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石材立式磨机说明书.doc

石材立式磨机设计【6张图/15300字】【优秀机械毕业设计论文】

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A0-装配图.dwg

A1-丝杠.dwg

A1-主轴箱.dwg

A1-工作台.dwg

A2-两立柱体.dwg

A2-皮带轮.dwg

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关键词：: 石材立式设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。35页。15300字左右。
任务书一份。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共6张，如下所示
A0-装配图.dwg
A1-丝杠.dwg
A1-主轴箱.dwg
A1-工作台.dwg
A2-两立柱体.dwg
A2-皮带轮.dwg

目录
第一章绪论 1
1.1石材品种分类 1
1.1.1大理石 1
1.1.2花岗岩 4
1.1.3石灰岩 5
1.2石材市场前景 7
1.3我国石材工业的发展与现状 8
1.4石材加工机械发展趋势 10
第二章工作原理和总体设计 12
2.1石材立式磨机的构成 12
2.2运动系统 13
2.3传动系统 13
第三章传动系统的结构设计 15
3.1工作台设计 15
3.2电机的选择 16
3.2.1底座电机 16
3.2.2顶端电机 16
3.2.3主电机 17
3.3横向丝杠的设计 17
3.4带传动的结构设计 18
3.5轴的结构设计 20
3.6珠丝杠副 22
3.6.1润滑 22
3.6.2防尘 22
3.6.3滚珠丝杠副在使用时注意事项 22
3.6.4安装 23
3.7减速器设计 23
3.8冷却系统 26
3.9润滑系统的设计 26
第四章强度校核 27
4.1 主轴的校核计算 27
4.2横向丝杆的强度校核 30
第五章安装与保养 31
5.1 安装 31
5.2使用与保养 31
第六章经济效益分析 32
结论 33
参考文献 34
致谢 35
附录一中文译文 ⅰ
附录二外文资料原文

摘要
最近几年石材加工行业发展十分迅速，已经有了很大的市场规模.桥式切边机是在这个领域应用最广泛的机械之一.
石材立式圆柱磨机是主要对石材圆柱表面进行磨削和抛光的设备。整机是在立式车床的工作原理的基础上，进行改进、提高而研制成的。对石材圆柱体加工生产效率高、产品的质量稳定。立柱体上安装丝杠对磨头溜板机构起上下固定作用，以此来调节磨头高度，实现石材圆柱体在高度方向上的进给磨削运动。磨头横向进给机构也由丝杠来控制，用手轮控制磨头的横向进给量，使磨头始终与石材圆柱体相接触。工作台在电动机带动下转动，以实现石材圆柱体的回转面加工。转盘部分电动机竖直放置，电动机与减速器为一体。他们带动转盘轴转动，实现石材圆柱体的转动，磨头固定不动。
设备的基本参数为：
(1)加工范围
① 圆柱直径2000mm
② 加工高度1500mm
(2)主电动机功率 5.5KW
(3)总功率 10KW
(4)设备外形尺寸（长）*（宽）*（高）5770*2000*3500mm
该机器的主要机构为：主轴电机带动主轴旋转，工件装卡在工作台和三角架之间三家架主要是起卡紧作用。在另外的刀具那边是由一个电机带动刀具进行磨削，有精密的数控工作台控制。
本设计结合实际需求，同时注重商品化设计中的成本问题，考虑经济效益，务求产品安全合理、环保、经济。
图纸包括工程简图，总装配图和部分零件图，总图量不少于3张0号图附带设计说明书一份
关键词：石材；圆柱；磨削；加工；设计

Abstract
Recently several year stone material processing profession development was extremely rapid, already and it had a very large market scale. The bridge cutting edger machine is appliesed one of most widespread machineries in this domain.
Stone material vertical arc grinding machine is the main arc plate surface grinding and polishing equipment. The machine is designed based on vertical lathe, it is greatly improved, enhanced and developed in construction. To the vertical arc grinding, the production efficiency is high , and the product quality is stable. Install the guide screw on the cylinder and play the fixed function on grinding head from top to bottom, in order to adjust the grinding head height, achieve a high degree of the vertical arc grinding in the direction of feed grinding campaign. Grinder horizontal feed screw by agencies to control and hand control of the grinding head round the horizontal feed rate, make ends always in contact the vertical arc cylinder. Worktable in motor driven rotation, in order to achieve the vertical arc cylinder rotary processing. Some dial motor vertical, motor and reducer of integration. They led dial-axis rotating, the vertical arc cylinder rotation, the grinding head fixed moves.
(1) Equipment for the basic parameters：
① A processing area cylinder diameter 2000mm
② processing high 1500mm
(2) Main electrical power 5.5KW
(3) the total power 10KW
(4) Equipment dimensions (length) * (w) * (H) 5770 * 2000 * 3500mm
The main organization of that machine is: The principal axis electrical engineering arouses the principal axis revolves, the work piece packs the card to press at the worktable and the tripod, the tripod’s main is rise tight function in card. Having in the another knife that direction be aroused by an electrical engineering the knife have the proceeding incise, and having the precise number control the work set.
This design combines the actual need, paying attention to commercialize the cost in the design problem at the same time, considering the economic performance, striving for the product safety reasonable, environmental protection, economy
Including engineering schematic drawings, maps and assemble some of the parts plan, the general plan is not less than five O map attached a design manual.
Key words : Stone material；Cylinder；Cutting；Process；Design

此毕业设计题目来源于生产实际，由于石材圆柱是建筑装饰中最常用的部件，目前国内生产这种设备的厂家比较少，对此进行设计有利于生产，同时开发新产品。设计任务中涉及的知识面广，使机械制造专业的学生能够在设计过程中得到所学专业课基础理论知识综合运用及专业能力的训练。课题难度适中，基本上都是所学专业涉及到的内容，符合专业培养方案的要求。合理的安排时间，十二周内，每天都有计划任务，工作量度合适。

石材立式磨机设计包括主体部分设计和辅助部分的设计。其中主体部分设计内容包括：(1)设备的总体结构设计。包括立式圆柱磨机磨头系统设计，磨头横向进给，垂直运动和纵向运动设计。主轴主要用来装磨头，实现磨削和抛光。主轴电机功率为15kw。磨头直径为150mm转速为1000rpm，磨头横向有效行程为2000mm。磨头升降行程1500mm，磨头纵向有效行程4000mm。(2)磨头横向进给运动完成磨削运动，进给电机功率为1.5kw。(3)磨头升降完成结构完成磨头的垂直运动，由液压系统来实现，油泵电机3kw。 (4)磨头纵向电机功率为1.5Kw。

石材立式磨机设计[3A0]

