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机械毕业设计全套

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JX04-142@小型半自动磨料流机床设计,机械毕业设计全套

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本科毕业设计 题 目 ： 小型半自动磨料流机床 英文题目： Abrasive Flow Machining 系 部 ： 机电工程学院 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 姓 名 ： 苏 中 元 学 号： 20060460131 指导教师 ： 李 元 宗 2010 年 5 月 8 日 nts 毕业 设计（论文）独创性声明 该毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解青岛滨海学院有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留送交毕业设计（论文）的复印件，允许被查 阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存该毕业设计（论文）。保密的毕业设计（论文）在解密后遵守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 nts 摘要 磨料流加工（ AFM）是一种对金属工件进行加工抛光的有效、经济、适用的去毛刺加工工艺。可以大大节省工作量，同时加工工件表面粗糙可达 mRa 1.0 。磨料流机床加工的基本原理是利用一种类似牙膏状的含磨料 的半流动状态的磨料介质，一定的压力下强迫在被加工表面流过，靠磨料磨粒的刮削作用去除工件表面微观不平材料和毛刺的工艺方法。 在设计过程中，首先，确定的是箱座和工作台，从而确定了机床工作的平台。其次，确定的是油缸的类型和材料。再次，对各缸进行设计。包括：各缸缸筒壁厚、缸盖、缸筒和缸盖之间的连接、活塞、活塞杆以及两者之间的连接进行设计。最后对设计中的薄弱构件进行强度、刚度或者是稳定性校核。 关键词 机床箱座 工作台 推料油缸 料缸 活塞 活塞杆 校核 nts Abstract Abrasive Flow Machining(AFM) is one kind of economy deburr suitable for carrying out effective processing polishings on metal workpiece processes handicraft. It can economize treating amount of work greatly, at the same time the surface rough can reaches mRa 1.0 . The basal principle of AMF is using a haft-state abrasive medium which is one kind of similar toothpaste shape containing thing forced under certain pressure in being flowed past quilt processing a surface. The skiving effect grinding a granule by the abrasive dislodges microcosmic workpiece surface injustice material and the burr handicraft method. In the process of design. firstly, we wll design the machine tool box seat and working table Secondly, choose the suitable type and material of every jar. Then carry out designation on every jar. Include: Wall thickness , connection , piston , piston rod between jar cover , jar tube and jar cover design every jars tube as well as the connection between the both is in progress. At last carry out the intensity and stiffness on weak component in designing. Keywords Machine tool box seat Working table Push material painting jar Material jar Piston Piston rod Proofread. nts 目录 引言 1 1.绪论 2 1.1 磨料流机床加工的背景和意义 2 1.2 磨料流机床的发展前景 2 1.3 磨料流加工的基本组成要素以及各部分的介绍 3 1.3.1 基本组成要素 3 1.3.2 机床的工作原理 3 1.3.3 机床的夹具设计 3 1.3.4 磨料介质 4 1.4 磨料流加工的分类及适用范围 4 1.4.1 磨料流加工的分类 4 1.4.2 磨料流加工的适用范围 4 2磨料机床的结构组成 5 2.1 机床的总体设计 5 2.2 机床下部分结构 6 2.2.1 机床箱座的设计 6 2.2.2 工作台的设计 6 2.2.3 下部料缸的设计 7 2.2.4 下部推料油缸的设计 11 2.2.5 活塞与活塞杆的连接 16 2.2.6 料缸、推料油缸以及缸盖之间的联接 16 2.2.7 薄弱部分校核 17 nts 2.3 机床上部分结构 18 2.3.1 双油缸压紧 18 2.3.2 环形油缸压紧 19 2.4 油路设计 19 结论 20 致谢 21 参考文献 22 nts 1 前 言 本设计主要介绍合成革湿法生产线 PU 浆料槽升降机的设计过程，主要包括对超细纤维生产流程的简述，销轴和杆的设计和校核，液压系统中油箱的设计， PU浆料槽的焊接。 在我国南方的许多合成皮革工厂和一部分印染企业，往往要将浆料槽提升到一定的高度。许多工厂采用的是固定式的浆料槽，然后人工进行加料换料，这就浪费巨大的人力，而且给工人增加了劳动强度，增加了生产成本。另外还有少数工厂采用了四根油缸直接举升，这种情况虽然节省了人力成本，但故障率较大，且对油缸承载要求高，降低了油缸的使用寿命。一旦有一根油缸漏油，则整个 机构瘫痪，导致停产。 我们 设计的剪叉式升降机的设计突破了这个瓶颈，只要轻轻按下开关，便能够实现浆料箱抬高到一定的高度，碰到行程开关后，自动停止。且便于加料换料，故障率大大降低。湿法生产线升降机是用途广泛的作业装备，使顶架升高后有一定的稳定性，较高的承载能力。本装置除了应用于厂矿车间中外，还可应用于码头，仓库等场所。 本次设计是我们在踏入社会之前对所学各科的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的训练。因此，它在我们四年的大学学习中占有重要的地位。通过这次毕业设计的制作过程，我们不仅巩固了理论知识，而 且懂得了团结协作的重要性，我们组成员各自认真完成了分工，互相讨论，互相学习，对我们将来的工作生活都有很大的启发。 我们以严谨务实的态度对 湿法生产线升降机进行了详细的设计 ，但由于知识水平与实际经验有限，在设计过程中难免会出现一些错误、缺点和疏漏，诚请各位评审老师能给予批评和指导。 nts 2 1 湿法生产线概述 1.1 超细纤维皮革生产流程的简述 湿法生产线在超细纤维皮革生产中是一种较为先进的产线，在我国浙江、湖北、福建等地的很多工厂中受到广泛的应用。它主要由八个工艺流程组成： （ 1）纺丝（ 共 熔纺丝法 ） 将两种组分尼龙（ PA）和聚乙烯 (PE)经过共熔和高压处理，形成丝长为 52mm的纤维。 （ 2）无纺布制作过程 热压 针刺铺网混棉打散图 1-1 皮革生产流程 如图 1-1 所示，把混棉打散，在经过混棉，将散棉加工成薄薄的一层，铺在连带上面，在经过十九台针刺装备的共同作用下，能够结合在一起，使其形成厚厚的基布。 （ 3）定型（热压） 基布在热压处理下，定型，如上图所示，有两个滚轮子，基布经过两个滚轮的热压，温度控制在 80-90 C ，这样，就能够使基布由厚变薄从而定型。 （ 4）烘干 （ 5）含浸 PU（聚氨酯） nts 3 图 1-2 基布含浸 PU过程 将基布经过如图 1-2 所示的九辊轧车滚轮中，其中浆料槽中盛放着 PU（聚氨酯） , 使基布软化，我们设计的升降机应用于此流程中，且要充分使基布浸泡入 PU里面，这样才能达到预定的效果。 （ 6）使用 10%DMF凝固 PU 把完全浸泡过的基布浸入含有 10%的 DMF的溶液中，使 PU凝 固，随后把基布经过同样装有 DMF的槽子里面，其中 DMF的浓度依次减少，直至最后是水溶液，使 PU 凝固完全，同事出去 DMF。 （ 7）用甲苯抽出 PE 用甲苯消除基布里面的 PE（乙烯），在加热融化的情况下，除去 PE。在此过程中，丝状物由 1条变为 100条，达到超细的效果。 （ 8)整理皮革 经过上述过程后，皮革再经简单的处理，进入市场后，就能够大致应用在：一是经过剖层，再经过染色，就能够做衣服；二是把它进行贴膜，就能够形成制鞋厂所需的材料，或沙发上的皮革。 1.2 皮革生产线升降机的作用 皮革 生产线升降机作用在工艺流程 5（含浸 PU）中， 许多工厂采用的是固定式的浆料槽，然后人工进行加料换料，这就浪费巨大的人力，而且给工人增加了劳动强度，增加了生产成本。另外还有少数工厂采用了四根油缸直接举升（如图 1 3 所示），这种情况虽然节省了大量的人力成本，但故障率较大，且对油缸承载能力要求高，降低了油缸的使用 nts 4 寿命。一旦有一根油缸漏油，则整个机构瘫痪，导致停产。 图 1-3 四根油缸举升方案 图 1-4 新型剪叉举升方案 假设一根油缸每个月发生故障的概率为 0.9，则图 1原方案一个月内导 致停产的概率为： P1 =1-0.94 =1-0.6561=0.3439 若采用图 2改进型方案，则一个月内发生停产的概率为： nts 5 P2 =1-0.92 =1-0.81=0.19 可见，通过改进，我们将故障大大降低发生的概率，提高了工厂的生产效率。 综上所述， 液动双铰接剪叉式结构液压升降平台整体尺寸较小，结构简单、紧凑，节省投资；可获得缸体二倍以上的升降 行程 ；非常适合于空间尺寸小、升降行程大的场合，是一种值得推荐使用的升降机构。 nts 6 2 浆料槽和顶架的设计 2.1 浆料槽的设计 2.1.1 浆料槽的作用 图 2 1 含浸流程简图 1 浆料槽 2 定型布 3 滚轮 如图 2 1 所示，浆料槽应用于含浸流程当中，其中盛放聚氨酯 PU，对经过其中的 定型布进行含浸作业。 2.1.2 浆料槽的结构组成 浆料槽的结构组成主要包括：目字型槽钢底架（ Q235）、田字形方管侧架（ Q235）、内衬不锈钢板、加热系统和其上的卸料口。 2.1.3 浆料槽质量的计算 （ 1）浆料槽底部槽钢的质量 (180X70槽钢，理论重量为 23 Kg/m) M1=（ 3.800x2+3.514x2） x23+3.430x23+2x3.154x23 = 336.4+78.6 +145 = 560 Kg （ 2） 浆料槽侧壁方管质量 （两种规格 120X50X2.5 和 95X50X2.5,理论重量分别为 6.349 Kg/m 和 5.368 Kg/m） M2= (0.867x4+0.767x4+0.879x8)x6.349+(1.121x4+3.267x2)x5.368 nts 7 = 59.1+86.1 = 145.2 Kg （ 3）浆料槽架体上方管及四角方管质量 (规格为 50x50x2,理论重量 为 2.933 Kg/m) M3= (4.110x2+3.267x2)x2.933+0.879x4x2.933 = 43.2+10.5 = 53.7 Kg （ 4）不锈钢板质量 (t=1mm) M4 = 2 992.3653.3 x 0.910 x 0.001 x 2 + 3.267x0.931x2x0.001 x 7.8x103 kg/m3 = 101 kg （ 5）浆料槽中液体质量 (密度为 0.98x103 kg/m3 ) M5= 3108.90627.353.02 653.3924.3 xxxx= 7137 kg 2.2 顶架的设计 2.2.1 顶架的作用 顶架用于支撑浆料槽，使滚轮 含浸于 PU内 . 2.2.2 顶架的结构组成 由槽钢架体和水平钢板组成 . 