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珩磨机珩磨头的结构设计【优秀机械设备全套课程毕业设计含9张CAD图纸+带开题报告+中期检查表+外文翻译+52页@正文21300字】

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1-珩磨头的结构装配图-A0.dwg

2-涨锥-A1.dwg

3-珩磨基体-A1.dwg

4-端盖-A2.dwg

5-油石座-A2.dwg

6-端面卡盘-A2.dwg

7-连接体-A2.dwg

8-安装体-A2.dwg

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关键词：: 珩磨机珩磨头结构设计机械设备课程毕业设计珩磨机珩磨头的结构设计机械设备全套课程毕业设计

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珩磨机珩磨头的结构设计【优秀机械设备全套课程毕业设计含9张CAD图纸+带开题报告+中期检查表+外文翻译+52页@正文21300字】

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1-珩磨头的结构装配图-A0.dwg

2-涨锥-A1.dwg

3-珩磨基体-A1.dwg

4-端盖-A2.dwg

5-油石座-A2.dwg

6-端面卡盘-A2.dwg

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摘要

珩磨加工是一种具有广泛前途的切削技术，它不仅是一种能提高表面粗糙度的加工方法,而且成为能够快速可靠地去除一定的余量、提高表面粗糙度和精度的一种半精加工和精加工的工艺方法.珩磨不需要特殊的条件就能使零件获得精确的尺寸、几何精度、良好的表面质量和高的使用寿命,因而很快地推广应用于船舶、轴承、军工和工程机械等制造业中。由于近几年对大型零件的需求不断增加，进而对珩磨头的结构设计提出了新的需求。本毕业设计正是从实际使用出发，进行珩磨机珩磨头的设计。

本设计是对珩磨头的结构设计,首先通过实习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，对特定型号的珩磨机掌握其运动参数的选择原则、油石个数的选择及分布原理、涨锥的设计技术要求以及进给机构的运动装置等；最后了解现有珩磨头结构的缺点，确定对大孔加工所用珩磨头的总体方案。

其次利用设珩磨头结构的设计原理对各个具体零件进行详细的设计，然后对个别零件进行校核，使设计出的结构可确保磨削可靠运行，在此基础上完成了本毕业论文的写作。最后绘制整套的装珩磨头结构的装配图和零件图。

通过对本课题珩磨头的结构设计，使书本知识和理论与实际生产相结合，加强了对机械零件、机械制造工艺学以及现代磨削技术等相关专业知识的理解，使自己能运用书本知识设计出基本符合生产要求的零部件。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。进行了研究，巩固和深化，达到了预期的设计意图。

关键词：珩磨头；涨锥；进给机构；油石；

THE STRUCTURE DESIGN OF THE HEAD OF A MACHINE HONING

ABSTRACT

Honing processing is a kind of extensive promising cutting technology，It is not only a kind of surface roughness can improve the processing method, and be able to quickly remove certain allowance reliable, improving the surface roughness and the precision of a half finishing and finishing process method. Honing don't need special conditions can make parts get precise dimensions, geometric accuracy and good surface quality and high service life ， so quickly applied on ships, bearing, military, and engineering machinery and other manufacturing industries. Because of the large parts in recent years, and the increasing demand for honing the structure design head puts forward new requirements. The graduation design is starting from the actual use, honing head design machine honing.

This design is the structure design of head honing，first， through internships understanding the working principle of honing, clear machine and its structure is composed; Then the key observe the structure of the existing honing，and master the models of the motion parameters selection for head of honing machines principle in particular, the selection and oil-stone number distribution principle, the design technology requirements up cone and the movement to institutions into devices; Finally understand the shortcomings of existing honing , determine the head of structure of large hole processing the overall scheme of honing head used.

Secondly using the design principle of the head detailed design each structure of specific parts. Then, checking the individual parts of designed structure can ensure grinding reliable operation. Based on this completed this graduation thesis writing. Finally draw full sets of outfit honing the head structure of spare parts and assembly drawing.

Through this project structure design of honing head, make text-book knowledge and theory combining with practical production, Strengthening the understanding of the mechanical parts, mechanical manufacturing technology and modern grinding technology and related professional knowledge understanding. Make me to use the book knowledge designed with production requirements of the basic components Make me to use the book knowledge to design the basic components with production requirements. In the paper, I fully using university period the knowledge I have learned，then Studied, strengthening and deepening, to achieve the expected design intent.

KEY WORDS: Honing head; feeding institutions; Rise cone; oil-ston;

前言 I

1 课题研究的目的及意义 I

2 国内外研究状况 I

3 课题研究基本设计思路和研究手段 II

4 论文结论和成果形式 IV

第一章精整加工技术 1

1.1 精整加工的范畴和特点 1

1.2 精整加工机理 1

第二章普通珩磨 3

2.1 珩磨加工原理 3

2.2 珩磨加工的特点 6

2.3 珩磨的切削过程 7

2.4 珩磨头的结构形式 8

第三章珩磨头结构的设计 13

3.1 珩磨油石的选择 13

3.2 珩磨头基体结构设计 20

3.3涨锥（微调锥芯）设计 23

3.4导向装置设计 25

3.5手动进给装置的设计 25

第四章珩磨用量的选择 28

4.1 切削速度与网纹交叉角 28

4.2 珩磨油石压力 30

4.3扩涨进给速度的选择 32

4.4 工作行程的计算与调整 32

4.6珩磨前工序要求 34

4.7珩磨液的选择 34

第五章珩磨头结构薄弱零件的校核 37

5.1 零件3圆柱销扭转强度的校核 37

5.2零件11六角头沉头螺钉强度的校核 38

结束语 41

致谢 42

参考文献 43

前言

1 课题研究的目的及意义

本课题要求设计珩磨机珩磨头的结构，随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需的多品种、多功能、高精度、高质量、高度自动化的技术装备的开发与制造，促进了先进制造技术的发展。磨削尤其是珩磨加工技术是先进制造技术的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工、超精密加工最有效、应用最广泛的工艺技术之一。

