工程陶瓷珩磨加工珩磨头的设计【9张CAD图纸】【优秀】

工程陶瓷珩磨加工珩磨头的设计

49页 26000字数+说明书+任务书+外文翻译+9张CAD图纸【详情如下】

A0珩磨头装配图.dwg

A2珩磨基体.dwg

A3安装体.dwg

A3油石座.dwg

A3涨锥.dwg

A3端盖.dwg

A3端面卡盘.dwg

A3连接体.dwg

A3连接板.dwg

A3零件图7张.dwg

任务书.doc

外文翻译--自动变速器.doc

工程陶瓷珩磨加工珩磨头的设计论文.doc

工程陶瓷珩磨加工珩磨头的设计

摘要

　　本设计是对加工工程陶瓷材料的珩磨头的结构设计,我首先通过查阅有关的视频，了解了珩磨加工的特点，再查阅相关资料认识了解珩磨机的工作原理，清楚其结构组成，然后重点观察现有珩磨头的结构，对我国的珩磨机掌握其运动参数的选择原则、油石个数的选择油石的形状和密度及分布原理、涨锥的设计技术要求以及进给机构的运动装置等；然后通过和老师不断的沟通与交流，确定了设计方向。最后分析了现有珩磨头结构的缺点，确定了对工程陶瓷加工所用珩磨头的总体方案。

　　在确认方案后通过对珩磨头结构的设计对各个具体零件进行相应的设计，然后对一些有强度要求和扭矩要求的零件进行校核，使设计出的结构确保磨削可靠运行，最后绘制整套的珩磨头结构的装配图和零件图。

　　在通过对珩磨头的结构设计，使书本知识和理论与实际生产相结合，加强了对机械设计，工程材料，理论力学，机械原理等相关专业知识的理解，让自己能运用书本知识设计出基本符合生产要求的零部件。而且在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识进行了复习，巩固和深化，达到了预期的设计意图。

关键词：油石；涨锥；珩磨头。

The design of the honing machining engineering            ceramics honing head

                Abstract

　　　This design is the structure of the honing head of machining engineering ceramics material design, I first by looking at the video, understanding of the features of the honing process, and then understand the working principle of honing machine to consult the relevant information, know its structure, and then focus on observation of the structure of existing honing head, to our country of honing machine to master the principle of choosing the motion parameters, the number of the choice of sharpening stone shape and density, and distribution principle, design and technical requirements as well as the rise of cone motion device of can feed mechanism, etc: Then through constant communication and communication and the teacher, determine the design direction. In the final analysis the shortcoming of the existing structure of honing head, used for machining engineering ceramics was determined the overall scheme of the honing head.

　　　After confirm scheme using the set of honing head structure design principle to each specific parts of the corresponding design, and then some, the strength and torque requirements of parts of the structure of the designed to ensure reliable operation of grinding, finally draw a complete set of the honing head structure of the assembly drawing and part drawing.

　　　In through the structure of honing head design, make the book knowledge and theory combined with the actual production, strengthens the of mechanical design, engineering material, theoretical mechanics, mechanical principle and so on the understanding of the relevant professional knowledge, let oneself can apply book knowledge to design basic meet the requirements of the production parts. And in the thesis I fully apply the knowledge learned during the period of university has carried on the review, consolidate and deepen, achieved the desired design intent.

Key words: oil stone; Cone up; Honing head.