2.2.3 顶架的质量计算 (1) 槽钢 (Q235)架体的质量 M6= 2.550x2+（ 1.180 2x0.048） x4+（ 0.390 2x0.048） x2+0.0680+（ 0.42x0.048） x2x10.007kg/m +(1.017+1.064)x6.634 kg/m = 114.8kg (2) 水平钢板（ Q235）的 质量 M7 = 2.550x1.180x0.004x7.8x103 kg/m3 = 93.90 kg nts 8 3 连杆和销轴的设计及校核 3.1 连杆组的设计原理 图 3 1 连杆组设计原理简图 如 图 3 1所示，升降机杆件部分的原理如下：液压系统 1给出动力，传递到杆 2处（杆2 和杆 3 由销轴铰接），由杆 2 推动杆 3 向左移动，由于杆的长度不变 ，左边的两根杆是绕定点旋转的的。所以，在此机构的作用下将浆料槽顶起。 计算自由度，作出机构运动简图如下： 图 3 2 连杆组运动简图 由机构运动简图 3 2 看出，此机构共有 3 个活动构件， 4个低副，即： 活动构件的数目 n=3 低副的数目 Pl =4 nts 9 高副的数目 Ph =0 自由度的数目 F = 3n-（ 2Pl +Ph ） = 3x3 2x4 = 1 可见此机构的自由度数与原动件数相等，故该机构具有确定的运动，能够将浆料 槽举起来。 3.2 销轴抗剪切强度与连杆抗弯曲强度的校核及其材料的选择 3.2.1 对杆组进行受力分析 （ 1）计算总载重在六根连杆上的分布 总载重 M = M1 + M2 + M3+ M4 + M5+M6+M7=560+145.287+53.71+100.9+7137+114.8+93.88 =8203kg 如图 3-1，总载重在杆 2上的分布重力为 T1 = 4Mg = 20500N （ 2）如图 3 1对连杆组连杆整体进行受力分析 : 222111图 3 3 杆组受力分析图 nts 10 如简图 3 2 所示， T1=T2=20500N 机构 整体平衡， X方向上合力为零 ： x=0， Y方向上合力为零 ： y=0。 得： N1=N2=T1=20500N P1=P2 其中， N1为地面对杆 3的支撑力， N2为地面对杆 2的支撑力， P1为侧壁对杆 3的支持力， P2为油缸对杆 2的推动力。 （ 3）对杆 2进行受力分析， PON 2T 1P 2图 3 4 杆 2受力分析图 由静力平衡方程，将力 T1,P,P2,N2对 O点取矩，得： oM= 0 即 ： T1 x L x cos P x L/2 x sin =0 得： P=2T1 cot 由上式可知，在 最小时，即顶架位于最低点时，销轴所受的剪切力 P最大 。由 设计图得： min =13 nts 11 得， P=179545N 3.2.2 销轴材料的选择及对其的剪切强度进行校核 （ 1） 销轴材料的选择 销轴所用材料为 45钢，为中碳优质碳 素结构钢。冷热加工性能良好，且价格低，来源广。 45 钢淬火温度在 A3+50C ，因为淬透性低，故应采用冷却速度大的 10%盐水溶液。工件入水后，应该淬透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180C 左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应该采取缓冷的方法。由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷。另外，工件 入水不宜静，应作规则运动。 45钢参数： =155 MPa， C含量： 0.37% 0.45%， Si含量： 0.17% 0.37%， Mn含量： 0.50% 0.80%， 淬火温度： 840 C 水，获得马氏体钢。 回火温度： 600 C 水油，以获得回火索氏体。 （ 2）销轴剪切强度进行校核 如下图 3 5所示， 销所受的剪切为双剪切， =2d42/P =155 MPa P为主动杆 1 作用在销轴上的力， d为销轴的直径， 为销轴所受实际剪切应力 得： d 35mm 所以，取 d=50mm，能够满足剪切强度要求。 nts 12 /2/2垫圈 9 6 - 2 0销轴 从动杆件2主动杆件1图 3 5 销轴杆组铰接图 3.2.3 对杆 2 进行材料的选择及抗弯强度校核 （ 1）杆 2材料的选择 杆件材料选择 Q235 钢，等级 A。 Q代表材料的屈服度， 235为屈服值。 