1-珩磨头的结构装配图-A0.gif

2-涨锥-A1.gif

3-珩磨基体-A1.gif

4-端盖-A2.gif

5-油石座-A2.gif

6-端面卡盘-A2.gif

7-连接体-A2.gif

8-安装体-A2.gif

9-连接板-A2.gif

内容简介：: 河南理工大学本科毕业设计（论文）中期检查表指导教师：刘传绍职称：教授所在院（系）：机械与动力工程学院教研室（系、研究所）：机制教研室题目珩磨机珩磨头的结构学生姓名李亚敏专业班级机制本 09 学号 3209040103033 一、进度情况说明：目前已经完成翻译和实习报告，整体思路已经清楚，目前正在做整体结构设计。二、阶段性成果： 1 开题报告已完成； 2 实习报告已完成； 3 翻译已完成； 4 整体设计方案已定型。三、存在的主要问题及解决方法： 1 入手点不能确定； 2 部分部件的设计不清楚，尤其是参数的选择时，不同的参考书有不同的选择方法，有的牵涉到计算才能选参数，有的不用计算直接选参数。。方法选择有点乱。四、指导教师对学生在毕业设计（论文）中的纪律及毕业设计（论文）任务的完成进展等方面的评语指导教师：（签名）年月日河南理工大学出版发行科学出版社应用力学和材料 42 卷 313 316 页瑞士代码 :究椭圆超声波振动所带动的金刚石砂轮磨削纳米陶瓷材料温度作者：薛进学，简介：籍贯：中国 ,河南科技大学机电工程学院教授，同济大学机电工程学院兼职博士生导师；邮箱：者：赵波简介：籍贯：中国 ,焦作，河南理工大学机械与动力工程学院关键词：纳米陶瓷，磨削温度，椭圆修整，金刚石砂轮，超声波振动摘要：为了研究影响磨削温度的加工方法 ,分别用传统装置和椭圆超声波振动来驱动两种金刚石砂轮，用来磨相同的纳米陶瓷材料。通过磨削实验 ,进行研究对比分析磨削温度。结果表明 ,有椭圆超声波振动驱动的金刚石砂轮可以降低磨削温。简介：工程陶瓷已经发现广泛地应用磨削温度会影响的加工精度、表面质量和可靠性。于许多经济领域。因此 ,掌握和运用不同加工条件对磨削温度的影响规律可以控制磨削过程和提高加工质量。试验条件 : 实验选用数控系统的超精密平面磨床和 ,270 #树脂结合剂金刚石砂轮。金刚石砂轮分别有传统装置和椭圆超声波振动来驱动传统磨削和超声磨削参数显示在下表 1。类型项目参数普通磨削参数金刚顶角顶尖角 60 度磨削深度 5 微米 /转河南理工大学进给速度米 /转超声波磨削参数研磨速度 45 转 /分钟超声功率 100 瓦超声频率 30000 赫兹冷却液需要研磨深度 2米 /转研磨速度 /秒工作台转速 12 /分钟冷却液不需要椭圆超声振动系统 : 椭圆超声振动系统如图 1 所示。它是根据共振机理而设计的。该系统包含两个子系统子换能器系统和振动系统。作为系统负荷的一部分，可以调整金刚石顶尖长度使其达到系统共振点 10000 赫兹，振幅为 10 微米。刚石砂轮 ) 振动转换器 ) 整装置 ) 感器 ) 声波发生器 ) 工件的特点 : 工件是用温等静力压制的方法。工件尺寸是 20M). 其力学性能见表 2 参数维式硬度（弹性模量（抗弯强度（断裂韧度（）密度（高温导电性（比热（）泊松比河南理工大学数值 12 360 700 10 削温度试验方案 : 红外热像仪法和红外辐射特性对环境以及其他因素都很敏感 ,因此我们将人工热电偶测温法线夹在试验中如图 22示。由热电偶所产生的热电势信号来至样品，通过屏蔽导体放大并传递到数据采集卡通过放大器然后将获得的信号通过虚拟软件平台最后获得表层温度场的分布。两种磨削方法的磨削温度特性 : 即使磨料粒子离开磨削区 ,磨削温度下降仍然缓慢。这是因为陶瓷材料与金属材料截然不同，陶瓷材料具有储热性和较低的导热性。在切削接触区存在最高切削温度。 2 磨削温度试验方案 a) A 温度的获得件 b)传感线磨削层温度分布 : 正如图 3 所示。无论是有传统装置还是椭圆超声波振动来驱动的砂轮 ,离切削区距离越近 ,温度越高 ,温度梯度越大 ,反之亦然。这两种温度相差 10 至 17 度，并且在相同的磨削参数下，温度梯度很类似。其原因是 ,在超声波加工系统下用金刚石砂轮磨削所得到的菱形磨料颗粒的高度比在传统磨削系统中所获得的高 ,因此前有较大的法向前角 ,较小的磨削力和磨削热，这就大大降低了磨削温度。在相同的加工条件下加工相同的材料，温度的梯度几乎相同。三，温度场的分布横坐标：离磨削表层的距离单位：微米。河南理工大学磨削温度声加工磨削统磨削声磨削条件，不同加工方法对磨削温度的影响 : 图 4显示了：对由超声波震所带动的金刚石砂轮磨削纳米陶瓷材料磨削参数对磨削温度的影响。回归分析结果表明：进给量和超声功率是影响磨削温度最重要的因素。砂轮速度和磨削深度都是次要影响因素。其原因是 ,进给量和超声波功率对砂轮的形状影响较大，并且对磨削所得到的菱形磨料颗粒的高度以及金刚石磨粒的锋利度都有直接影响，实验结果如图 4所示。磨削参数对磨削温度的影响 : 从图 5 可以看出：无论砂轮是由传统装置驱动还是超声波振动来驱动，磨削温度与磨削深度也同样存在着非线性的关系。正如上述所分析的那样，当用超声波来带动砂轮进加工时，磨削温度较低。当磨削深度小于某一小深度时或者稍微达到某一特定深度时，磨削温度就会快速增加。这取决于陶瓷材料饿脆性。由于陶瓷材料的脆性，陶瓷材料的塑性加工区域非常小。当材料处于塑性加工状态时，陶瓷就会发生微观的结构变形，磨削力也会变小。