内容简介：: ( WC as on in as 1. of is to C of in iC is an to of as 2, 3of of is of a to in 4 1)of P s of is of at be A / H or k is 5(m). , s, k is 2)of is of C in a 20 s he on ). of at a of ) by of on a in a is by on a on of to by of of a WC a C on C on be as an . S. J. N. . of A of at a on I 20 2%, 00 m) of of 50 mm(x 50 x 50.8 A 16g/C) g/of mm,mm/a an of as as of be 00 C so 00 he by a or .5 m/s. up m. 120 of x 450 x 450 in is on is by a 50 kW ). 00 an at 3 on by a on by on of by of 400 30 mm/s, 40 C As C It be C 40 500 m, 00 on C to at as ,of C 6 be to of of in at 6, 7. a of C is 3)u is of Nm/V : m/s; f : (m); c :of J/, in m2/C of in at of of . 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A. a 1999, 225p 16 N. J 1973,95(11), p 9317 L. J. of by 2001, 250, p 3668 G. S. 1998, p 1969 X. S. Li . M. 1994, 96, p 8110 L. 988, p 511 E. a 2000, 40 (8), p 表现在金刚石合成物和碳化物工具之间的磨耗和切割一系列岩石的磨耗和切割测试被极其稳定的金刚石合成物 (碳化钨(具所承担。磨耗试验作为一个特定的目的被开展，磨耗测试在一个装备了切割工具的，转动的氧化铝砂轮上进行。岩石切割试验在一台修改过的线性整平机上进行。在这些测试期间，作用在刀具上的推力和切割力被测量了。两种材料的磨耗系数用于评估磨耗表现，而切割表现由工具的磨损和有效切割距离的增量来估计。结果显示口元素的磨耗系数明显高于显示素的磨耗系数。撷切口表现好比是撷。在同样切口条件下，表现在撷上推力明显着高于表现在撷上的。实验性结果表明以被申请作为为切开坚硬和磨蚀岩石的一个有效工具。本文由 X. S. J. N. . 图 1 岩石切割工具已经传统地以碳化钨（依据。经被使用了几十年。他们已经证明了在绝大多数煤和软岩石中的有效性和充分性，但是在坚硬岩石和强腐蚀性岩石中存在着不成功性和不合适性。要切开坚硬的和腐蚀的岩石，其中的一种方法就是用金刚石合成物代替刚石合成材料的主要改进，表现在黏合剂成分上的变化，由金属钴到陶瓷而由易反应的 (原子的 )结合在焊接期间生产出来的，或是作为焊接操作的一个原始成分。这种金刚石合成物被认知为极其稳定的金刚石合成物 (2, 3. 其中的一个工作宗旨是估计口元素的磨耗特征。各种各样的参量也许被用于表现材料的磨耗行为，但是磨耗系数是一个最常见的参量。磨耗系数在耗式 4中被给出： (1) 代表磨耗测试中的磨损量， P 代表装载， S 代表切口长度， H 代表穿戴材料的表面硬度。无维常数 K 代表磨耗系数。当解释实验性的结果时，接口处材料的硬度或许不是很确定。一个更有用的参量是比率 K/H 或者 k -，这被通认为尺寸磨耗系数 5(m)。 P 和 s 的为已知值， K 的值等于： (2) 另一个工作宗旨是评估和比较割元素在块状砂岩 (20 的切割表现，集中在岩石切割船具上。图 2 实验性细节磨耗试验在一套为特定目的建造的磨耗试验船具 (图 1)上执行了。样品被紧固在刀具柄内，并且横跨转动砂轮的表面，哺养了在切割的边框形式深度。行动在元素上推力和切削力（参见图 2）由压电池测量。来自压电池的信号以可调整的获取，通过了全国仪器的信号波形加工系统 (记录在私人电脑上，运行在镍元素的实验观察下。一个玻璃化的保税的铝土砂轮 (20 蚀性索引孔性 42%，氧化铝粒度 400 m)被选择为磨耗测试的标准制造量。轮子的最初维度是 350 毫米 (外在直径 ) x 50 毫米 (内部直径 ) x 米 (宽度 )。素，密度 g/岩石品级碳化钨 (割元素，密度 g/用于测试中。试验条件是：轮子旋转的速度：割的深度：给率： mm/试的环境：干燥。每一个元素需要以过使用平衡 (通过元素在测试前后的重量，以及它的密度，可以计算出元素的磨损量。对 00切割。（一次轮子的穿过对应一次切割）然而，，以至于测试在达到 100切割前就被终止了。图 3 岩石切割测试：岩石切割测试在一个修改过的整平机上执行，整平机的操作由计算机控制。线性切割速度（或岩石供给率）是在 s 和 s 之间的可调性软件。切割冲程能达到的维度是割元素被注入标准尺寸的岩石采撷体。切削刀鼓被安放在整平机的十字头上，被一台 50 千瓦水力的电动机所驱动。（图 3）刀鼓宽度为 100径精选 360鼓上面有 13 个采撷。力矩由安放在水力电动机上的力臂测量。推力由应变仪测量。刀鼓的旋转速度： 400给量 ;30mm/s,深度： 40 图 4 图 5 结果和讨论：磨耗测试：图 4 显示了切割刚玉砂轮时耗系数。正如期望的那样，磨耗系数。显然在线和间的缺口与切距迅速增加。在早期，磨耗系数大约是 14 倍。仅在 1500 米，磨耗系数超过 400 倍的磨耗系数。磨耗实验不得不在这个时期结束。有两个重要的因素可以解释这种行为。第一，如图 5 所示。 6 次切割后迅速减小。第二，行为的差别可能与两种材料硬度的温度灵敏度有关。切口的升温已经由尺寸的分析得到 6,7。以多种工作材料的试验数据为依据，在切口处的平均升温被给出： (1) 这里 u 是操作的具体能量， Nm/V:切割速度， m/s。 f:每次的供给量（ m）。c:工作材料的体积的比热， J/C ，在这个例子中，砂轮；千吨：轮子的热扩散率， m2/s。在具分析中，切割速度，供给量，和车轮体积的比热被恒定保持。因此，切口处的平均温度的差别最有可能来源于切割的具体能量的差别。。图 6 具体能量如图 6 所示。似乎在初始阶段，具体能量微高于随后在切割时期，具体能量足够高于方程式 3 看出，预计口处上升的温度将远远高于此硬度的显著下降将由割因素的接触层预计出来。 8方程式 1 和 2 预计切割速率随着硬度的下降而增加，因此与比较，这种影响将相当有助于耗系数的增高。图 7 图 8 图 9 图 10 图 7 显示新的素，和磨耗测试后，磨损平台在它们身上的发展。可以清楚地看见，虽然经切割的距离比得多，但是它的磨损平台发展比得多。磨损平台区域和力，切距分别显示在图 8 和图和图 9 时，应该注意到磨损平台的趋势和推力非常相似。当切口变大时，磨损稍微增加，推力也随之稍微增加。相反，磨损迅速增加，推力也随之迅速增加。这表明推力的增量取决于磨损的增量。图 10 显示了推力忽然磨损的关系，体现了这些参量之间较强的作用。图 11 岩石切割测试：岩石切割测试后，采撷被检测，采撷没有明显的磨损。相反，采撷技巧已经降低，大量磨损已经增加（图 11）。图 12 显示了切割期间撷的力矩价值，通过测试可以看出，撷的平均力矩只显示了一点变化，而撷的力矩在切割期间大约增加 50%。图 13 显示了岩石切割期间撷的推力。在测试中，撷的推力只是稍微地增加，而撷的推力在切割过程中迅速地增加。图 12 图 13 通过比较图 12(b)和图 13(b)，显而易见，切割过程中，推力的增加频率远远超过力矩的增大频率。此种现象可能可能存在两个原因。首先，对于工具磨损来说，切割力比推力较不敏感 9换句话说，特定的工具磨损，切割力的增量小于推力的增量。