含 C： 0.12-0.20% 含 Mn： 0.30-0.70% 含 Si：不大于 0.30% 含 S：不大于 0.045% 含 P：不大于 0.045% 抗拉强度 ： b =375 460 MPa 具有良好的塑韧性和焊接性能，冷冲压性能，强度好，广泛应用于一般要求的零件的焊接结构。 （ 2）对杆 2进行抗弯强度校核 将 T1 P2 P N2在平行于杆的方向与垂直于杆的方向分解 ,如图 3-6所示， nts 13 图 3 6 杆 2受力分解图 F1 = T1 cos13 = 20000N 其中， T1为 顶架对杆 2的压力， F1为 T1 沿垂直于杆 2方向的分力。 F2 = Pcos77 = 40000N 其中， P为 销轴杆 2的挤压力， F2为 P沿垂直于杆 2方向的分力。 F5= F3 F4 = P2 sin13 N2sin77 =20000N 其中， P2为 油压缸对杆 2的推力， N2为 地面对杆 2的支撑力， F3为 P2 沿垂直于杆 2方向的分力， F3为 N2 沿垂直于杆 2方向的分力， F5为 P2、 N2沿垂直于杆 2方向的合力。 nts 14 251图 3 7 杆 2垂直于杆方向受力简图 剪力弯矩方程为： Fs=-F1 （ 012 碳 钢、低合金钢、不锈钢、铝、高镍合金 双 U 邢或 X形 (2) 焊前清理 焊接时，氩气只起机械保护的作用，对焊件与填充金属表面的油、锈及其他污物非常敏感，如清理不当，焊缝中很容易产生气孔、夹渣等缺陷。焊前必须认真清理，彻底除去填充金属、焊件坡口面、间隙及焊接区表面上的油脂、油漆、涂层，以及加工用的润滑剂、氧化膜及锈等。常用的焊前清理有化学清理和机械清理两类。 6.2.4.2焊接参数的选择 ： 钨极氩弧焊的焊接参数主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、钨极直径及端部形状、喷嘴直径和气体流量、喷嘴至焊件表面的距离和焊枪倾角等。 (1) 焊接电流 焊接电流是决定焊缝熔深的最主要焊接参数。焊接电流根据所要求的焊道熔深和钨极所能承受的电流来选择。 根据使用要求，查手册得正接电流为 2 15A。 (2) 电弧电压 电弧电压是决定焊道宽度的主要参数。在钨极氩弧焊中采用较低的电弧电压，以获得良好的熔池保护。电弧电压与钨极尖端的角度有关。钨极端部越尖，电弧电压越高，常用的电弧电压范围为 10 20V。 (3) 钨极直径和端部形状 钨极直径的选择取决于拟采用的焊接电流种类、极性及大小。同时钨极端部尖度对焊 缝的熔深和熔宽有一定的影响。 根据要求，查设计手册得尖端直径为 0.125mm，尖端角度 12 nts 31 (4) 焊接速度 钨极氩弧焊的焊接速度按焊件厚度和焊接电流而定。由于钨极所能承受的电流较低， 焊接速度通常在 20m/h以下。 (5) 焊接倾角 焊枪倾角、填充丝与焊件表面的夹角对于保证接头质量很重要。角接接头的手工和自动钨极气体保护焊时，焊枪、填 充焊丝和焊件保持的相对位置如图所示。 图 6-2 角接手工焊 nts 32 7 剪叉式升降机的日常维护 (1) 每天开动机器前检查各机构运转是否正常，如出现较大振动，需要立即停机，防止发生事故。可以检查连杆组是否发生断裂、弯曲变形，检查滚轮是否偏离导轨，轴承是否失效。 (2)每天对机器进行卫生清扫，保证导轨干净通畅。 (3)每周对轴承、销轴进行润滑，传动部分应有足够的润滑油，确保工作要求。对易损件必须经常检查、维修或更 换，特别是经常震动的零件，如回转支承、升降臂连接螺栓应进行检查是否松动，如有松动必须及时拧紧。 (4)每天检查升降机齿轮泵的工作状况，如果齿轮泵出现噪声，首先考虑气穴现象，可以将齿轮泵浸入液压油中以利吸油，或将油箱高置。其次，考虑轴承振动，须将齿轮泵拆卸更换轴承。 (5)严格执行交接班制度 交班司机停放机械时，要保证接班司机检查时的安全和检查到准确的油位。系统是否渗漏、连接是否松动、活塞杆和液压升降机胶管是否撞伤、液压升降机泵的低压进油管连接是否可靠、油箱油位是否正确等，是接班司机对液压升降机系统检查的重点 。 (6)经常检查所有的电线、电缆有无损伤。要及时的包扎和更换以损伤的部分。 (7)遇到电动机有过热现象要及时停车，排除故障后再继续运行，电机轴承润滑要良好。 (9)各控制箱、配电箱等经常保持清洁，及时清扫电器设备上的灰尘。 (10)各安全装置的行程开关的触点开关闭必须可靠，触点弧坑应及时磨光。 nts青 岛 滨 海 学 院 毕 业 设 计 33 结 论 近三个月的毕业设计即将结束，回顾这几个月的工作，真是收获颇丰。 