随着磨削深度的不断增加，参与磨削的磨料颗粒的数目也会增加，与此同时，接触长度也增加，如图 5 所示。结果，磨削力增加，磨削温度很快升高。随着脆性断裂和塑性剪切切削机理的综合性能饿出现，磨削力就会下降；随着磨削深度的增加，脆性断裂的程度也增加，由磨削力增加而引起的磨削温度的变化也趋于稳定。当工作台速度较高时，磨削深度越深，磨削温度增长的越快， ,磨削烧伤越容易发生。因此，在相同的加工条件下，对于避免磨削烧伤和保证磨削质量而言，选择合理的磨削深度、进给速率都是很有意义的。随着磨削速度的增加，单一磨料颗粒的最大切削厚度就会减小。磨削速度的增加可能会增加加热功率。实验结果表明 ,随着磨削速度的增加最高温度也增加。这两方面的影响导致了磨削能量和特定的磨削能量保持不变或小幅的变化。因此磨削河南理工大学温度的变化并不明显。增加砂轮的转速可以明显降低磨削力，并且磨削温度也不会显著增加，因此，在一定范围内提高砂轮转速对加工陶瓷材料是有益的。随着工作台转速的不断提高，单一磨料颗粒的切削厚度就会相应的减小。磨削力和磨削能就会明显增加，最终磨削温度升高。总结 : 由超声波振动驱动的磨削其磨削温度比由普通磨削装置驱动的磨削温度低了将近 15 度，但是温度场几乎相同。进给量和超声功率是影响磨削温度最重要的因素。砂轮速度和磨削深度都是次要影响因素。随着磨削速度的增加，磨削温度的变化并不明显。随着工作台转速的不断提高，磨削温度也升高。河南理工大学参考文献【 1】赵波、高国富等著文版）版 55 2008. 【 2】刘传绍、赵波、焦峰文版） 0 版 6 2006. 【 3】赵波、高国富等著中国工业出版社【 4】焦峰、赵波等著第 29 版 130 【 5】薛进学，赵波，焦峰文版）版 28 2009. 河南理工大学本科毕业设计（论文）开题报告题目名称珩磨机珩磨头的结构设计学生姓名李亚敏专业班级机制本 09 学号 320904010303 一、选题的目的和意义：目的：一、锻炼自己的综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，以深化对知识的了解，并开阔眼见。二、树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、使自己熟练使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书等工具，加强数据处理，编写技术文件等方面的实际操作能力。四、养成向老师、工人、和技术人员虚心学习的基本工作态度。意义：随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进自找技术的发展。磨削加工技术是先进制造技术中大的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工、超紧密加工最有效、应用最有效的基本工艺技术。资料表明磨削加工约占机械加工的30%在金属切削机床的 11 个大类中，磨床的品种规格是最为繁多的一的一类。因此此作为一名即将毕业的大学生，我认为有必要深入了解这一有效的基本加工工艺，加深、巩固专业知识，为以后的再深造作好准备。二、国内外研究现状简述：国内： 18世纪中期出现第一台外圆磨床，用石英石、石榴石等天然磨料敲凿成磨具，进而用天然磨料和粘土烧结而成，随后又研制成功平面磨床，应用磨削技术逐渐形成。 1901年以后，相继发明人工熔炼的氧化铝 (刚玉 )、碳化硅磨料。 20世纪 40年代末期，人造金刚石问世。 1957年研制成功立方氮化硼。超硬磨料人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮的应用及磨削技术的发展，使磨削加工精度及效率不断提高，磨削加工应用范围不断扩大。我国对高速磨削的研究已有多年历史，在 70年代末期便进行了 80mm/s、 120 mm/几年，也计划开展 250 mm/ 国外：当今高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快，比如德国的学、美国的的在实验室完成了速度为 250 mm/s、 350 mm/s、 400 mm/s 的实验。据报道，德国学正在进行目标为 500mm/s 的磨削试验研究。在磨削方面，日本已有 200mm/s 的磨床在工业中应用。三、毕业设计（论文）所采用的研究方法和手段：期刊 . 疑点。四、主要参考文献与资料获得情况：波编著北京：机械工业出版社 ,2003 机械制造工艺设计手册 1984 金属切屑手册（第二版） 1982 气工程手册编辑委员会二版） 1995 机械制造工艺学华的大学出版社， 1989 机械设计手册 2007 瓷磨削机理 1988 五、毕业设计（论文）进度安排（按周说明）：第 1 周第 4周：查阅资料，整理有关珩磨机珩磨头的结构的所有资料，包括珩磨的发展、应用及现状；珩磨机珩磨头的具体结构等，并撰写实习报告和开题报告。第 5 周第 6周：查找各种有关珩磨机珩磨头的结构的外文文献，选取最接近的文献进行翻译，同时加深对珩磨机珩磨头的结构的理解。第 7 周第 10 周：接受计资料和手册中期检查，查找相关设，根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件图及总成草图。