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目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 设计的目的和意义 1
1.2 金相试样抛光机的国内外研究状况 1
1.2.1 国外抛光机的性能与特点 1
1.2.2 国内抛光机的性能与特点 2
1.2.3 讨论 2
2 金相试样抛光机设计思想及方案确定 4
2.1 设计要求 4
2.2 金相试样抛光机整体方案的确定 4
2.2.1 金相试样抛光机类型分析 4
2.2.2 金相试样抛光机方案比较 5
2.2.3 综合考虑选出最佳设计方案 6
3 金相试样抛光机机械设计 7
3.1 动力头的设计 7
3.2 加减压机构的机械设计 9
3.3 齿轮箱的设计 10
3.3.1 齿轮设计 10
3.3.2. 齿轮轴的设计 15
3.3.3 丝杠的设计 17
3.4电机的计算选择 20
3.5抛光盘动力源电机的计算选择 21
3.6 带轮的计算选择 22
4夹具设计 24
5 金相试样抛光机调速部分设计 25
5.1 显示面板设计 25
5.2金相试样抛光机控制系统整体框架设计思想 26
5.3 伺服电机的调速研究 26
6 总结 29
参考文献 30
致谢 31
摘 要
为了提高金相抛光机的加工效率，保证加工工件的平行度，本文在研究和分析了传统抛光机工艺的基础上，设计了电控系统和主轴调速系统。本文主要就抛光压力、抛光速度两个方面的关键技术作了详细的描述。可实现抛光盘转速实时可控。并研究出一种先进的加压执行机构，该机构能使夹具上的压力灵活调整，从而系统可根据不同的试样调整加压机构，给定合适的抛光压力。实现抛光压力持续可调。并实现抛光盘转速缓升——稳定运行——转速缓减的运行模式。目的是预防工件在加速、减速工况下破碎及平滑加工平面的实现。尽量用软件来代替了硬件，降低了成本，使系统更加小巧轻便。该系统设计新颖，技术先进，具有很高的性能价格比，采用机电一体化技术，适合国情，符合国际发展动态，但设计高自动化、低成本的适合我国国情的金相试样抛光机仍然面临有待攻克的难题，提高各项技术和经济指标仍是今后抛光机设计需解决的主要内容。
关键词:金相试样抛光机;电气控制;抛光
Abstract
TO improve The Metallographic Sample Polishing Machine lapping efficiency and work piece parallelism，on the basic of analyzing and researching traditional lapping of double-sides lapping technology, electric and speed control systems are designed. The purpose of this was to prevent the work piece from broken while accelerating and realizing the flat surface. Replaced the hardware with the software，lowered the cost and made the system deft. The design of this system was novel, the technique was advanced, had the very high function price compare, adopted the electric control systems technique, was fit for the state of our nation, was fit for the international development status. But design The Polishing Machine with the high automation, low cost and keeping with our country step still need face the tickler waiting to resolve, increasing various technique and economic index is still the main contents in the Polishing machine designing.
Keywords: Metallographic Sample Polishing Machine: electric control systems: Polish
1 绪论
1.1设计的目的和意义
材料是人类生产和生活的物质基础，它可以直接反映出人类文明的程度。金属材料的力学性能不仅与它的化学成分有关，也与它的组织结构有着密切的关系。了解它们之间的关系并掌握它们之间的变化规律，进行正确的金相分析是有效使用材料所必需的。
要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品—金相试样。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌、磨光(粗磨和细磨)和抛光。每项操作都必须严格细心因为任何阶段的失误都可能影响以后的步骤，在极端的情况下，不正确的制作可能造成假组织，从而得出错误的结论。金相试样的制备是通过切割机、镶嵌机、磨/抛光机来完成的。
金相试样的最终质量是由抛光工顺序决定的，抛光是金相制取试样过程中至关重要的一环。抛光是将试样上磨制产生的磨痕及变形层去掉，使其成为光滑镜面的最后工序。抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法，其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件(如边缘保留及石墨和夹杂物保留等)的情况下具有最高的抛光速率选择可靠性高的金相试样抛光机，可以提高制样效率和质量，减少试样废品率，从而降低成本，提高经济效益，获得样品质量的高度一致性。
1.2金相试样抛光机的国内外研究状况
1.2.1国外抛光机的性能与特点
目前，国外生产金相设备的厂家主要有丹麦的struers公司和美国的buehler公司．抛光机是他们的主要产品之一。struers公司为金相制备和分析提供了一种全新的高效、高再现性自动控制系统。它的主募研磨抛光产品有MAPS、AbraPol—10、AbraPlan—i0、Abramin辞。不同的系统可以适应不同的操作环境。这些系统一般由一个或几个制备单元组成，每个单元包括研磨平台、清洁平台、干燥平台，可以高效快速的完成制备任务。buehler公司的产品从研磨到最后抛光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质性，操作过程的全自动化模式，节省了人工并有效的提高了效率与质量。上述两家公司的产品价格昂贵，每台价值均在10000美元以上，耗资巨大且配件消耗和材料仍需进口，不适合我国国情。
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