力矩是由鼓的切割力和半径得出来的 (采撷技巧 )。其次，切割力由两部分组成：一部分负责芯片形成，一部分克服摩擦。前一部分与切割条件有关系，就像切割的深度。而后一部分与工具磨损有关系。在两个相反机制中，工具的磨损影响着切割力。一方面，当工具磨损增大，切割的深度反而减小，切割力减小。另一方面，当工具的磨损增大，摩擦力随之增大，切割力增大。因此，当工具磨损增大，切割力是否增大或减小取决于哪种机制占优势。总结 1 在早期，磨耗系数大约是 14 倍。仅在 1500 米，磨耗系数超过 400 倍的磨耗系数。这是因为切割过程中割元素的推力和温度迅速增加。 2 推力和磨损面积的关系很密切。早期，磨损面积小，推力也相应小；当磨损面积增大，推力增加。可以观察到，不同的工具材料，不同的磨损面积增大程度，推力的增量也不同。 3 撷的岩石切割优于撷的岩石切割。同样的切割条件下，撷显示了大量的工具磨损，撷没有明显的显示。作用在切削刀鼓上的推力，撷足够高于撷。 4 刀具磨损以两种相反的机制影响着切割力。当工具磨损增加，切割深度降低，导致切割力下降。然而，由于工具磨损，摩擦力增大，切割力也相应的增大。因此，切割力增大或者减小取决于哪种机制占优势。作者： X. S. J. N. . 探开采。邮编 883，肯摩尔昆士兰 4069，澳大利亚。作者要感谢设计，制造磨损试验台和实验技术提供发面做出的努力。也感谢贯彻和落实切割试验中提供的帮助。此篇文章是 2007 年 4 月 19 日，意大利罗马举行的第二届国际工业金刚石会议中提交的论文，在钻石有限公司的友善许可下被打印出来。参考： 1 司法机构政务长和集中研究工具的磨损和岩石的切割 . 2 i,刚石化合物的切割 . 3 P. N. T. 等人研究一种新的金刚石磨损 . 4 研究工程材料的摩擦和磨损 . 5 司法机构政务长 J. A. 磨损模型的分析，计算和绘图。采用介质力学的方法 . 6 N. 研究工具的磨损和工具的寿命 . 7 L. J. 定碳化钨的磨损系数 . 8 G. S. 研究硬质合金钨 . 9 X. S. . M. 研究切割工具的切割力，关键的工程材料 . 学号： 090401109 毕业设计（论文）题目石材立式磨机设计系专业班级交通与机械工程系机械设计制造及其自动化 09 学生姓名石万里性别男指导教师赵民职称教授 1. 毕业设计（论文）选题论证书共 1 页 2. 毕业设计（论文）任务书共 4 页 3. 毕业设计（论文）开题报告共 1 页 4. 毕业设计（论文）进度检查表共 1 页 5. 毕业设计（论文）指导教师评定意见共 1 页 6. 毕业设计（论文）评阅人评阅意见共 1 页 7. 毕业设计（论文）答辩记录及成绩共 1 页 8. 毕业设计（论文）答辩委员会评审意见共 1 页沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）选题论证书毕业设计（论文）题目石材立式磨机设计指导教师姓名赵民职称教授是否新题否是否首次指导毕业设计（论文）否指导教师单位沈阳建筑大学此毕业设计题目来源于生产实际，由于石材圆柱是建筑装饰中最常用的部件，目前国内生产这种设备的厂家比较少，对此进行设计有利于生产，同时开发新产品。设计任务中涉及的知识面广，使机械制造专业的学生能够在设计过程中得到所学专业课基础理论知识综合运用及专业能力的训练。课题难度适中，基本上都是所学专业涉及到的内容，符合专业培养方案的要求。合理的安排时间，十二周内，每天都有计划任务，工作量度合适。石材立式磨机设计包括主体部分设计和辅助部分的设计。其中主体部分设计内容包括： (1)设备的总体结构设计。包括立式圆柱磨机磨头系统设计，磨头横向进给，垂直运动和纵向运动设计。主轴主要用来装磨头，实现磨削和抛光。主轴电机功率为 15头直径为 150速为 1000头横向有效行程为2000头升降行程 1500头纵向有效行程 4000(2)磨头横向进给运动完成磨削运动，进给电机功率为 (3)磨头升降完成结构完成磨头的垂直运动，由液压系统来实现，油泵电机 3 (4)磨头纵向电机功率为审核意见教研室意见系毕业设计（论文）领导小组意见主任签字：组长签字：年月日年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）任务书题目石材立式磨机设计系：交通与机械工程系专业班级：机械 09 学生姓名：石万里学号： 090401109 指导教师：赵民职称：教授指导教师单位：沈阳建筑大学设计地点：校内起止日期： 2013 年 3 月 11 日至 2013 年 5 月 24 日 1. 毕业设计（论文）内容及要求：主要内容： (1) 石材立式磨机设计包括主体部分设计和辅助部分的设计。其中主体部分设计内容包括：设备的总体结构设计。包括金刚石磨头设计，磨头横向进给，纵向进给结构计。主轴主要用来装夹金刚石工具，实现磨削和抛光运动。主轴电机功率为 1头横向有效行程为 2000向行程 1500降高度 200 磨头横向运动，驱动电机功率为 1 磨头垂直运动，驱动电机功率为 1 磨头纵向运动，驱动电机功率为各向运动均采用丝杠螺母副结构。 (2) 石材立式磨机机总体结构设计，完成总装图绘制。 (3) 各主要部件设计，包括磨头结构设计，运动结构设计，数控系统设计。完成各系统装配图绘制和主要零件设计。 2. 图纸、程序、上机、应用软件、实验、外文翻译等具体要求：图纸整洁，制图及标注符合国家标准；图纸要有总体装配图、零件图，画图按照国家标准，标准件选用规范，标准规范，图纸内容应能充分表达所设计机构（零件）的结构；图量应能折合 0 号图不少于 3 张；有手绘 2 张图；翻译 1 篇英文资料，中文译文不少于 3000 字，外文资料原文必须是式，要求翻译语义流畅、通顺，表达清楚；上机机时不少于 120 机时。 3. 时间进度安排：时间阶段计划完成内容第一周总体结构设计第二周总体结构设计第三周磨头结构设计第四周磨头结构设计第五周磨头运动结构设计第六周磨头运动结构设计第七周支撑结构设计第八周支撑结构设计第九周工作台结构设计第十周工作台结构设计第十一周说明书编写，手绘图纸第十二周整理材料，准备答辩 4. 主要参考资料、文献 1 孙志礼沈阳：东北大学出版社 2 机械工程手册编辑委员会北京：机械工业出版社 3 哈尔滨工业大学、天津大学上海科学技术出版社 4 机械设计手册编委会机械工业出版社 5 机械工程师手册编委会机械工业出版社 6 赵民主编石材加工设备机械工业出版社 2003. 指导教师签字：日期：年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）开题报告课题名称石材立式磨机设计课题来源结合生产实际课题类型工程机械系交通与机械工程系学生姓名石万里学号 090401109 专业机械设计制造及其自动化开题报告内容一、调研资料准备根据任务书的要求，通过指导教师介绍、上网、到情报所及利用学校的图书馆的方式进行资料的收集，查阅有关文献资料多篇。通过阅读所收集到的资料，确定设计题目所涉及的理论知识为机械原理、机械设计、石材加工工艺及加工装备设计等。掌握石材主要加工设备和结构。工件运动系统，工业相机运动机构为设计任务的重点难点。二、设计的技术路线及方案通过给定的工作台尺寸设计参数要求，选择工件的两个方向的运动的步进电机，然后确定电机功率；相机的拍照的时间、速度的参数要求，确定运动的横向传动和纵向传动方案；撰写设计说明书。三、完成设计任务的时间分配，阶段性成果第 01 02 周：总体结构、工作台设计；第 03 04 周：横向运动机构设计；第 05 06 周：；纵向运动机构设计；第 07 09 周：电机，导轨，润滑系统设计；第 10 12 周：具体零件设计，图纸完善，撰写毕业设计说明书，准备毕业设计答辩四、预计能完成的设计成果目标提交设计图纸，折合 3 张，提交设计说明书一份，字数不少于 15000 字。