第 11 周第 13 周：对设计草图进行修改，进行相关校核，完成设计图纸及说明书初稿。第 14周第 15 周：检查上交说明书和图纸。六、指导教师审批意见（对选题的可行性、研究方法、进度安排作出评价，对是否开题作出决定）：指导教师：（签名）年月日河南理工大学毕业设计说明书摘要珩磨加工是一种具有广泛前途的切削技术，它不仅是一种能提高表面粗糙度的加工方法 ,而且成为能够快速可靠地去除一定的余量、提高表面粗糙度和精度的一种半精加工和精加工的工艺方法何精度、良好的表面质量和高的使用寿命 ,因而很快地推广应用于船舶、轴承、军工和工程机械等制造业中。由于近几年对大型零件的需求不断增加，进而对珩磨头的结构设计提出了新的需求。本毕业设计正是从实际使用出发，进行珩磨机珩磨头的设计。本设计是对珩磨头的结构设计 ,首先通过实习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，对特定型号的珩磨机掌握其运动参数的选择原则、油石个数的选择及分布原理、涨锥的设计技术要求以及进给机构的运动装置等；最后了解现有珩磨头结构的缺点，确定对大孔加工所用珩磨头的总体方案。其次利用设珩磨头结构的设计原理对各个具体零件进行详细的设计，然后对个别零件进行校核，使设计出的结构可确保磨削可靠运行，在此基础上完成了本毕业论文的写作。最后绘制整套的装珩磨头结构的装配图和零件图。通过对本课题珩磨头的结构设计，使书本知识和理论与实际生产相结合，加强了对机械零件、机械制造工艺学以及现代磨削技术等相关专业知识的理解，使自己能运用书本知识设计出基本符合生产要求的零部件。在论文中我充分地运用了大学期间所学到的知识。进行了研究，巩固和深化，达到了预期的设计意图。关键词：珩磨头；涨锥；进给机构；油石；河南理工大学毕业设计说明书 F F A is a of It is a of be to of a t so on of in is is of of is of of of in up to of of of of of of of on 河南理工大学毕业设计说明书 of of of of me to of me to to In I to 河南理工大学毕业设计说明书目录前言 . I 1 课题研究的目的及意义 . 国内外研究状况 . 课题研究基本设计思路和研究手段 . 论文结论和成果形式 . 一章精整加工技术 . 1 整加工的范畴和特点 . 1 整加工机理 . 1 第二章普通珩磨 . 3 磨加工原理 . 3 磨加工的特点 . 6 磨的切削过程 . 7 磨头的结构形式 . 8 第三章珩磨头结构的设计 . 13 磨油石的选择 . 13 磨头基体结构设计 . 20 锥（微调锥芯）设计 . 23 向装置设计 . 25 动进给装置的设计 . 25 第四章珩磨用量的选择 . 28 削速度与网纹交叉角 . 28 磨油石压力 . 30 涨进给速度的选择 . 32 作行程的计算与调整 . 32 磨前工序要求 . 34 磨液的选择 . 34 第五章珩磨头结构薄弱零件的校核 . 37 件 3 圆柱销扭转强度的校核 . 37 河南理工大学毕业设计说明书件 11 六角头沉头螺钉强度的校核 . 38 结束语 . 41 致谢 . 42 参考文献 . 43 河南理工大学毕业设计说明书 I 前言 1 课题研究的目的及意义本课题要求设计珩磨机珩磨头的结构，随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需的多品种、多功能、高精度、高质量、高度自动化的技术装备的开发与制造，促进了先进制造技术的发展。磨削尤其是珩磨加工技术是先进制造技术的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工、超精密加工最有效、应用最广泛的工艺技术之一。该课题的目的在于：一、锻炼自己的综合分析和解决本专业的一般工程技术问题的独立工作能力，以深化对知识的了解，并开阔眼见。二、树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握工程设计的一般程序规范和方法。三、使自己熟练使用技术资料、国家标准等手册、图册工具书等工具，加强数据处理，编写技术文件等方面的实际操作能力。四、养成向老师、工人、和技术人员虚心学习的基本工作态度。意义：随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进自找技术的发展。磨削加工技术是先进制造技术中大的重要领域，是现代机械制造业中实现精密加工、超紧密加工最有效、应用最有效的基本工艺技术。资料表明磨削加工约占机械加工的 30%在金属切削机床的 11 个大类中，磨床的品种规格是最为繁多的一的一类。因此此作为一名即将毕业的大学生，我认为有必要深入了解这一有效的基本加工工艺，加深、巩固专业知识，为以后的再深造作好准备。 2 国内外研究状况国内：磨削加工技术是利用磨粒去除材料的加工方法。用磨料去除材料的加工河南理工大学毕业设计说明书人类最早使用的生产工艺方法。 18 世纪中期出现第一台外圆磨床，用石英石、石榴石等天然磨料敲凿成磨具，进而用天然磨料和粘土烧结而成，随后又研制成功平面磨床，应用磨削技术逐渐形成。 1901 年以后，相继发明人工熔炼的氧化铝(刚玉 )、碳化硅磨料。 