目录

前言························10

课题研究的目的及意义··············11

国内外珩磨头的研究情况·············11

 1）.国外研究情况·····················12

 2）.国内研究情况····················12

第一章、光整加工·····················12

1.1光整加工与珩磨加工的关系················13

1.2什么是光整加工·····················13

1.3光整加工的原理·····················13

1.4光整加工的特点·····················14

第二章、一般珩磨·················15

2.1 珩磨加工原理·····················16

2.2珩磨的工艺特点及应用范围················18

2.3珩磨的切削过程·····················20

2.4珩磨技术在汽车制造中的应用···············24

2.5珩磨头的结构形式····················26

2.6珩磨机有哪几种，选用原则···············27

2.7 珩磨工件常见有哪些缺陷和消除措施···········28

第三章 珩磨头的结构设计·············29

3.1珩磨油石的选择·····················29

3.2珩磨油石怎样与油石座固定················29

3.3怎样修整珩磨用的油石··················35

3.4. 涨锥的设计：······················36

3.5导向装置的设计·····················37

第四章 珩磨用量的选择···············38

4.1.怎样选择珩磨速度与切削交叉角··············38

4.2.珩磨头油石扩张进给方式对珩磨过程有哪些影响·······41

4.3.怎样选择珩磨油石的工作压力············43

4.4．珩磨时怎样选择定量进给的进给进度·········43

4.5.珩磨时怎样调整工作行程··············44

4.6怎样选择工件孔的珩磨余量·············44

4.7珩磨前对工件有哪些要求·················45

4.8珩磨不同形状孔时有哪些工作要点···········45

4.9珩磨头的工作行程的计算和调整············46

4.10.珩磨前工序要求·················47

4.11．珩磨液的选择·················47

4.12.手动进给机构的设计··················49

第五章 珩磨头结构薄弱零件的校核 ·········51

5.1 零件 3 圆柱销扭转强度的校核 ··············51

5.2 零件 11 六角头沉头螺钉强度的校核 ···········56

结束语······················57

致谢·······················57

参考文献·························58

课题研究的目的及意义：

   随着我国教育的普及和科技的迅猛发展，国民经济等各行业对高精度、高品质、多品种、多功能、高度自动化的技术装备的需求不断增大，这促使了科技的极大发展，磨削加工技术是先进制造技术中的重要领域，是现代机械制造业实现精密加工、超精密加工最有效的基本技术。具有关资料表明，磨削加工占整个机械加工的40%左右，在金属切削机床的11各大类中，磨床的品种是最为繁多的一种。利用珩磨头珩磨工件精加工表面，主要用于汽车、航空、液压件、轴承等行业中珩磨工件的孔加工。随着我国交通运输、航天、军事、工业的飞速发展，高级铁路、公路、神州系列的建设步伐的加快，国家安全的日益重要，对零件的精密度要求越来越高，产品质量要求也逐步提高，所以发展珩磨业是必要的。

　　长期以来，由于国外的垄断，国内技术的落后，以及我国各行业发展的相对落后，对于精密度要求一直很低，甚至大部分标准是沿用国外的标准。但随着改革开放和政策的改变，大量人才回国、政府和本土企业等各方面的重视，我国珩磨业发展迅速。在20世纪70年代我国开始采用金属结合剂的金刚石油石和立方氮化硼油石，在用它们以加工淬火钢或铸铁时，磨耗量仅为普通油石的1/150～1/250左右，同时油石对工件的压力也可提高大约2～3倍，从而使珩磨的效率和表面质量进一步得到提高。

　　　《2014-2018年中国人造金刚石珩磨条行业调查及发展前景分析报告》从行业市场份额、行业需求增长率、竞争者数量、行业产量、利润、企业规模、技术、进入退出壁垒等几个方面，综合分析，定性判断人造金刚石珩磨条行业所处的行业将进入快速发展期。综合国家统计局、国家信息中心、海关总署、行业协会等权威部门发布的统计信息和统计数据，糅合各类年鉴信息数据、财经媒体信息数据、商用数据库信息数据，从行业发展现状，当前产业政策，行业所处生命周期，行业市场竞争程度，市场稳定性几个方面分析，我国目前对珩磨加工的要求高，需求大。

　　　  为了早日实现我国尽快发展我国珩磨业，也是我校领导和教授对行业的远瞻性，本次毕业设计的课题“工程陶瓷珩磨加工珩磨头的设计”在对国家技术开发和科技发展支持的同时，让我们充分融合书本知识，对设计和开发新产品有解。3.论文的基本设计思路：

　　　主要研究珩磨头的运行方式、结构等。根据设计题目的要求，查阅相关资料，了解观察现有珩磨机珩磨头的结构，了解其不足之处并与自己的设计要求相结合，培养感性认识，为后期设计奠定基础。充分利用学校现有资源，在图书馆查阅珩磨机珩磨头的结构，并向老师请教其工作原理及相关零部件的性能、工作要求等。

                    第一章 光整加工

1.1光整加工与珩磨加工的关系：

　　　珩磨是一种以数根固结磨料的珩磨条所组成的珩磨头对内控表面进行光整加工的传统方法。

　　　珩磨是磨削加工的一种特殊形式，属于光整加工。需要在磨削或精镗的基础上进行。珩磨加工范围比较广，特别是大批大量生产中采用专用珩磨机珩磨更为经济合理，对于某些零件，珩磨已成为典型的光整加工方法，如发动机的气缸套，连杆孔和液压缸筒等。

