立式磨簧机设计（总体、磨头设计）【24张CAD图纸+毕业论文】【答辩通过】

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目　录
1前言…………………………………………………………………………………1
2总体方案论证………………………………………………………………………2
2.1进给磨头的确定…………………………………………………………………2
2.2工作台高度的确定………………………………………………………………2
2.3工作台工作方式…………………………………………………………………2
3磨头设计……………………………………………………………………………3
3.1工件材料…………………………………………………………………………3
3.2砂轮的选择………………………………………………………………………3
3.2.1磨料的选择……………………………………………………………………3
3.2.2粒度的选择……………………………………………………………………4
3.2.3磨具硬度的选择………………………………………………………………4
3.2.4结合剂的选择…………………………………………………………………5
3.2.5磨具形状及尺寸的选择………………………………………………………5
3.3.1磨削功率计算…………………………………………………………………6
3.3.2选择电机………………………………………………………………………7
3.4磨头主轴的设计…………………………………………………………………8
3.4.1磨头主轴的结构设计…………………………………………………………8
3.4.2轴的最小直径估算……………………………………………………………9
3.4.3轴的总长度……………………………………………………………………9
3.4.4各轴段直径和长度的确定…………………………………………………10
3.4.5轴承的选择…………………………………………………………………11
3.4.6轴承的润滑…………………………………………………………………11
3.4.7滚动轴承的密封……………………………………………………………11
3.5磨头进给系统设计……………………………………………………………12
3.5.1套筒和导向套的设计………………………………………………………12
3.5.2上磨头进给系统设计………………………………………………………13
3.5.3齿轮轴的校核………………………………………………………………18
4结论………………………………………………………………………………21
参考文献……………………………………………………………………………22
致谢…………………………………………………………………………………23
附录…………………………………………………………………………………24

1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。

2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。