20 世纪 40 年代末期，人造金刚石问世。 1957 年研制成功立方氮化硼。超硬磨料人造金刚石砂轮与立方氮化硼砂轮的应用及磨削技术的发展，使磨削加工精度及效率不断提高，磨削加工应用范围不断扩大。解放前，我国磨床工业及磨料工业几乎一片空白。上海亚中机械厂（今上海第三机床厂）于 1944 年制造出我国第一台外圆磨床。解放后，我国相续建立了现代化的磨床、磨料、磨具制造厂及专业研究所，造就了一大批从事磨床设计制造、磨床磨具研究、制造专业的专科学技术队伍。 1995 年以前，试制并生产了黑、绿色碳化硅和白、棕色的刚玉，陆续开发了各种磨具。 1963 年成功合成出我国第一颗人造金刚玉， 1966 年投入批量生产。接着 1967 年研制成功立方氮化硼， 1974 年投入批量生产。我国对高速磨削的研究已有多年历史，在 70年代末期便进行了 80mm/s、120 mm/s 的磨削工艺实验；前几年，也计划开展 250mm/s 的磨削研究。国外：当今高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快，比如德国的学、美国的学等，有的在实验室完成了速度为 250 mm/s、 350 mm/s、 400 mm/s 的实验。据报道，德国 00mm/s 的磨削试验研究。在磨削方面，日本已有 200mm/ 3 课题研究基本设计思路和研究手段根据设计题目的要求，查阅相关资料，抓住一个月的实习机会，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，并整理实习笔记，为后期设计奠定基础。充分利用学校现有资源，在工程训练中心观察现有超声珩磨机珩磨头的结构，并向老师请教其工作原理及相关零河南理工大学毕业设计说明书件的性能、工作要求等。实习后整理资料，拟定设计步骤，第一步：弄清楚设计要求，第二部：由珩磨加工特点及原理珩磨油石珩磨头的结构形式等基本资料弄清楚之后，再从油石的选择珩磨基体设计涨锥设计导向装置设计油石的选择油石座的设计进给机构的设计开始设计；第三步：选择珩磨用量 ,切削用量网纹交叉角油石工作压力扩涨进给速度加工余量及越程量等；第四步：对设计结构的薄弱零件进行校核。究手段）疑点。第 1 周第 4 周：查阅资料，整理有关珩磨机珩磨头的结构的所有资料，包括珩磨的发展、应用及现状；珩磨机珩磨头的具体结构等，并撰写实习报告和开题报告。第 5 周第 6 周：查找各种有关珩磨机珩磨头的结构的外文文献，选取最接近的文献进行翻译，同时加深对珩磨机珩磨头的结构的理解。第 7 周第 10 周：接受计资料和手册中期检查，查找相关设，根据给定的设计参数，按照有关的设计要求和顺序进行具体结构尺寸参数计算及其他有关参数的选配，绘制部分零件图及总成草图。第 11 周第 13 周：对设计草图进行修改，进行相关校核，完成设计图纸及说明书初稿。第 14 周第 15 周：检查上交说明书和图纸。河南理工大学毕业设计说明书论文结论和成果形式 1、打印文档：设计说明书一份； 2、给定文献的外文翻译； 3、设计图纸：装配图两张，零件图图纸两张； 4、电子文档： 1）总装图和零件图； 2）设计说明书和指定外文翻译的电子文档。河南理工大学毕业设计说明书 1 第一章精整加工技术整加工的范畴和特点精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，精整加工主要包括：超精加工、珩磨加工、超声波珩磨加工等。精整加工可以获得比一般机械加工更高的加工精度。其特点是使用高品质微粒磨料制成的固结磨具油石。微粒保证高的加工精度，要求磨料粒度、模具硬度和组织保持良好的一致性，要求模具尺寸形状保持较高的准确性。为了实现各切削刃军作微小的切削和高效的切削，要求磨具和工件有较大的接触面积，因此精整加工要求有良好的降温、冷却和排屑条件。一般精整加工因固结磨粒磨具的接触面积大，为了防止其发热和变形、切屑堵塞磨具，固切削速度远低于磨削速度。为了不降低加工表面质量和加工效率，一般速度可选小于 100m/高不大于 300 m/ 精整加工具有特殊的加工形式。为了获得良好的加工效果，模具与工件的相对运动比较复杂。诸如交叉切削运动（如珩磨加工）和相对振动切削运动（超精加工）。精整加工所需的磨具不需修整。而是通过压力进给切削可通过各种加压方式进行控制，使其从粗加工到精加工得到自动周期性修锐。超精加工、珩磨所用油石微刃切削力均匀，可以获得低粗糙的加工表面。现超声波振动磨削及珩磨可以加工凹部及工件内表面异形孔，多角形等表面。整加工机理精整加工是一种选择压力作用点的加工方法。当工具与工件在一定宽度上接河南理工大学毕业设计说明书 2 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材料，这加工方法使工具与工件分布随着对方引导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，提高了加工精度，故与一般强制加工方法不同，可获得较高的加工精度。由于切削层小，其加工时间需较长的加工时间。就起加工精度而言，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。