本次设计是一次课堂与 实践相结合的系统性的综合课，也是大学期间的最后一个科目。在翟建老师的认真指导下，我们取得了圆满成功。我们所设计的升降机，不仅达到了预定的目的，能够完成生产上的要求，而且故障率较原方案降低 15%，大大降低了生产成本。 本次设计涉及到大学里多门课程的综合 ,包括机械制图 、理论力学、材料力学、机械原理、机械设计、液压传动和焊接工艺等，让我们把理论用到了实际中，对以前学过的知识有了更深刻的认识。与此同时，我们也感受到了集体合 作的力量，为我们今后踏入社会奠定了良好基础。 毕业设计期间，翟老师精心安排并带领我们查阅资料，让我们理论结合实际，使原先觉得抽象的、不太明白的地方有了新的认识，便于我们修改设计中不理想的地方。为我们按时、优质、顺利完成毕业设计奠定了很好的基础。翟老师详细而耐心地帮我们解决设计中遇到的各种疑难问题，积极引导、启发我们，增强了理论联系实际的能力，培养和增强设计基本技能，提高了综合能力，为以后参加工作，解决实际问题，奠定了坚实的基础。 时光飞逝，转眼四年的大学生活就要伴随着毕业设计的完成结束了，本次毕业设计是对本 科四年所学的一次必要的梳理、回顾、总结和应用。在这几个月中每日与老师同学交流、讨论，在设计室中度过了大部分时光，尽管短暂但我感到很充实。在这半年的时光中我面临和经历了许多毕业之后的事情，但很高兴在经历了之后毕业设计让我恢复了大学的生活。让我还能够在最后依然能够像以前一样每日学习、交流谈笑，我感到幸福和欣慰。在设计过程中在与同学交流的过程中学到了很多的东西，老师的讲解也让我受益匪浅。感谢这次毕业设计，感谢与我学习、交流、探讨的老师和同学。 总之，在今后的工作和生活中，我要脚踏实地，认真工作，勇于进取， 开拓创新，因为我坚信“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞”。 nts青 岛 滨 海 学 院 毕 业 设 计 34 致 谢 时光如水，日月如梭，毕业设计之旅即将完成。它短暂而充实，紧张而又惬意，犹如人生旅途划过的一颗璀璨靓丽的流星。 毕业设计是我们走向工作岗位的桥梁。在此过程中，我们在各个方面得到锻炼和提高，特别是实践与动手能力的培养。理论与实际相结合，这是我们应当大力提倡的学习方法，而这次我们为期 3 个月的设计为我们提供了一个舞台，为我们快速进入工作状态提供了一次难得的机会。 本人在毕业设计期间，得到了导师翟建的精心指导。翟老师治学严谨，学识渊博，视野 广阔，为我们营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔，耳濡目染，潜移默化，使我们不仅接受了全新的思想观念，领会了基本的思考方式，而且还明白了许多待人接物与为人处世的道理。一股暖意细水长流，源自内心而又淌遍全身，非是三言两语说得清。 最后，我要向诸位 老师表达深深的谢意。你们精心的培育和指导，让我们完成了这份设计 。滴水之恩当涌泉相报，感谢所有关心和帮助过我的人。 nts青 岛 滨 海 学 院 毕 业 设 计 35 参考文献 1 成大先 . 机械设计手册第四版，第四卷 M. 北京 : 化学工业出版社 ， 2002. 2 王积伟，章宏甲，黄谊 . 液压传动 M. 北京 :机械工业出版社， 2008. 3 升降机设计手册编写组 . 升降机设计手册 M. 北京 : 机械工业出版社， 1998. 4 梁景凯，盖玉先 .机电一体化，技术与系统 M .北京 : 机械工业出版社 ， 2002 5 邓星钟 . 机电传动控制 M. 武汉 ： 华中科技大学出版社 ， 2006. 6 张质文 . 升降机设计手册 M. 北京 : 中国铁道出版社， 1998. 7 须雷 . 升降机的现代设计方法 J. 起重运输机械， 1996(8)： 3 8. 8 理论力学，哈尔滨工业大学理论力学教研室 M. 起重运输机械， 1997(10)： 3 7. 9 邱栋良 . 国内外升降机发展动态 J.起重运输机械， 1997(8)： 3 5. 10 王昆，何小柏，任信远 . 机械设计、机械设计基础课程设计 M. 北京 : 高等教育出版社， 1996. 11 朱学敏 . 升降机 M. 北京 : 机械工业出版社， 2003. 12 GB3811-83. 升降机设计规范 S. 北京 : 中国标准出版社， 1984. 