文档包括:
说明书一份。45页。18400字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
图纸共4张，如下所示
A0-修整器零件图.dwg
A0-垂直进给机构装配图.dwg
A1-垂直轴.dwg
A1-微位移图.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题：
1、题目 精密平面磨床微进给及微位移工作台设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
结合自己实习经验观察，国内数控平面磨床尚未普及，生产效率的提升空间很大。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
① 设计一台精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面，也可以磨削台阶平面、能用于机械制造业及工具磨具制造业，能加工各种难加工材料（如陶瓷材料）；
② 磨床总体设计方案确定，绘制机床总体布局图；
③ 砂轮修整器设计计算；
④ 垂直进给机构的设计，伺服电机和滚珠丝杠副设计计算，
⑤ 绘制垂直进给机械结构的装配图 ；
⑥ 结合数控技术的微位移工作台的设计。
摘 要
随着科学技术的发展和高新技术产业的需要，精密平面磨床已然在当代制造产业中占据了非常重要的地位。本文在收集了大量资料和吸取了前辈们的经验的情况下，设计了一台以广州机械制造厂的MGB6120为原型、以微进给机构和微位移系统来提升加工精度的精密平面磨床工作。在此基础上，完成了该磨床的总体设计计算，并进行了数据对比优化选择，取得以下研究成果：
(1) 设计一台精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面和台阶平面，用于机械制造业及工具模具制造业，且能加工各种难加工材料。
(2) 确定了该精密平面磨床工作台的各个部件及其功能分配，完成了该平面磨床的传动选择以及总体布局设计。
(3) 利用滚珠丝杆为主要器件，结合梯形螺纹丝杆压杆来检测其稳定性；通过压电、电致伸缩器件在微位移系统中的压电耦合效应和砂轮修整器特性提高了该工作台的加工精度。
(4) 将840D数控技术作用于平面磨床工作台并选择西门子IFK6交流伺服电机作为进给机构和微位移系统的电力源，完成了精密平面磨床微进给及微位移工作台的设计。
关键词：精密；微位移；微进给；砂轮器；数控
Abstract
With the development of science and technology and the need of high-technique industry, precision surface grinder has played a very important role in modern manufacturing industry. Under the circumstance of collecting a great number of materials and absorbing predecessors' experience, this article designs a precision surface grindering machine which is the prototype of MGB6120 in Guangzhou machine tool. In addition, it improves precision by a micro feed mechanism and a micro displacement system. In that case, it finish the calculation of the overall design of the grinding machine. What's more, it makes the optimization of comparative data and obtains the following results：
(1) It designs a precision NC grinding machine and grinds surface with grinding wheel. It is used in mechanical manufacturing industry and model manufacturing industry. It also processes various materials which are very difficult.
(2) It confirms each component and function allocation of precision surface grinder worktable. It also finishes the transmission selection and overall layout.
(3) It regards ball screw rod as main device and is combined with the trapezoidal thread screw rod to test its stability. Piezoelectric coupling effect and grinding wheel dressing device features, which improve the machining accuracy of the workbench through the piezoelectric and electrostrictive devices in the micro displacement system.
(4) It uses 802D in NC plane grinder worktable and chooses Siemens IFK6 AC servo motor as the power source for the feeding mechanism and micro displacement system. It also completes the design of precision surface grinder micro-feed and micro displacement worktable.
Key words: precision, micrometric displacement, micro-feeding, Grinding wheel. CNC (computerized numerical control)