工件经超精加工后，表面粗糙度可达米，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，所以表面带有低残余压应力。超精加工常用的磨条粒度一般为用的切削液为 80 左右的煤油加 20 左右的机油，并经严格过滤；磨条压力一般为帕；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，必须去掉余量米左右，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，精加工时取较小的值。河南理工大学毕业设计说明书 3 第二章普通珩磨珩磨是指用镶嵌在珩磨头上的油石（又称珩磨条）对精加工表面进行的精整加工。又称镗磨。主要加工直径 5 500 毫米甚至更大的各种圆柱孔，孔深与孔径之比可达 10 或更大。在一定条件下，也可加工平面、外圆面、球面、齿面等。珩磨头外周镶有 2 10 根长度约为孔长 1 3 3 4 的油石，在珩孔时既旋转运动又往返运动，同时通过珩磨头中的弹簧或液压控制而均匀外涨，所以与孔表面的接触面积较大，加工效率较高。珩磨后孔的尺寸精度为 4 级，表面粗糙度可达米。珩磨余量的大小，取决于孔径和工件材料，一般铸铁件为米，钢件为米。珩磨头的转速一般为100 200 转分，往返运动的速度一般为 15 20 米分。为冲去切屑和磨粒，改善表面粗糙度和降低切削区温度，操作时常需用大量切削液，如煤油或内加少量锭子油，有时也用极压乳化液。珩磨加工是有一种珩磨头，具有一带一通道并沿其长度方向延伸的细长体，它至少包括一侧面开口部分，一可作径向运动的磨具组件位于侧面开口的通道部分，它具有一有磨粒制成的径向外表面和一具有相对于珩磨体轴线成锐角取向的各隔开表面的径向内侧部分。在磨具组件和珩磨体上的相互可啮合表面阻止之间产生相对轴向运动但不阻止之间的相对径向运动，操作器元件位于通道中可以在其中作轴向运动，该操作元件具有相对珩磨体轴线成锐角取向的表面部分，其位置可与磨组件上的内表面中的相应表面产生面与面间的滑配合，从而操作器元件相对磨具组件在一个方向的轴向运动将产生该磨具组件径向向外的运动。磨加工原理 1. 珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石 , 由涨开机构（有旋转式和推进式两种）将油石沿径向涨开 , 使其压向工件孔壁 , 以便产生一定的面接触。同时使珩磨头旋转和往复运动 , 零件不动 ; 或珩磨头只作旋转运动 , 工件河南理工大学毕业设计说明书 4 往复运动 , 从而实现珩磨。图一珩磨运动及其切削轨迹。 2. 在大多数情况下 , 珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。这样 , 加工时珩磨头以工件孔壁作导向。因而加工精度受机床本身精度的影响较小 , 孔表面的形成基本上具有创制过程的特点。所谓创制过程是油石和孔壁相互对研、互相修整而形成孔壁和油石表面。其原理类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。珩磨时由于珩磨头旋转并往复运动或珩磨头旋转工件往复运动 , 使加工面形成交叉螺旋线切削轨迹 , 而且在每一往复行程时间内珩磨头的转数不是整数 , 因而两次行程间 , 珩磨头相对工件在周向错开一定角度 , 这样的运动使衡磨头上的每一个磨粒在孔壁上的运动轨迹不会重复。此外 , 珩磨头每转一转 , 油石与前一转的切削轨迹在轴向上有一段重叠长度 , 使前后磨削轨迹的衔接更平滑均匀。这样 , 在整个珩磨过程中 , 孔壁和油石面的每一点相互干涉的机会差不多相等。因此 , 随着珩磨的进行孔表面和油石表面不断产生干涉点 , 不断将这些干涉点磨去并产生新的更多的干涉点 , 又不断磨去 , 使孔和油石表面接触面积不断增加 , 相互干涉的程度和切削作用不断减弱 , 孔和油石的圆度和圆柱度也不断提高 , 最后完成孔表面的创制过程。为了得到更好的圆柱度 ,在可能的情况下 ,珩磨中经常使零件掉头 , 或改变珩磨头与工件轴向的相互位置。需要说明的是 : 由于珩磨油石采用金刚石和立方氮化硼磨料 , 加工中油石磨损很小 , 即油石受工件修整量很小。因此 , 孔的精度在一定程度上取决于珩磨头上油石的原始精度。所以我们用金刚石和立方氮化硼油石时 , 珩磨前要很好地修整油石 , 以确保孔的精度。河南理工大学毕业设计说明书 5 河南理工大学毕业设计说明书 6 磨加工的特点特别是一些中小型的光通孔，其圆柱度可达内。一些壁厚不均匀的零件 ,如连杆 ,其圆度能达于大孔 (孔径在200内 ),圆度也可达如果没有环槽或径向孔等 ,直线度在内也是有可能的。珩磨比磨削加工精度高 , 磨削时支撑砂轮的轴承位于被珩孔之外 , 会产生偏差 , 特别是小孔加工 , 磨削比珩磨精度更差。珩磨一般只能提高被加工件的形状精度 , 要想提高零件的位置精度 , 需要采取一些必要的措施。如用面板改善零件端面与轴线的垂直度 (面板安装在冲程臂上 , 调它与旋转主轴垂直 , 零件靠在面板上加工即可 )。 2. 表面质量好：表面为交叉网纹，有利于润滑油的存储及油膜的保持。有较高的表面支承率（孔与轴的实际接触面积与两者之间配合面积之比），因而能承受较大载荷，耐磨损，从而提高了产品的使用寿命。