指导教师意见：签名：年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）学生进度检查表时间阶段学生完成的内容指导教师检查意见指导教师签名检查日期第一周总体结构设计第二周总体结构设计第三周磨头结构设计第四周磨头结构设计第五周磨头运动结构设计第六周磨头运动结构设计第七周支撑结构设计第八周支撑结构设计第九周工作台结构设计第十周工作台结构设计第十一周说明书编写，手绘图纸第十二周整理材料，准备答辩沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）指导教师评定意见书评定成绩：指导教师签字：指导教师职称：指导教师单位：年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）评阅人评阅意见书评阅成绩：评阅教师签字：评阅教师职称：评阅教师单位：年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）答辩记录及成绩机械设计制造及其自动化专业 09级学生石万里指导教师赵民毕业设计（论文）题目石材立式磨机设计答辩时间：年月日时分至时分出席人主任委员（组长）委员（组员）、、答辩委员会（答辩小组）提出的问题及答辩情况：记录人：答辩成绩：主任委员（组长）签字：沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计（论文）答辩委员会评审意见学生姓名：石万里系：交通与机械系专业班级：机械 09 题目名称：石材立式磨机设计评审意见：毕业设计（论文）成绩评定量化表（按百分制分配）：项目评定成绩评阅成绩答辩成绩平时成绩总分比例分数经评定，该生毕业设计（论文）成绩为：沈阳建筑大学城市建设学院系答辩委员会主任（签字）：年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计说明书毕业设计题目系专业班级学生姓名性别指导教师职称年月日此页论文用沈阳建筑大学城市建设学院毕业论文毕业论文题目系专业班级学生姓名性别指导教师职称年月日沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计说明书毕业设计题目石材立式磨机设计学院专业班级交通与机械工程系机械设计制造及其自动化 09 学生姓名石万里性别男指导教师赵民职称教授 2013 年 5 月 16 日目录第一章绪论 . 1 材品种分类 . 1 理石 . 1 岗岩 . 4 灰岩 . 5 材市场前景 . 7 国石材工业的发展与现状 . 8 材加工机械发展趋势 . 10 第二章工作原理和总体设计 . 12 材立式磨机的构成 . 12 动系统 . 13 动系统 . 13 第三章传动系统的结构设计 . 15 作台设计 . 15 机的选择 . 16 座电机 . 16 端电机 . 16 电机 . 17 向丝杠的设计 . 17 传动的结构设计 . 18 的结构设计 . 20 丝杠副 . 22 滑 . 22 尘 . 22 珠丝杠副在使用时注意事项 . 22 装 . 23 速器设计 . 23 却系统 . 26 滑系统的设计 . 26 第四章强度校核 . 27 轴的校核计算 . 27 向丝杆的强度校核 . 30 第五章安装与保养 . 31 装 . 31 用与保养 . 31 第六章经济效益分析 . 32 结论 . 33 参考文献 . 34 致谢 . 35 附录一中文译文 . 附录二外文资料原文 . 摘要最近几年石材加工行业发展十分迅速，已经有了很大的市场规模石材立式圆柱磨机是主要对石材圆柱表面进行磨削和抛光的设备。整机是在立式车床的工作原理的基础上，进行改进、提高而研制成的。对石材圆柱体加工生产效率高、产品的质量稳定。立柱体上安装丝杠对磨头溜板机构起上下固定作用，以此来调节磨头高度，实现石材圆柱体在高度方向上的进给磨削运动。磨头横向进给机构也由丝杠来控制，用手轮控制磨头的横向进给量，使磨头始终与石材圆柱体相接触。工作台在电动机带动下转动，以实现石材圆柱体的回转面加工。转盘部分电动机竖直放置，电动机与减速器为一体。他们带动转盘轴转动，实现石材圆柱体的转动，磨头固定不动。设备的基本参数为： (1)加工范围圆柱直径 2000 加工高度 15002)主电动机功率 (3)总功率 104)设备外形尺寸（长） *（宽） *（高） 5770*2000*3500机器的主要机构为：主轴电机带动主轴旋转，工件装卡在工作台和三角架之间三家架主要是起卡紧作用。在另外的刀具那边是由一个电机带动刀具进行磨削，有精密的数控工作台控制。本设计结合实际需求，同时注重商品化设计中的成本问题，考虑经济效益，务求产品安全合理、环保、经济。图纸包括工程简图，总装配图和部分零件图，总图量不少于 3 张 0 号图附带设计说明书一份关键词：石材；圆柱；磨削；加工；设计 it a is of in is is on it is in To is is on on to in to a of in of by to of in in in to of (1) A 000 5002) 3) 04) * (w) * (H) 5770 * 2000 * 3500of to at s is in in be by an to in at of is a 沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 1 石材立式磨机第一章绪论材品种分类常用的建筑石材根据其特点及用途，大致分为三大类：花岗岩（麻石）、石灰岩、大理石，而真正作现在装饰用的，主要是大理石及花岗石。本文将着重介绍这两样石材的功用及市场前景。理石大理石又称云石。全地球云石矿产中，有花色数百种，但是已开采而流行于市面上的，仅有五十种。它的颜色高雅，有红、橙、米白、绿、灰色等，各色亦有变化，混合物间的色泽差异错综复杂，更形成各类颜色特点。质地坚固，强度极高，且纹理优美，适合于室内的墙身、地板、周边及洗脸盆等。此外，各大小城市的大厦、银行、酒店之大堂，均以选择云石为其主要的装饰材料，以衬托其建筑物的宏伟和高贵。大理石按其性能及用途可分为： (1) 大理石荒料天然大理石荒料（简称荒料） ,是从矿床开采出来具有规则形状的石材，主要用于加工制作建筑装饰材料和其他制品。其规格和技术要求，有关标准（定如下：荒料品种按其矿藏资源所具有的相对稳定的颜色和花纹特点而定。开采中如果颜色和花纹特点与原定品种相比有明显变异时，不能作为同种品种。荒料分为规格料、协议料两种。规格料定为第九种。每块荒料的颜色较浅，花纹特微，应符合该品种的要求，不得有风化现象和带有该品种不应有的明显色斑及其他坚硬杂质。荒料的两个大面（成材面）不得有裂纹；宽度超过 40四个侧面上容许有大致平行于大面的裂纹一条，但裂纹两端所影响的宽度不得超过 5 规格料应为方形和矩形六面体，其外形规格应符合下列要求：规格（长、高尺寸）不容许有负公差，正公差不得超过 6度偏差不超过 5度偏差不得超过 3 (2) 大理石板材大理石是石灰岩经过地壳内高温高压作用形成的变质岩，为层状结构，有显著的结沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 2 晶，其纹理有条纹和斑状之分。经过加工后的大理石板材表面光滑如镜，棱角整齐，美观大方，给人朴素的感觉。在建筑上多用于室内墙面、地面、墙裙、窗台板、门窗洞、贴脸及柜台等。由于大理石主要成分是石灰岩，化学性质较差，不耐酸，空气中所含二氧化硫和二氧化碳等酸性物质和盐类，对大理石有腐蚀作用，所以为保持大理石表面的光洁，大理石板材多用于室内。对大理石板材的安装要求是：板材安装后被遮盖的部位的棱角缺陷，不得超过被遮盖部分的 1/2；两个磨光面相邻的棱角，不容许有缺陷；板材磨光面不得带有直径超过 2明显砂眼；板材磨光面不容许有明显划痕；磨光板材的表面容许有不贯穿厚度的裂纹；贴面产品，贯穿厚度的裂纹长度，一级品不得超过其顺延方向长度的 20%，且距板边 60围内不得有大致平行于板边的贯穿裂纹；二级品贯穿裂纹长度不得超过其顺延方向长度的 30%；天然大理石容许粘接和修补，粘接或修补后正面不得有明显痕迹，颜色应于正面花色相似；定型产品 50100一批，应达到色调与花纹基本调和，不得与标准样板的颜色和特征有明显差异。