1.2.什么是光整加工：

　　　光整加工是指精加工后从工件上去除极薄的材料层，以提高工件加工精度和 降低表面粗超度的加工方法，光整加工主要包括：超精加工、珩磨加工、超声波珩磨加工等。

1.3.光整加工的原理：

　　　光整加工是一种选择压力作用点的加工方法，面与面接触，使突出来的点受到的压力最大。当工具与工件在一定面上接触，施加压力后，自动的选择局部突出的地方加工，故仅切除承受压力处的部分，这加工方法使工具与工件分布随着进给机构的前进而同时逐步提高精度，即使工件多少存在误差，由于加工过程中工具上的误差点也被切除，相互提高了加工精度，故与一般强制加工方法不同，光整加工可获得较高的加工精度。但是因为切削层小，故需要较长的加工时间。

　　对加工精度而言，用细粒度的磨条以一定的压力压在旋转的工件上，并在轴向作往复振荡进行微量切削的光整加工方法。超精加工一般安排在精磨工序之 后进行，其加工余量很小（一般为 5～8 微米），常用于加工各种内外圆柱面、圆锥面、平面、球面等，如曲轴、轧辊、滚动轴承套圈和各种精密零件等。工件经超精密加工后，表面粗糙度可达 R0.08～0.01 微米，表面加工纹路由波纹曲线相互交叉形成，从而易于形成油膜，提高润滑效果，因此耐磨性较好。由于切削区温度较低，表面层有轻度塑性变形，所以表面带有一定的残余压应力。超精密加工常用的磨条粒度一般为 W0.5～W2。常用的切削液为 80％左右的煤油加 20％左右的机油，并经严格过虑，磨条压力一般为 0.05～0.3 兆帕，磨条振幅一般为 1～6 毫米，工件圆周速度一般不超过 700 米/分。若需要提高零件的形状精度及去掉磨削变质层，必须去掉 0.03 毫米左右的余量，此时采取将超精加工分为粗精两阶段，粗加工时用较粗粒度的磨条、较大转速和磨条压力，精加工时取相对较小的值。 　　　珩磨加工除采用专有用的珩磨机，也可以在车床、镗床、钻床上进行珩磨。超高硬度金刚石和立方氮化硼磨料的珩磨条和珩磨轮的应用，加上进给方式改进和自动测量的应用，推动了珩磨工艺的发展，广泛应运于高精度孔的加工，其特点更为突出。

　　　采用珩磨工艺加工可以通过去除最少加工余量而极大地改善孔和外圆的尺寸精度、圆度、直线度、圆柱度和表面粗糙度。

应运范围：

　　　加工精度高，珩磨后圆度可达0.0005～0.005mm，尺寸精度可达0.005～0.025mm，表面粗糙度可达Ra0.4～0.05μm，而且无烧伤、嵌砂和裂纹；珩磨主要用于加工孔，适用于加工长径比大于10的深孔，还可以适用于其它成形加工(球面、平面、外圆等)。珩磨孔的直径为Φ1～Φ1200mm，长度可达12000mm。几乎所有的材料均可以进行珩磨；珩磨后的表面纹理，有利于油膜的形成，而使工件使用寿命增长；珩磨对机床的精度要求低，工人劳动强度低，可适用普通机床(车、铣、镗、钻床)加工高精度的孔。

　　　1）珩磨能获得较高的尺寸精度和形状精度，加工精度为IT7～IT6级，孔的圆度和圆柱度误差可控制在3～5μm的范围之内，但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。

　　　2）珩磨能获得较高的表面质量，表面粗糙度Ra为0.2～0.025μm，表层金属的变质缺陷层深度极微（2.5～25μm）。

　　　3）与磨削速度相比，珩磨头的圆周速度虽不高，但由于砂条与工件的接触面积大，往复速度相对较高，所以珩磨仍有较高的生产率。

　　　珩磨在大批大量生产中广泛用于发动机缸孔及各种液压装置中精密孔的加工，孔径范围一般为φ15～500㎜或更大，并可加工长径比大于10的深孔。但珩磨不适用于加工塑性较大的有色金属工件上的孔，也不能加工带键槽的孔、花键孔等断续表面。

2.3珩磨的切削过程：

  在珩磨过程中，珩磨油石表面状态、油石对工件的压力和工件加工表面状态三者终在变化，但因采取的扩涨进给方式不同其变化过程也不同。

   1）定压进给珩磨， 定压进给中进给机构以恒定的压力压向孔壁,共分三个阶段。

　　第一个阶段是脱落切削阶段,这种定压珩磨,开始时由于孔壁粗糙,油石与孔壁接触面积很小,接触压力大,孔壁的凸出部分很快被磨去。而油石表面因接触压力大,加上切屑对油石粘结剂的磨耗,使磨粒与粘结剂的结合强度下降,因而有的磨粒在切削压力的作用下自行脱落,油石面即露出新磨粒,此即油石自锐。