珩磨速度低（是磨削速度的几十分之一），且油石与孔是面接触，因此每一个磨粒的平均磨削压力小，这样工件的发热量很小，工件表面几乎无热损伤和变质层，变形小。珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。磨削比珩磨切削压力大 , 磨具和工件是线接触 , 有较高的相对速度。因而会在局部区域产生高温 , 会导致零件表面结构的永久性破坏。 3. 加工范围广：主要加工各种圆柱形孔：光通孔。轴向和径向有间断的孔，如有径向孔或槽的孔、键槽孔、花键孔。盲孔。多台阶孔等。另外 , 用专用珩磨头 , 还可加工圆锥孔 , 椭圆孔等 , 但由于珩磨头结构复杂 , 一般不用。用外圆珩磨工具可以珩磨圆柱体 , 但其去除的余量远远小于内圆珩磨的余量。几乎可以加工任何材料，特别是金刚石和立方氮化硼磨料的应用。同时也提高了珩磨加工的效率。河南理工大学毕业设计说明书 7 磨的切削过程 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 , 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。 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。因为当油石产生堵塞切削力下降时 , 进给量大于实际磨削量 , 此时珩磨压力增高 , 从而使磨粒脱落、破碎 , 切削作用增强。用此种方法珩磨时 , 河南理工大学毕业设计说明书 8 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. 定压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 ,以提高效率。最后可用不进给珩磨 , 提高孔的精度和表面粗糙度。磨头的结构形式珩磨头的结构对加工质量和生产效率有很大的影响。对珩磨头的要求是：油石能在径向均匀的涨缩，对加工表面的压力能调整并保持在一定的调整范围；油石座具有一定的刚度，当被加工孔的形状误差（如圆度圆柱度误差）使油石的压力增加时，油石在半径方向上不至于发生位移和歪斜；珩磨到最后尺寸时，油石能迅速缩回，以便珩磨头从孔内退出。磨头通珩磨头通常用来加工中等孔径，由磨头体、油石、油石座、导向条、弹簧、锥体涨芯组成。当涨芯锥体移动时，油石便可涨开或收缩。珩磨头为棱圆柱体，珩磨油石条数一般为奇数。油石座直接与进给涨锥接触，中间不用定销与过渡板，结构简单，进给系统刚性好。磨头的外径尺寸应以被加工孔径为准，当油石处于收缩状态时，磨头外径比被加工孔径小，以便磨头进入或退出工件孔；当油石处于最大涨开位置时，磨头的外径至少应等于被加工孔的最终要求尺寸加上油石的极限磨耗量。有时在磨头体圆周上嵌有导向条，它与油石相间排列。当磨头进入工件孔时起定心作用。此外，它还能防止油石因磨耗不均而导致磨头偏心。导向条在圆周上的外径应比被加工孔的尺寸小比油石收缩时的外径大，并与油石圆周同轴。磨头珩磨直径为 2小孔时，磨头与油石座成为一体，使涨芯与磨头体在整个长河南理工大学毕业设计说明书 9 度上为接触面，以增强刚度。 1)磨头适用于加工直线度要求较高、孔径为 2 珩磨头由两根导向条与一根切削油石组成。两根导向条非对称分布，宽度大的导向条用来承受油石产生的径向力和切向力的合力（合力通过它的支撑面中间） , 防止珩磨头变形。窄导向条起辅助支撑的作用，使珩磨头与孔的接触状态稳定，以提高加工精度。导向条的材料用硬质合金或人造金刚石。根据孔径大小，导向条可以做成镶嵌式或用电镀法将金刚石微粉镀在磨头体上，也可镀上粗粒度的金刚石，然后用立方氮化硼砂轮或油石将其磨钝，使其失去切削能力。 2）开轴瓦式珩磨头。由两个半圆性轴瓦构成，适用于加工直线度要求较高、有间断表面的孔。珩磨头的径向扩涨进给是通过楔形涨芯作用于两个半圆轴瓦的斜面上，缩回是靠轴向两端的两个 o 形弹簧圈的弹力。它可用普通磨料油石粘接于磨头表面，也可以河南理工大学毕业设计说明书 10 用几根金刚石油石用低熔点的焊条焊接于磨头表面。油石长度为一般珩磨头所选用油石长度的两倍。此磨头用于在磨床上修磨它的切削表面，加工精度稳定，切削效率比单油石珩磨孔高 10左右，使用寿命长。 3）磨头，在大量生产中用着这种准珩磨头来加工高精度的孔。孔的形状误差可达寸误差可控制在 2米内，表面粗超度米。磨头体为一整体套筒，两边对称开俩不两条轴向槽，度的金刚石磨粒，磨头内孔为 1:50 锥孔。利用锥孔中的锥形涨芯使整个磨头体长生弹性变形而调整到预定的尺寸。早加工过程中没有涨缩运动，因此可以看作是一种成型工具。使用这种珩磨头的机床，一般多为立式多轴多工位珩磨机。珩磨头与主轴间是刚性联接，工件夹具设计成浮动形式。珩磨头的运动与一般珩磨头运动不同，磨头一方面作旋转运动，一方面径向快速接近工件，轴向工作进给（进给速度为 ,快速退回。一个工作循环即可完成。磨头主要用于大孔径的珩磨加工，图二为大孔条式珩磨头，凸环河南理工大学毕业设计说明书 11 图二：大孔条式珩磨头的外径接近珩磨孔径。以支撑油石座和承受珩磨切削力，具有较好的刚性。磨头 1)磨头（如图三）盲孔式珩磨头是珩磨加工工艺中必须使用的一种工具，与珩磨油石配合使用，能大大提高零件的加工精度和生产效率，具有精度高、可测量等特点。可完成一般珩磨工艺和平台网纹珩磨技术等工作，产品规格有 8 到 400 不等，也可根据用户要求制作各种非标准规格。