大理石板材的颜色与成分有关，一般而言，较常见的有黑、白、红、黄、绿等色系。白色含碳酸钙、碳酸镁，紫色含锰，黑色含碳、或者沥青质，绿色含钴化物，黄色含硌化物，红褐色、紫红、棕黄色含锰及氧化铁水化物，无色透明含石英，多种颜色含有不同成分多种杂质。纯白色的大理石的成分比较单纯，但多数大理石是两种或两种以上成分混杂在一起。因为成分复杂，所以大理石颜色变化较多，深浅不一，故能形成独特的天然美。一般来说，不少公共场合如商业大厦、购物中心、酒店大堂、走廊、电梯大堂及一般高尚住宅等的地面，均以铺砌云石地板及地砖以显示高贵显赫的形象，但是，由于这些场所占地面积颇大，倘若选择净色的云石地板，可能会出现平淡单调的感觉，所以很多时候都加上一些拼图作为点缀。而且，一些手工精细别出心裁的图案，能提供极高的观赏价值。通过先进的拼图技术，可造出各种不同尺寸的图案。款式之多，千变万化，沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 3 更如同万花筒般，增添装饰的效果。除了作地板材料以外，云石还可以作柱形、拱形、多边形或者球形等曲线形态作为装饰或楼宇大堂等的支柱。增强视觉效果，营造雍容气派。意大利生产云石拼花图案而闻名于世，它的产品设计独具匠心，在设计师完成设计图案后再挑选云石粒作颜色搭配，最后由熟练的技师以人手精心镶嵌而成，所以每件制成品均具有极高的艺术价值。现时最普遍的石材除了源自意大利外，也有不少是来自希腊、印度、太外及中国等地。此外，配合由意大利、德国及日本等先进国家引进的精良设备及技术，不同类型的云石制品，也能突破传统范畴，有更新的发展。透过高科技术的应用，崭新技术（如水力切割法）及电脑的辅助，在雕刻及切割方面更能控制得准确无误，加工更加精细，各种不同储存及不同形状的线条、圆柱或不规则图形等，也能匠心独运，浑然天成。中国现有大理石品种工 390 多种，经外贸编号者 130 个，如汉白玉等更是世界上罕见的珍品。大理石是地壳中原有的岩石经过地壳内高温高压作用形成的变质岩，地壳的内力作用促使原来的各类岩石发生质的变化的过程。质的变化是指原来岩石的结构、构造和矿物成分的改变，经过质变形成的新的岩石类型称为变质岩。大理石主要由方解石、石灰石、蛇纹石和白云石组成，其主要成分以碳酸钙为主，约占 50%以上。其他还有碳酸镁、氧化钙、氧化锰及二氧化硅等。由于大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面很快失去光泽，大理石一般性质比较软，这是相对于花岗石而言的。当然，你没必要去理会这个，因为这个地质年代都是按亿来计算的，在我们有生之年，这个质变都是有限的一种变化。又称云石，是重结晶的石灰岩，主要成分是灰岩在高温高压下变软，并在所含矿物质发生变化时重新结晶形成大理石。主要成分是钙和白云石，颜色很多，通常有明显的花纹，矿物颗粒很多。摩氏硬度在 5 之间。由于大理石一般都含有杂质，而且碳酸钙在大气中受二氧化碳、碳化物、水气的作用，也容易风化和溶蚀，而使表面很快失去光泽。大理石一般性质比较软，这是相对于花岗石而言的。在室内装修中，电视机台面、窗台、室内地面等适合使用大理石。大理石是商品名称，并非岩石学定义。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 4 大理石是天然建筑装饰石材的一大门类，一般指具有装饰功能，可以加工成建筑石材或工艺品的已变质或未变质的碳酸盐岩类。它是由中国云南大理市点苍山所产的具有绚丽色泽与花纹的石材而得名。大理石泛指大理岩、石灰岩、白云岩、以及碳酸盐岩经不同蚀变形成的夕卡岩和大理岩等。花岗岩俗称麻石，是一种坚硬的天然石矿，经磨光之后，晶莹剔透，明艳照人，具有质地坚固、抗压、抗折、耐腐蚀、强度高等特点。由于花岗岩质地坚硬，故是外墙、地台、楼梯、窗台板、楼面、墙边最理想的建筑及装饰材料。在高级酒店、宾馆、酒楼、食肆及住宅商铺等中使用更能增添格调。 (1) 花岗岩荒料花岗岩属岩浆岩，它的矿物成分为长石、石英及少量云母，是一种酸性岩石（二氧化硅含量达 6575%）。花岗岩常呈现整体状的均粒状结构，其颜色主要是由正长石的颜色和少量云母及深色矿物的分布情况而定，通常为肉红色、灰色或灰红相间的颜色，在加工磨光之后，便形成色泽深浅不一的斑点状花纹，花纹的特征是晶粒细小，并分布着繁星般的云母黑点和闪闪发光的石英结晶，没有像大理石表面具有的圆形花纹，故花岗岩与大理石是比较容易区分的。 (2) 花岗岩石板材花岗岩饰面板以其质坚耐腐、美观大方、高雅大方的气质赢得人们的青睐。其主要应用于高级民用建筑，特别是纪念性建筑（如石碑、石窟等）。花岗岩饰面板的安装施工基本上与大理石一样，但不像大理石板要求拼花试铺，花岗石板只要是同一品种，色泽一致便和合拼成图，故可省略细致的拼花工序。根据用途和加工方法，以及加工程序的差异，花岗岩板材分以下四种：剁斧板材：表面粗糙，具有规则的条形斧纹；机刨板材：表面平整或者具有相互平行的刨纹；粗磨板材：表面平滑无光；磨光板材：表面光亮、色泽鲜明、晶体鲜明突出。中国著名的花岗岩品种有河南偃师系的菊花青、雪花青和云里梅，其次为山东的济南青、四川的石锦红等。花岗岩是一种火山爆发的熔岩且受到相当的压力在熔融状态下隆起至地壳表层之构造岩。在地壳表层形成中，缓慢地移动冷却下来。属于火成岩之一沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 5 种，火成岩是由含有硅酸盐 (融物的岩浆或熔岩冷却固化结晶形成的一种物质。当熔化的岩浆冷凝固结时，矿物即形成于火成岩，像橄榄石、辉石之类。其密度最大的铁镁硅酸盐矿物，在岩浆温度最高时形成；密度较小的矿物，如长石和石英，则在冷却的后期形成。形成于熔岩中的矿物，通常可以毫无拘束地生长，并有发育完好的晶形。由于花岗岩硬度仅次于钻石列第二位，经久耐用，显然是生产墙砖和地铺的理想材料。因为花岗岩比陶瓷器或其它任何人造材料稀有，所以铺置花岗岩地板可以大大增加大房产的价值。花岗岩品种丰富，颜色多样，可为客户提供提供广泛的选择范围。花岗岩台面是容易维护，抗污能力较强。总体而言，花岗岩地铺墙砖可为用户提供了一个极其耐用和易于维护表面。此外，不同于人造合成材料，自然花岗岩台面拥有独特的耐温性，故为各类板材加工的首选。天然石材亚美联科石材、大理石壁炉、大理石。一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩。俗称花岗石。二氧化硅含量多在 70%以上。块状无层理，花岗镶嵌结构，常经球状风化。颜色较浅，以灰白色、肉红色者较常见。主要由石英 (硬度 7)、长石（硬度 6）和少量黑云母（硬度 24）等暗色矿物组成。石英含量为 20% 40%，碱性长石多于斜长石，约占长石总量的 2/3 以上。碱性长石为各种钾长石和钠长石，斜长石主要为钠更长石或更长石。暗色矿物以黑云母为主，含少量角闪石。具花岗结构或似斑状结构。石灰岩简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸反应剧烈。石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，是炼铁和炼钢的熔剂。 (1) 石灰岩荒料石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）；生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、状灰岩、团块状灰岩等。由生物化学作用生成的灰岩，常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物，当黏土矿物含量达 25%50%时，称为泥质岩。