13 朱德文，张宗文著升降机运行与控制 M . 北京：中国电力出版社， 2005 14 成大先 . 机械设计手册第四版，第五卷 M. 北京 : 化学工业出版社 ， 2002. 15 濮良贵 .机械设 计，第八版，北京：高等教育出版社， 2005 nts 青岛滨海学院 毕业设计 任务书 院 部 : 机电工程 学院 专 业 : 机械设计制造及其自动化 班 级 : 06 本科机械设计 1 班 学生姓名 : 苏 中 元 同组学生 : 施芬 李元宝 杨俊文 指导教师 : 李 元 宗 下发日期 : 2010 年 10 月 8 日 nts 1 本科生毕业设计须知 1、 认真学习理解青岛滨海学院毕业设计（ 论文）工作管理条例。 2、 努力学习、勤于实践、勇于创新，保质保量的完成任务书规定的任务。 3、 遵守纪律、保证出勤，因事因病离岗，应事先向导师请假，否则按旷课处理。凡随机抽查三次不到，评分时降低 10 分起评； 学生缺勤（包括病、事假）累计超过毕业设计（论文）时间 1/3 以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。 4、 独立完成规定的工作任务，不弄虚作假，不抄袭和拷贝别人的工作内容。否则毕业设计（论文）成绩作不及格处理。 5、 毕业设计（论文）必须符合青岛滨海学院毕业设计（论文）基本规范要求，否则不能取得参加答辩资格。 6、 毕业 设计（论文）成果、资料应予答辩结束后及时交指导教师并转交 系部 收存，学生不得擅自带离学校。 7、 严格遵守学校的有关管理制度和操作规程，保持良好的学习和工作环境。 8、 妥善保管青岛滨海学院毕业设计（论文）任务书，设计（论文）完成后，将任务书及设计（论文）一同交指导教师。 nts 2 毕业设计课题 来源 ： 教师的自选题目 题目： 小型 半自动 磨料流机床设计 预计 完成日期： 2011 年 5 月 10 日 一、 题目来源： 本毕业设计的课题来源于教师。主要是设计一种半自动磨料流机床。这种机床主要用于机密加工， 是 70 年代发展起来的一项表面加工的新技术。最初主要用于去除零件内部通道或隐蔽部分的毛刺 ,随后扩大应用于零件表面的抛光，特别适用于具有复杂形状的航空元件加工。它是一种对金属工件进行加工抛光的有效、经济、适用的去毛刺加工工艺。近年来，磨料流加工已广泛用于粗糙度达 mRa 1.0 的流体传动元件中不能抛光的内表面的关键性加工。本设计就磨料流机床的基本结构加以分析。特别对机床的 下 部分床身作详细说明。 二、设计要求 、 设计参数： 1、 设计要求： （ 1）机床主体结构 ，包括机床的上下部分设计，其中下半部分的设计包含两种方案： 1由双油缸压紧。 2 由环形油缸压紧。 （ 2）液压站及管道布置 ，液压原理图。 2、 设计参数： （ 1）流体磨料缸内径 90，推料行程 200，料缸内最高压强 15MPa.推料速度可达 0.5 sm以上。 （ 2）机床工作空间：上下料缸间高度 250mm，宽度 350mm，长度 1100mm。 三、个人重点 机床总体设计的和机床下部设计完成图纸： 1、总体设计图（总布置图，各部压力关系、流量压强要求）； 2、机床下部装配图； 3、下床粱零件图； 4、油缸料缸等所有下梁上的零件图； 5、机床支架图。 nts 青岛滨海学院 毕业设计开题报告 题 目 ： 小型半自动磨料流机床 英文题目： Abrasive Flow Machining 院 部 ： 机电工程学院 专 业 ： 机械设计制造及其自动化 姓 名 ： 学 号 ： 20060460131 指导教师 ： X X X 2010 年 12 月 20 日 nts 1 一、选题依据 1、 课题来源 ： 本课题来源于教师。先对小型半自动磨料流机床的原来进行分析，确定所需设计的内容。随后进行分工，着手各自的设计。 2、 选题依据和背景情况； 磨料流加工是 70 年代发展起来的一项表面加工的新技术。最初主要用于去除零件内部通道或隐蔽部分的毛刺 ,随后扩大应用于零件表面的抛光，特别适用于具有复杂形状的航空元件加工。它是一种对金属工件进行加工抛光的有效、经济、适用的去毛刺加工工艺。近年来， AFM已广泛用于粗糙度达 mRa 1.0 的流体传动元件中不能抛光的内表面的关键性加工。 而 目前国内对这方面的研究还比较浅 。 3、 课题研究目的 ： 主要是通过这次研究能对磨料流加工有一个深刻的了解，在前人的基础上不段创新，不断前进，研究出我们自己的磨料流机床。