目 录
摘 要 III
ABSTRACT IV
目 录 V
1 绪论 1
1.1 本课题的研究背景和意义 1
1.2 国内外精密平面磨床的发展概况 1
1.2.1 国外精密加工数控车床技术发展概况 1
1.2.2 国内精密加工数控车床技术发展概况 3
1.3本课题的设计任务说明 5
1.3.1 毕业设计任务与论文组成 5
1.3.2 本课题的研究方法 5
2 精密平面磨床的总体设计 6
2.1 引言 6
2.2 磨床技术规格 6
2.3 磨床总体布局设计 7
2.4 磨床的传动设计 7
2.5 磨床主要组成部件及其功能 8
2.6 进给机构的分类及使用方法 8
2.7 本章小结 9
3 砂轮的特性和修整 10
3.1 砂轮的特性 10
3.2 砂轮修整器 11
3.2.1 砂轮修整器的设计 11
3.2.2 修整器摆角的设计 14
3.3 砂轮修整的展望 15
3.4 本章小结 15
4 微位移系统 17
4.1 引言 17
4.2 微位移技术的分类 17
4.3 微位移系统的广泛实用性 19
4.3.1 微位移器件在磨床中所需要具备的条件 20
4.3.2 微位移行程的提高 20
4.4 压电、电致伸缩器件在微位移系统结构中的优点 20
4.4.1 压电与电致伸缩效应——机电偶合效应 20
4.5 微位移系统的结构设计 21
4.5.1 微位移工作台的组成 21
4.5.2 微位移工作台工作原理 21
4.5.3 板弹簧的设计与用途 22
4.5.4 预紧力与系统分辨率 22
4.6本章小结 23
5 微进给机构系统的设计 24
5.1 微进给机构的结构和特点 24
5.2 确定微进给机构设计方案 25
5.2.1 对微量自动进给机构的基本要求： 26
5.3 滚珠丝杆副的优点 26
5.3.1 滚珠丝杆的设计计算 26
5.3.2 梯形螺纹丝杆压杆稳定性校核 28
5.4 垂直微进给电机的功率计算 28
5.5 本章小结 29
6 数控硬件电路设计 30
6.1 引言 30
6.2 840D数控系统说明 30
6.3 840D数控系统组成 30
6.4 840D数控系统的连接 30
6.5 本章小结 32
结论和展望 33
致 谢 34
参考文献 35
课题来源
自拟题目
科学依据
（1）课题科学意义
当代社会，制造业特别是机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。
由于中国潜在的巨大市场和丰富的劳动力资源，世界的制造业正在向中国转移，中国正在成为世界的制造大国。我国在家电等若干产品的产量已居世界第一位。
但是在自主知识产权的创新设计、先进制造工艺和装备及现代化管理等方面仍然存在很大差距，所以我们还没还不是领先于世界的制造强国。
机械制造业是国民经济和社会发展的物质基础，是一个国家综合国力的重要体现。
伴随经济全球化，我国正在成为世界机械制造业的中心，但是与发达国家相比，我国机械制造业不仅制造工艺装备陈旧、生产自动化技术落后，企业管理粗放、缺乏自主创新产品与先进技术等，而且在快速、高品质、低成本，以及优质服务方面也有较大的差距。
因此正确分析我国机械制造业的品牌优势、技术优势和成本优势，并依据不同类型制造业的特点，有针对性地提出制造业的信息化战略对策具有重要意义。
（2）精密加工技术的研究状况及其发展前景
精密和超精密制造技术是当前各个工业国家发展经济的核心技术之一,因此了解精密与超精密加工的国内外发展状况及发展趋势对我国发展装备制造业具有十分重要的意义。
目前精密加工所能达到的加工精度距加工的极限还有相当的距离。国外有人声称已开发了以原子级去除单位的加工方法，但目前还未在实际生产中得到应用。
为了促进精密加工技术的发展，应深入研究和探讨下列几个问题，即发展前景：
(1)努力开发加工单位极小的精密加工方法；
(2)开发精密的机械机构；
(3)开发高精度的检测系统；
(4)开发适用于精密加工并能获得高精度、搞表面质量的新型材料。
研究内容
① 设计一台精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面，也可以磨削台阶平面、能用于机械制造业及工具磨具制造业，能加工各种难加工材料（如陶瓷材料）；
② 磨床总体设计方案确定，绘制机床总体布局图；
③ 砂轮修整器设计计算；
④ 垂直进给机构的设计，伺服电机和滚珠丝杠副设计计算，
⑤绘制垂直进给机械结构的装配图 ；
⑥结合数控技术的微位移工作台的设计；
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
实验方案
设计一台精密数控平面磨床，用砂轮周边磨削平面和台阶平面，用于机械制造业及工具模具制造业，且能加工各种难加工材料。确定了该精密平面磨床工作台的各个部件及其功能分配，完成了该平面磨床的传动选择以及总体布局设计。利用滚珠丝杆为主要器件，结合梯形螺纹丝杆压杆来检测其稳定性；通过压电、电致伸缩器件在微位移系统中的压电耦合效应和砂轮修整器特性提高了该工作台的加工精度。将840D数控技术作用于平面磨床工作台并选择西门子IFK6交流伺服电机作为为进给机构和微位移系统的电力源，完成了精密平面磨床微进给及微位移工作台的设计。
研究计划及预期成果
研究计划：
2012年10月28日-2012年11月28日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。
2012年12月01日-2013年01月30日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填毕业设计开题报告书。
2013年01月25日-2013年02月10日：填写毕业实习报告。
2013年02月20日-2013年03月20日：按照要求修改毕业设计开题报告。
2013年03月20日-2013年04月30日：微进给机构微位移系统设计。
2013年05月01日-2010年05月21日：毕业论文撰写和修改工作。
预期成果：
这套低成本、高效率、高可靠性、人性化精密平面磨床，能在市场竞争中处于有利地位。微进给及微位移技术的应用范围广泛,其推广应用社会经济效益十分显著,国内制造业水平有显著的提高。
特色或创新之处
使用840D数控系统，效果明显，方便改变参量，能有效的提高加工工件的精度。
采用固定某些参量、改变某些参量来研究问题的方法，思路清晰，简洁明了，行之有效。
已具备的条件和尚需解决的问题
图书馆中提供了大量的资料，包括前辈们辛苦的劳动成果，使得我可以像站在巨人肩膀上一样来设计课题，当然，由于学生的条件约束性，不能到工厂进行实际装配操作，理论依据也有待完善。
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