超硬材料珩磨油石是机械制造业中装在特种磨床套（含薄壁缸套）、连杆孔以及其它高精密孔等工件的一种先进工具，它是采用超硬材料（人造金刚石或立方氮化硼）和金属结合剂，混合、压制、烧结而成，具有磨消效率高、磨耗小、使用方便、经济效益好等特点，可以满足高精度珩磨工艺和平台网纹珩磨技术的要求，已在汽车、拖拉机、冰箱压缩机、缝纫机、气动液压件等行业广泛使用。 2）磨头如图四 ) 锥形轴 5 与磨头体 4 通过键 2 带动而一起旋转，同时磨头体又带动油石座与油石作旋转往复运动（锥形心轴不作往复运动）。因油石座与油石是沿锥形心轴的锥面上移动的，并且要求锥形心轴在轴向无窜动，因此，工件孔的锥度精度取决于锥形心轴的锥度。河南理工大学毕业设计说明书 12 图三盲孔珩磨头 123 45 图四锥孔珩磨头 123 45 河南理工大学毕业设计说明书 13 第三章珩磨头结构的设计磨油石的选择珩磨油石需根据工件的材质、硬度、珩磨孔径的尺寸、珩磨精度和表面粗超度、油石的工作压力及切削效率等选用。珩磨油石必须保证粒度、硬度均匀，不允许混入粗磨料和杂质，并且要求具有一定的弹性和抗压性能。珩磨油石的性能及选用也根据磨料、硬度、粒度、结合剂、组织及浓度等因素考虑。 1）磨料是锐利、坚硬的材料，用以磨削较软的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类。按硬度分类有超硬磨料和普通靡磨料两大类。磨料的范围很广，从较软的家用去垢剂、宝石磨料到最硬的材料金刚石。磨料是制造每一种精密产品所必不可少的材料。许多天然磨料，已被人造磨料所代替。除金刚石外，天然磨料的性能都不太稳定，不过仍有其使用价值。金刚石是硬度最高的磨料，产地以南非为主，占世界总产量的 95，其馀为巴西、澳大利亚、河南理工大学毕业设计说明书 14 圭亚那和委内瑞拉等地。工业用金刚石从灰白色到黑色不等，经碾碎後可制砂轮、砂带、抛光轮和研磨粉等。磨料的重要性能之一是它的硬度，它必须比待加工材料更硬，常用摩氏硬度计测定各种磨料的硬度。磨料的另一重要性能是韧性或体积强度。可改变原料磨料工件材质刚玉系列棕刚玉（ A）白刚玉（单晶刚玉（晶刚玉（碳素钢、合金钢、高速钢、不锈钢、渗碳钢、淬火钢、镀铬钢、镀镍钢、碳氮共渗钢碳化硅系列绿碳化硅 (黑碳化硅 (C) 灰铸铁、硼铸铁、高磷铸铁、球墨铸铁、铝合金、黄铜、青铜、硬质合金、陶瓷材料及其它非金属材料的混合量、纯度、粒度和晶体结构等来控制这一性能，以适合于各种应用。因此要求所选磨料应具有以下基本性质：较高的硬度，一般应高于被加工材料；适当的强度，在磨粒切刃还锋利时能承受切削力而不碎裂，当切刃磨钝到一定程度时能局部碎裂而露出新的锋利刃口；高温稳定性，在磨削温度下能保持其固有的硬度和强度；化学惰性，与被加工材料不易产生化学反应。查金属切削手册第二册，表 12应选用人造金刚石。 2）河南理工大学毕业设计说明书 15 颗粒的大小。通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。对不规则的矿物颗粒，可将与矿物颗粒有相同行为的某一球体直径作为该颗粒的等效直径。实验室常用的测定物料粒度组成的方法有筛析法、水析法和显微镜法。筛析法，用于测定 250 物料粒度。实验室标准套筛的测定范围为 6 水析法 ,以颗粒在水中的沉降速度确定颗粒的粒度 ,用于测定小于料的粒度；显微镜法，能逐个测定颗粒的投影面积，以确定颗粒的粒度，光学显微镜的测定范围为 150 m，电子显微镜的测定下限粒度可达 m 或更小。磨料粒度对加工表面质量和加工效率影响很大，选择时应先考虑在满足加工表面质量的要求 (如表面粗糙度、网纹等 )前提下，尽量选取粗的粒度。以提高珩磨加工效率。对于珩磨加工，一般珩选用 100# 180#，半精珩 (或粗精合一 )选用 180# 280#，精珩 (或抛光 )选用下。查机械工程手册第二册，表度号及对应工称尺寸和适用范围（及金属切削手册第二册 12石粒度选择原则，综合得出选用粒度号公称尺寸表面光洁度适用范围 01 以上精磨、螺纹磨、珩磨、超精加工、超精密磨削、高精密磨削、精密磨削、制造研磨膏、研磨剂等。 3）油石的硬度是指表层磨粒受外力作用下从磨具表面脱落的难易程度，它与金属材料的硬度概念有本质的区别。油石的硬度是磨粒和结合剂桥受外力的综合河南理工大学毕业设计说明书 16 反应。在磨削过程中，磨粒逐渐磨损变钝，磨削力增加，使结合剂桥形变、裂纹以至断裂，被磨钝的磨粒自动脱落，露出新的锋利的磨粒，这也叫做油石的自锐。油石自锐和钝化，是通过一定硬度级的油石与特定的工件材料在即定的工艺条件下进行磨削时所表现出来的磨削现象。当珩磨硬度较高的材料时，油石磨粒容易磨钝，需要被磨钝的磨粒较快地自动脱落，以油石自锐，所以应采用较软硬度油石。反之，珩磨硬度较低的材料时，磨粒不易磨钝，把持磨粒的结合剂不易过早的破裂，所以就要采用较硬的油石，使磨粒一直坚持到磨钝为止。如果油石硬度选择过硬，在磨削过程中会出现堵塞和粘屑现象。如果油石选择的过软，则磨粒未能发生磨削作用时，结合剂桥就断裂或破碎，造成油石使用寿命降低。油石硬度选择应根据被加工零件的硬度、珩磨效率和珩磨余量等条件合理选用，同时应

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