白云石含量达 25%50%时，称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑材料。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 6 石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一。按其沉积地区，石灰岩又分为海相沉积和陆相沉积，以前者居多；按其成因，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型；按矿石中所含成分不同，石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。资源分布情况：中国石灰岩矿产资源十分丰富，作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。产地遍布全国，各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。 (2) 石灰岩板材综合利用技术方法及工艺流程我国石灰岩资源的特点是储量大，质量较好。因而我国较大的石灰岩矿山都采用洗矿破碎分级方法处理石灰岩矿石，以除去地表泥土、砂石、粘性泥团对砂石的污染。对于品位较低的石灰岩或矿石性质差异大的石灰岩，国外有些国家采用浮选法或光电选矿方法。如用浮选法进行石灰岩和石英与铁的分离等；用浮选法或光电选矿法进行石灰岩和白云石与菱镁矿的分离等。建材工业用石灰岩产品质量要求：水泥工业：用于水泥生产的石灰质原料，质量要求列于表 7。对非晶质石灰岩，其粒度要求为 3080 玻璃工业：一般来说，根据玻璃质量要求不同而选用量不同的石灰岩，但要求所选用的石灰岩为非晶质且成份稳定。石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好，规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例，东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位，中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩，西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩，华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。石灰岩的主要成分是碳酸钙，可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情况下一升含二氧化碳的水，可溶解大约 50 毫克的碳酸钙。据地质学家在桂林地区调查，发现那里的水每年可溶解、侵蚀石灰岩表层大约有指甲那么薄的一层。别看每年只溶蚀这么一点儿，但是地球发展的历史是极其漫长的。就以最近的地质时期第四纪来说，大约也有 300 万年了。即便这样缓慢的溶蚀速度，300 万年也可以溶蚀 900 米呢！而桂林的孤峰也只有一二百米高，常见的溶洞的最大高度也只有几十米。但也不是有石灰岩的地方都能形成这种地形地貌，而是需要有大面积、大厚度、地质纯净的石灰岩，还要求有温暖潮湿的气候条件才有可能发育成如此完美的地貌，形成那样美丽的自然风光。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 7 据最近美国世界石材杂志的调查资料显示：石材商认为世界石材市场在未来 510 年内仍将保持发展势头，被调查者预测石材业年增长率将达到 6%。据意大利有关方面预测，全世界在 2005 年石材消费量将达平方米，荒料需求量达 8047 万吨； 2010 年石材消费量将达 110857 亿平方米，荒料需求量达 10863 万吨；2015 年石材消费量将达平方米，荒料需求量达 14665 万吨； 2025 年石材消费量将达 40 亿平方米。其比例为大理石占 50%，花岗石占 45%，余下的 5%是砂岩、板岩、玄武岩、石灰石、玛瑙石等。红色、黄色、绿色、黑色、蓝色、白色仍为名贵品种，一些变通品种将受欢迎，但对其质量的要求会越来越高。随着严格的防火要求和玻璃幕墙的光污染，以及安装技术的进步，石材幕墙将是大势所趋。各种石雕、异型石材的需求也将猛增。虽然塑料、陶瓷等建材对天然石材构成巨大威胁，但由于石材的独特天然优势，仍旧是建筑装饰工程的首选材料。石材粗质类表面处理，由原来单纯的光面建筑用饰材向亚光、麻石、烧毛、凿毛、剁斧及其多种组合迅速扩展，文化石、各种石雕、环境石等，是城市装饰石材用途横向发展的新趋向，人造环保合成石（微晶石）将会是一个重要的流行趋势，其生产所用原料是尾矿、废渣、玻璃碎片等废弃物，采用低能耗制造工艺和高新技术，在产品配置或生产过程中，不使用有害化合物及添加剂。具有硬度高、强度大、无放射性、无色差、零吸水率、耐污染特性。其质感柔和华丽，色泽高雅超群，各种理化指标均高于天然石材，被公认为是世纪绿色建材中的首选饰材。在这种大环境下，中国石材逐步走向世界市场。芬兰是石材生产国家，但人工昂贵，成本较高，因此，近几年中国石材以其质优价廉进入芬兰市场，同时将东方的园林艺术也传播到西方。造型简单的石盆、园林假山石很受欢迎。日本重视环境保护，不久前从中国进口一种灰色石材，用做公众场合的铺路石，经处理后可以防止空气污染。随着人们环保意识的增强，对回归自然的渴望，天然石材、竹木、纯棉织物以其朴实自然、淡雅温馨，在国际市场销售看好。日本选用中国表面粗质的石材做公众场合的铺路石，不仅体现出自然古朴、高贵永恒、韵味深长的效果和意境，而且可防止镜面反射光对人眼的刺激和因滑跌对人造成的伤害。韩国同样把石材作用充分发挥，他们从中国进口绿色大理石的大板，制成保健治疗石床。石材产品也越来越多样化， 20 世纪 80 年代，石材工业重要的产品是薄板，厚度在沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 8 1015 毫米； 90 年代，薄板向超薄板发展，厚度在 8 毫米以下，意大利生产出 65 毫米厚度的花岗石面砖，瑞典生产出毫米厚度的石材面砖。目前，生产的大理石超薄板为3 毫米。超薄板的最大优点是重量轻，用普通粘合剂就可方便地固定在墙壁上，并且可以大量节省和有效利用石材资源。它的天然色泽、花纹和耐用性，使之具有无法比拟的广阔发展前景。国际上一直流行薄板、超薄板。现在，我国珠江三角洲地区、北京及山东莱州市正悄然兴起薄板热。随着住宅、环境工程向中、高档水平发展，对石材的异型产品、建筑雕塑、拼花雕刻、各类复杂美观的曲面、柱面乃至石制家具等都提出了新的需求。以金刚石绳锯、带锯及钻锐磨等刀具为主，并与电脑控制的高新技术相结合的加工设备，则充分满足了这种要求。石材加工工具的改进，为石材市场的拓展提供了广阔的天地。世界石材人均消耗最新排名为希腊方米，沙特方米，瑞士方米，比利时方米，意大利方米，德国方米，中国方米。中国人均石材年耗虽然很低，但中国的建筑市场年耗石材 6000 万吨却是世界最大的。许多迹象表明，中国建筑市场仍是充满活力的、快速增长的。同样，石材市场的潜在需求也是巨大的。国石材工业的发展与现状与水泥、玻璃一样，我国石材在世界上声名卓著， “四大 ”桂冠当之无愧。一是石材资源大国。我国石材资料丰富，分布广泛，已探明的石材品种有 2000 种以上，并还在开发之中，从长白山到五指山都有石材资源。目前探明的 3000 多座矿山，储量均在几万乃至几亿立方米，开采数百年资源也不会枯竭。二是石材生产大国。据有关统计资料，我国 2000 年石材产量达 1500 万吨，还不包括广大农村建房用石材， 2001 年全国石材生产总产值达 1000 多亿元。三是石材消费大国。 2000 年国内建筑装饰总工程绝对量共用各种石板材 6000 万平方米， 2001 年上升至 1 亿平方米。