为机密加工提供一种经济有效的方法。推动我过机械水平的发展。 4、 学术价值或实际应用价值 ： 超精密加工是标志一个国家机械加工水平的重要领域 ，而磨料流机床加工就是一种超精密加工。 有资料表明 ， 仪器仪表的精密零件 大部分 是由精密加工作为最后工序来完成的 。所以国内外都对超精密加工极为关切 ， 特别是日本 ， 近年来发展更为迅速 ， 许多方面值得我国借鉴 。 现代高 技术产品对尺寸精度和表面粗糙度的要求极高 ， 如复印机硒鼓 、 计算机磁盘 、 光盘、磁鼓 、 激光器的金属反射镜 、 潜艇及飞机的陀螺仪等 。 用常规磨削方法加工这类零件的效率低、困难大 。 随着航 天 技术、电子技术、计算机技术、原子能技术等近代科学技术的迅速发展 。 对产品性能及可靠性的要求不断提高 ， 从而对构成这些产品的主要零件的加工精度要求也相应提高 ， 许多精密零件的尺寸精度要求高达 m.10 ， 形状精度要求高达 05.00 - m1.00 。因此， 精密加工 具有很大的发展前景。 磨料流机床 可用于各种金属材料和非 金 属材科零件的加工，因此适应性强，应用广泛。被 加工 零件表面的粗糙度，若 加工 前 Ra 为 m2.3 ， 经加工后可达 Ra 为 m32.0 ，零件表面粗糙度值可降低 10级左右，加工时间 3 min10 。 因此，其应用范围日益广泛 。 nts 2 二、文献综述 1、 国内外研究现状 磨料流加工是 70 年代发展起来的一项表面加工的新技术。国外对这方面的研究占有领先地位。我国对这方面的研究尚浅。磨料流加工是一种机密加工。 超精密加工是标志一个国家机械加工水平的重要领域 。目前，国内外都趋向于研究精密加工。 国外主要从系统工程的角度来对待毛刺问题，称之为“毛刺工程”（ Burr Engineering）。美国平均每年花在清除零件毛刺上的费用都在 20 亿美元之上，一般去毛刺工序会使零件的制造成本增加 10% 20%。为此，应大力开展去毛刺技术的研究和开发 ，磨料流加工是一种有效，经济的去毛刺方法。受到国内外的广大重视。 2、 发展动态 ： 大力开展去毛刺技术的研究和开发研究是目前国内外机械制造发展的重点。主要包括：不同材料、不同工艺方法产生毛刺的机理及防止和减少产生毛刺的对策；研究去毛刺的工艺和研制其通用或专用设备；研究制定毛刺的评定标准；研究无毛刺加工技术； 交流去毛刺的理论和经验等。特别是近年来发展起来的静压磨料流加工技术，能在几分钟内降低工件表面粗糙度 2 3级，几乎能加工所有的金属材料、陶瓷及硬塑料等，可以加工 mm.20 的小孔到 m2.1 的透平机叶轮。磨料机床加工时，介质磨料中的磨粒，在挤压力的作用下，流过零件表面，磨粒受到一个前进推力和一个侧向压力的作用，众多的磨料，就似一把任意变形的锉刀或油石，在介质磨料多次反复施过零件表面的过程中，实现抛光，倒角、去毛刺。由于介质磨料呈半固态，可塑性强，所以在挤压力的怍用下，可对任何形状的表面进行加工，如异形孔、隐蔽交叉孔，深窄槽等其它工艺方法无法抛光的零件。磨料流机床可用于各种金属材料和非金属材科零件的加工，因此适应性强，应用广泛。被加工零件表面的粗糙度，若加工前 Ra 为 m2.3 ，经加工后可达 Ra 为 m32.0 ，零件表面粗糙度值可降低 10级左右，加工时间 3 - min10 。 3、 查阅的主要文献 ： 1.武利生，李元宗；磨料流加工研究进展 J；金刚石与磨料磨具工程； 2005， (1)： 69 74 2.汪文友 ； 粘弹性磨料流加工机理的探讨 ； 磨料磨具与磨削 ； 1989 ,(3)： 17 21 3.陆纪培 ； 粘性磨料对挤压珩磨加工效果的影响 ； 电加工 ； 1992， (2)： 2 6 4.毕建忠，李继亮；磨料流加工技术及应用 IJ；工程设计与应用研究； nts 3 2001(3):7 11 5. 刘晋眷，陆继培主编；特种加工；机械工业出版社； 1987 6. 阎慕良，李元宗；磨料流加工齿轮的试验研究；机械工艺师； 1985， (1) 7.叶荫森；液压件去毛刺技术；机械工艺师； 1985， (3) 8.成大先； 机械设计手册（单行本）液压传动；化学工业出版社； 2004 9.机械设计手册编委会；机械设计手册 (单行本 )；连接于紧固；第四版；机械 工业出版社； 2007 10.王积伟，章宏甲，黄谊；液压传动；第二版；机械工业出版社