　　　第二阶段是破碎切削阶段,随着珩磨的进行,孔表面越来越光,与油石接触面积越来越大,单位面积的接触压力下降,切削效率降低。同时切下的切屑小而细,这些切屑对粘结剂的磨耗也很小。因此,油石磨粒脱落很少,此时磨削不是靠新磨粒,而是由磨粒尖端切削。因而磨粒尖端负荷很大,磨粒易破裂、崩碎而形成新的切削刃。

　　 第三阶段为堵塞切削阶段,继续珩磨时油石和孔表面的接触面积越来越大,极细的切屑堆积于油石与孔壁之间不易排除,造成油石堵塞, 变得很光滑。因此油石切削能力极低, 相当于抛光。若继续珩磨,油石堵塞严重而产生粘结性堵塞时,油石完全失去切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。此时应尽快结束珩磨。

　　为了避免油石堵塞和提高加工效率，有时也会采取以下方法：珩磨头主轴定时改变旋向，使油石上的磨粒在其他方向参加切削。在进给机构中加上液压脉冲机构，定时瞬时增加切削压力，促使油石自锐。控制加工余量和预加表面粗糙度，即使加工余量合理，预加工表面不宜太光滑，以免影响油石自锐。

2）定量进给珩磨：  

　　定量进给珩磨时,进给机构以恒定的速度扩张进给,使磨粒强制性地切入工件。因此珩磨过程只存在脱落切削和破碎切削,不可能产生堵塞切削现象。当有油石堵塞时，径向进给量大于磨削量，致使珩磨压力增大，磨粒脱落、破碎，从而使切削能力增强。油石完全失去切削能力并严重发热,孔的精度和表面粗糙度均会受到影响。为了降低工件表面粗糙度并提高精度用此种方法珩磨时,为了提高孔精度和表面粗糙度,最后可用不进给珩磨一定时间。

3）定位--定量进给珩磨：  

　开始时以定压进给珩磨,当油石进入堵塞切削阶段时,转换为定量进给珩磨,使油石上磨粒产生脱落、破碎，而获得新的切削能力，使珩磨效率提高。最后可用不进给珩磨,提高孔的精度和表面粗糙度　　　我的本次毕业设计论文题目是：工程陶瓷珩磨加工珩磨头的设计。由于珩磨是光整加工的一种，所以其中叙述了光整加工的范畴、特点和精整加工原理，同时介绍了磨削的发展过程和发展现状，其中着重介绍了珩磨头的类型、珩磨加工原理、特点。

　　　在论文第二章介绍了光整加工，是对包括珩磨这一类加工方法的总的概述，以精整加工的原理为重点介绍了精整加工的范畴、精整加工的特点。第三章介绍了一般珩磨。包括珩磨加工的原理和特点（其中通过详细介绍珩磨运动过程和珩磨切削过程，来理解整个珩磨的过程）。在本章中珩磨头的结构形式是重点，以通用机珩磨头、单油石珩磨头、对开轴瓦式珩磨头、可调整床珩磨头等为依据，为后续设计奠定基础。第四章是设计的重点。不仅包括珩磨油石的选择、珩磨基体的设计、导向装置的设计、涨锥的设计，而且还有手动进给机构的设计。有点通过查阅各种资料来选取参数，有的通过计算来确定结构尺寸。第五章是对设计的一个检验，通过选择珩磨工艺参数（切削速度、网纹交叉角、油石工作压力、扩涨进给速度、加工余量和越程量）来检验结构的合理性。

参考文献

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[6]王先逵 《精密加工和纳米加工》    机械工业出版社   2008

[7]韩广利 曹文杰 《机械加工工业基础》  天津大学出版社  2005

[8]王先逵  《机械加工工艺手册》     机械工业出版社  2009

[9]闻邦椿 《机械设计手册》第五版  机械工业出版社  2010

[10]于思远，林彬. 工程陶瓷材料的加工技术及其应用[M] . 机械工业出版社2008                                                  

[11]袁哲俊，王先逵. 精密和超精密加工技术-第2版[M]. 北京：机械工业出版社  2007                                              

[12]袁巨龙. 功能陶瓷的超精密加工技术[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社 2000

[13]中华人民共和国机械行业标准：JB/9896-1999.