四是出口大国，去年石材出口金额为 9048 亿美元，比上年增长占世界第一。 2000 年时，全国石材工业企业已发展到近 3 万家，从业人员达 550 万人，有些企业年加工板材能力可达 50 万 100 万平方米，纵观全国石材工业的发展，在号称 “四大加工基地 ”的山东（莱州）、福建（南安）、广东（云浮）、四川（雅安）之后，又涌现出内蒙古、山西、河南、浙江、湖北、新疆等一批新的加工基地。云浮市石材工业的发展更是中国石材工业发展的一个缩影。云浮石材发展得益于党沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 9 的改革开放政策和当地政府关心支持。在 20 世纪 80 年代出现了一批点石成金的私营企业，如永光兄弟石材有限公司、荣华富石材总厂、金山石材有限公司、春光石材有限公司等。由于云浮的单一石材品种满足不了珠江三角洲市场日益增长的需要，于是从黑龙江到海南宝岛，从天山深处到舟山群岛，凡有名贵石材品种，都被运回云浮进行加工，然后冠以响亮的 “云浮石材 ”品牌推向海内外市场。云浮石材也由单一品种，逐渐发展到拥有花岗石、大理石、板石三大门类，红、白、灰、绿、黑、蓝、黄、棕、花斑等九大花色系列， 600 多个品种。如今，云浮已经成为名副其实的石材集散地，形成类似意大利的加工模式：外购荒料运回加工外销成品。民营及外资企业在中国石材工业发展中占有一定地位。如新疆广汇石材股份有限公司是一家民营企业，现拥有矿山 18 座，开发新疆红、天山蓝宝等 20 多个名特品种，板材综合生产能力达 58 万平方米 /年，打造出了 “广汇石材 ”的品牌。环球石材集团有限公司是香港独资企业，营业额每年超过 3 亿元，并开创了中国异型石材的先河。在石材业取得骄人业绩的同时，也要清醒地认识到存在的一系列问题，及国内企业面临入世的冲击。当前的关键问题是如何从石材大国过渡到石材强国？这是需要我们认真研究、采取相应对策，并不断为之而努力奋斗。问题集中体现在以下几个方面： (1) 行业法规、相关标准不健全、不完善、权威性的指导作用不够。低质量的标准虽然在 20 多年前救活了一批企业，但在今天，它已经严重地制约着我国石材工业向更高层次、健康有序地发展。石材放射性一次次地被过分夸大，而且是在石材放射性标准颁布实行数年后发生的。 (2) 矿山成荒率低。我国一般在 8%左右，发达国家在 80%以上。急功近利的开采导致了小规模、土办法、零散作业的乱挖乱采局面，致使宝贵的一次资源痛遭破坏。 (3) 花巨资引进的国外先进设备，使用不当，维护不善，缺件严重，趴窝、半趴窝现象普遍。 (4) 石材机械设备整体科技含量不高，致使加工质量低下、精度不够。优等品和一等品仅占 35%。蹦边、掉角、裂纹、光泽度低成了通病。 (5) 劳动生产率低下。我国人均年产板材仅几十平方米，发达国家在 200010000 平方米以上。 (6) 至今没有建立行业教育体系，就业人员素质普遍低下。未受系统教育的农民工居多数，高级管理、科技人才几乎没有。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 10 (7) 石材产品高中档不足，低档过剩。出口产品以荒料和初加工为主，附加值低，经济效益亦低。石材防护、翻新、除垢等应用技术，没有受到人们的普遍重视和推广，致使石材的装饰性、艺术性并未得到充分表现等等。应如何顺应历史潮流，促使中国石材工业进一步腾飞？根据社会发展及市场经济规律，石材企业应达成下列共识：首先是认真学习贯彻行业标准，用规范引导行业健康发展。规范市场管理，以市场为纽带，定期组织开展技术、信息、新产品推广应用等方面的交流，鼓励企业以产品质量、技术水平和诚信为竞争手段，制止恶性竞争。其次是打破固步自封的门户，走联合兴旺发展的道路（避免单个企业在互相竞争中自相残杀）；进一步在全国范围内强强联合，短时间内迅猛扩充实力；然后共同组建一支能够抵御外国石材产品风浪冲击的航母战舰。材加工机械发展趋势石材机械与石材加工工艺密切相关。近年来，国家石材开采与加工业的持续发展带动了石材机械制造业的兴旺。无论是研制我国的石材机械，还是引进国外的石材机械，都必须了解国际石材机械的发展趋势，以期增强我国石材工业与国际竞争的能力 (1) 异型石材加工机械走向电脑化石材的异型加工若人工或单工序机械加工，则劳动量大、生产效率低、抛光成本高，难于满足质量要求，而且运用金刚石工具损耗快。所以一些工业发达国家采用了装有金刚石铣刀的仿形铣床加工异型石材制品。其优点是一次夹装可完成多工序作业，加工质量高，很适宜加工复杂的轮廓；缺点是只能单件生产，而且对金刚石铣刀的技术要求很高。目前异型石材加工机械有向电脑化发展的趋势，从产品设计、工序操作到生产管理都使用了电脑，可以得心应手地加工各种异型石材制品。 (2) 石材面砖加工机械实现多片式锯片加工加工石材面砖最常用的方法是用钢砂锯将石材荒料锯切成所要求厚度的大板，经过磨机磨光后用桥式切机锯切成方块。但是现代先进的生产方法已改为采用多片式圆锯片锯机将一定规格的石材荒料锯切成一定宽度的薄板，用水平锯切机锯切成板条后再用横切机锯切成方块。用这种方法生产效率可大为提高，而生产成本大幅度降低。据估计目前全世界约有 500600 台多片式圆锯片锯机在使用。现代建筑的设计和施工方法都迫切需要重量轻的建筑材料，特别是外墙面砖的重量应尽量轻。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 11 90 年代初，为了生产超薄石材面砖，意大利研制成功切片机。这是一种串列式多片圆锯片锯，装有 14 片金刚石圆锯片，直径由小到大顺序排列在一空间平面上，可以说这是当前生产薄型石材面砖最先进的设备。 (3) 荒料石板加工机械趋向大型、自动化将石材荒料锯切成板材，常用的机械有：框架锯、圆锯片锯和金刚石串珠绳锯等框架锯当今明显的发展趋势是自动化和大型化，锯切工艺参数可在一定范围内自动调节，连杆行程实现不停机自动补偿。框架锯的锯切过程是非连续性的，因而锯切速度不可能快，一般不超过 2 米 /秒，所以提高生产效率的途径之一就是向大型化发展，增加每批次的锯切数量。目前世界上最大的框架锯一次可生产 120 块板材。圆锯片锯广泛用于锯切各种石材，它的锯切速度很快，但锯切深度受到锯片直径的限制，一般不超过直径的 1/3。 1997 年德国研制成功直径达 5 米的圆锯片芯片，据称是世界上最大的。据预测，在未来 5 年内，国际上多片式圆锯片将以每年 200 台的速度增长。单道金刚石串珠绳锯有多种结构，锯切速度可根据不同的石材在 3040 米秒之间调节，可锯切特大块的荒料，高度达 2 米，宽度 4 米，长度不限。由于金刚石串珠绳比钢丝绳加磨料锯切法用的钢丝绳短得多，厂房占地面积小，工作噪音也较小，因此这种锯切方法在国外已推广。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 12 第二章工作原理和总体设计该机在整体结构的主要零部件有底座基础、纵向导轨、横向导轨、支柱、切削头、旋转工作台、控制箱、等组成。其中底座基础上安装有地脚螺栓，纵向导轨支撑体通过地脚螺栓与基础体固定在一起。该机分为主运动系统、横向进给系统（ X 向）、纵向进给系统（ Z 向）、工作台和控制系统五大部分。该机工作简图如下 2 图 2式圆柱切磨机工程简图 1. 轴承 2. 三角行架 3. 置顶行架 4. 电机一 5. 联轴器 6. 丝杠 7. 转盘 8. 齿轮 9. 减速器 10. V 带轮 11. 磨块 12. 电机二 13. 电机三 14. 滑块 15. 纵向导轨 16. 横向导轨 17. 底座工作原理 : 机器工作时，主电机 13 运动将动力通过带轮传递给主轴，主轴带动磨块 11 高速磨削工作台上的工件。通过纵向导轨 15 和横向导轨 16 实现刀具的上下运动和左右运动。其中主动电机 13 固定在滑块 14 上。工作台还可以在水平面内自身旋转 360 度。