所需要的转矩也不大以及根据不同加工条件的最佳转速要可调，而不仅电机正好都满足这些加工 条件，故在本装置中选用步进电机比较合适。 在圆柱轴承辊子电化学机械光整加工装置中，初定辊子的转速 n=400r/石压力为 200 N，根据摩擦轮转速，初步选用步进电机 75主要的参数如表 表 进电机型号 步进电机最大转速为 n= 错误 !未找到引用源。 =360r/ 号 步 距 角 相 数 驱 动 电 压 （ V） 相 电 流 （ A） 保 持 转 矩（ Nm） 空载起动频率（步 /秒） 空载运行频率（千步 /秒） 转 动 惯 量（ 重 量 （ 75 2 45 200 15 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - 主步进电机转速为，振荡机构电机转速为 300r/ 机的校核 （ 1） 计算加在电动机转轴上的转动惯量 知轴材料 45 钢，密度 = 103kg/大轴直径初选 D=20 轴d=14套圈加在电机轴的转动惯量为 : （ 误 !未找到引用源。 =kg 初选电动机的型号为 75动时的步距角为 查得该型号的电动机转子的转动惯量 = 则加在步进电动机转轴上的总转动惯量为： e q m J kg （ 2） 计算加在电动机转轴上的等效负载转矩 算到电动机转轴上的最大工作负载转矩 ，则 F=（ 误 !未找到引用源。 误 !未找到引用源。 （ 误 !未找到引用源。 未找到引用源。 +（ 误 !未找到引用源。 未找到引用源。 +（ 未找到引用源。 未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - P 2 1 0 0 . 0 0 4T 0 . 0 7 4 N m2 i 2 0 . 9 2 最后求得电动机转轴所承受的负载转矩为： P 2 1 0 0 . 0 0 4T 0 . 0 7 4 N m2 i 2 0 . 9 2 考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。因 此，选择步进电动机的最大静转矩时，需要考虑安全系数。取 K=4, 则步进电动机的最大静转矩应满足： m a x e T 4 7 . 4 4 1 0 0 . 3 N m 初选步进电动机的型号为 75表查得该型号电动机的最大静转矩 m。可见，该电机满足要求 . 传动带的选择 由于轴间距不大，载荷较小，转速较小，运行平稳，所以我选择用带传动，而且传动带应用广泛，制造相对简单，易更换，可减少使用成本。此外，本加工装置是用于圆 柱轴承辊子的光整加工，其加工精度要求高，所以设计装置的传动也要精确，所以我选择使用同步带传动，它传动精度高，而且运行平稳。 的设计与校核 轴是组成机械