整机的沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 13 运动是在控制下进行的，进而实现了对工件加工的连续性和自动化。图 2运动系统简图 1. 轴承 2. 刀具箱 3. 三角带轮 4. 磨头 5. 法兰盘 6. 支撑轴 7. 主电机工作原理：主电机转动带动带轮旋转，并通过皮带将动力传给主轴，主轴带动磨块高速磨削工件。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 14 图 2动系统简图 1. 置定行架 2. 电机 3. 联轴器 4. 丝杠 5. 纵向滑轨 6. 横向滑轨沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 15 第三章传动系统的结构设计由于石材机械结构简单，因此在设计中我本着力求结构简单、造价低的原则，该结构设计应满足： (1) 选择合理的设计方案 (2) 要据国内外通用零部件进行设计 (3) 选择合理的简单的结构设计 (4) 在国内外先进的技术基础上设计 (5) 要求成本低，结构简单，操作方便图 3作台结构简图 1轴承一 2. 三角行架 3. 顶端电机一 4. 联轴器 5. 丝杠 6. 转盘 7. 齿轮 8. 减速器 9. V 带轮 10. 电机二工作原理： (1) 工作台上部由电机 3 固定在置顶行架上，通过联轴器 4 带动丝杠 5 来带动三角行架 2 的上下运动，从而卡住工件。 (2) 工作台下部底端电机通过 V 带轮带动减速器，减速器带动小齿轮，小齿轮带动外齿圈，最终带沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 16 动转盘做回转运动。选择起带动工件回转的作用，依据设计要求，此机床底座电机选用的相关参数如表 3示：表 3座电机参数参量参数值单位功率 W 效率功率因数额定转距定电流转速 2900 r/量 67 顶端电机带动丝杠控制三角行架上下运动，依据设计要求，功率要求不是很大，故选用的型号是据如表 3示。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 17 表 3端电机的相关参数参量参数值单位功率 W 效率功率因数额定转距定电流转速 710 r/量 65 主电机在设计之前，首先进行切削力的计算，由于大理石的磨削性能和铸铁的磨削性能很相似，所以在计算磨削力时，按铸铁来计算，计算过程如下： V=0440 000=000 W/ 3 = 3=r=表选用定功率 o满足要求丝杠设计的主要内容之一是确定丝杠的直径如图 3示，又类比法确定丝杠直径为 46，丝杠端部通过联轴器与升降电机相联。丝杠的端部的轴径是根据所选的连轴器得孔的尺寸确定的，轴肩部分是由推力球轴承的结构设计的。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 18 材料：距： 8纹牙形角： 300 螺距公差 9 级图 3杠的零件结构图丝杠的直径确定后，在设计出退刀槽，为了使退力求轴承安装和拆卸的方便，轴承下方配有轴套，轴套内径与轴是间隙配合，轴套与箱体之间是过盈配合。丝杠的端部的轴径是根据所选的连轴器得孔的尺寸确定的，轴肩部分是由推力球轴承的结构设计的，具体尺寸如上图所示。结构设计图 3传动示意图材料： 1) 计算功率 AP 3 查表得 P=c= 2) 确定胶带型号：根据定 A 型号胶带 (3) 小带轮的计算直径：表确定阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 19 (4) 大带轮的计算直径： d2=id（ 1 3-4 12（ = 整取 (5) 带速的确定： W1=0=14400=150r/s 50r/s V=s V=s (6) 初定中心距： a=d1+1200 1= (10) 单根胶带能传动的功率：由表得 o=1l（ 1i）由表得 0 表得 o=0 110o= 沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 20 (11) 三角带的根数 Z： Z= 1） 3由表得由表得 = = Z=4 (12) 单根胶带的初张力 o=500（ + 3o= (13)对轴的作用力： Q=2 3= (1) 选择材料： 45 号钢其机械性能由表查： B=650N/ s=360N/00N/ 55N/2) 按扭转强度初步计算轴径： D=p/n） 3 由于在轴端铣螺纹取 53) 切削力 z=f 3决定被加工金属和磨削条件参数被吃刀量指数沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 21 进给量指数磨削速度指数修正系数查数据如下： 158 ap=f=20z=1582020z=F=/30n =/30In I=d2/50/112 I=定轴的输出端由螺母宽度所决定。 (4) 进行结构设计：轴上零件设计布置：图 3轴的图示轴的输出端安装金刚石磨块，一对法兰盘。用螺母定位。螺纹的外径按标准取为 45。磨块的内孔直径为 50 为了对法兰盘进行轴向定位，轴部分之经营多取 8标准轴承内孔，选为 60承 30312 深沟球轴承。其安装尺寸如下： 6011022。轴 2沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 22 部分，直径根据轴承的安装尺寸来确定为 69 3 部分安装轴承同轴 3 部分轴的输入端安装带轮。确定各部分的长度。轴的输入端适于带轮配合的，带轮的结构尺寸已知，所以输入端轴的长度定为80 4 部分的长度同轴 3 部分长度由轴承的宽度加上轴伸出长度为 80 部分的长度由主轴支撑的结构来确定。刀架是夹持多种刀具的机床附件，可辅助机床完成多道加工工序。刀架可分四方刀架，快换刀架，回轮刀架，转塔刀架和液压仿行刀架。快换刀架又有燕尾式，齿轮式和双 V 形式，通常为 4 工位，回轮刀架和转塔式架一般分为 4、 6、 8、 10 和 12 工位，常用端齿盘定位，刀架在向自动（气动液压、电动）和数控方向发展。我这次所选用的是动力刀架：动力刀架是具有刀架传动装置的刀架，如车床在转塔（回轮）刀架上装有回转刀具时，就兼有钻，铣功能，具有刀架传动装置的转塔（回轮）刀架一般称为动力转塔（回轮）刀架，它的基本要求是回转刀具安装在转塔（回轮）刀架和刀盘上（不限制不动刀具的安装），尽可能减小回转刀具传动装置尺寸。为使滚珠丝杠副充分发挥机能，在其工作状态下，必须润滑，润滑方式主要为润滑脂润滑，润滑脂的给脂量一般是螺母内部空间容积的 1/3 滚珠丝杠与滚动轴承一样，如果污物及异物进入就很快使它磨耗，成为破损的原因。因此，必须采用防尘装置（折皱保护罩、丝杠护套等），将丝杠轴完全保护起来。 (1) 滚珠螺母应在有效行程内运动，必要时在行程两端配置限位，以避免螺母约程脱离丝杠轴而使滚珠脱落。 (2) 滚珠丝杠副由于传动效率高，不能自锁，在用于垂直方向传动时，如部件重量未加平衡，必须防止传动停止或电机失电后，因部件自重而产生的逆传动。 (3) 滚珠丝杠副正常工作环境温度范围 60 。沈阳建筑大学城市建设学院毕业设计 (论文 ) 23 滚珠丝杠副在安装时应注意以下事项： (1) 滚珠丝杠副仅用于承受轴向负荷。径向力、弯矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等负荷，从而可能造成丝杠的永久性损坏。因此，滚珠丝杠副安装到机床时，应注意：丝杠的轴线必须和之配套导轨的轴线平行，机床的两端轴承座与螺母座必须三点成一线；安装螺母时，尽量靠近支撑轴承；同时安装支撑轴承时，尽量靠近螺母安装部位。 (2) 滚珠丝杠安装到机床时，请不要把螺母从丝杠轴上卸下来。

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