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超声珩磨机床的设计【8张图/21600字】【优秀机械毕业设计论文】

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编号:614435    类型:共享资源    大小:3.03MB    格式:RAR    上传时间:2016-03-04 上传人:木*** IP属地:江苏
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超声 机床 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。57页。21600字左右。
开题报告一份。
外文翻译一份。

图纸共8张,如下所示
A0-总图.dwg
A0-装配图.dwg
A1-珩磨头.dwg
A2-主轴.dwg
A2-胀锥.dwg
A2-螺母套筒.dwg
A3-套筒.dwg
A4-油石.dwg

摘 要
超声加工广泛应用于磨削加工,已经成为新一代精密加工发展方向之一。本文主要是从珩磨应用这一角度来作一个具体介绍。
从介绍超声加工原理和特点与珩磨的特点、原理以及应用入手,本设计引出超声珩磨加工,介绍其原理应用并详细阐述超声波振动珩磨头的基本结构及设计要点。在以上基础上,针对设计目标分别对超声波振动珩磨的各个组件进行结构和理论设计与分析并校核。珩磨是一种固结磨粒压力进给切削的精整加工方法,不仅能切除较大的加工余量而且能有效的提高工件的尺寸精度和形状精度、降低工件表面的粗糙度。珩磨主要加工内孔,在一定条件下也可以加工外圆、平面、球面、齿面。珩磨轨迹是交叉网纹,珩磨加工变质层很小能提高工件的使用寿命,因为珩磨油石磨粒受两个方向的磨削阻力所以它有自锐作用。珩磨与主轴一般采用浮动连接,符合光整加工的的浮动加工原理。为了改善珩磨加工的使用性能可采用分粗、精珩磨的平顶珩磨。目前珩磨正向改善珩磨油石组合安装的方向发展,以便实现一次加工就能实现粗珩和精珩两到工序。

关键词:超声加工 珩磨 浮动连接

Abstract
Ultrasonic processing is widely applied in the process of rubing, already becoming a new generation of developing direction of accuratelly processing. This study mainly uses this angle about how to practice honing operation to make a concrete introduction. 
From introducing the characteristics and principle of ultrasonic processing and the use of honing, it is drawing ultrasonic honing processing , recommending its principle use and explaining ultrasonic vibration basic structure of the head of honing and the main point in detail. On the basis of the summary above , this study will give a design of structural and theoretical of each package of ultrasonic vibration honing separately to the designed object,and of course analyse and check it. It is a kind of solid knot that honing whet is to process the method when a pressure enter to slice, not only can it cut off bigger process but the amount of remaining and size accuracy and shape accuracy of the ability valid exaltation work piece, lower rough degree of a surface of work.The honing whets to mainly process inside the bore, can also process the outside circle, flat surface, surface of sphere under the condition of certain.The honing whet is to cross the net surface, the honing whets is to process to change the layer very small and it can raise the service life of the work piece, because the honing whets of the oil stone is to pare the resistance so it has the function of cutting .The honing whets is to adopt the conjunction with principal axis generally, matching the light processed float.Whet to process ,for the sake of the improvement of the function , can adopt the an accurate honing.Currently the honing whet just the direction development that whet the oil stone combination to press to pack toward the improvement honing , in order to carry out to process once and then can carry out the thick honing and the accurate honing to arrive the work preface.
Keyword: Processing ultrasonically Honing Floating connector

目 录

前 言 1
1 绪论 3
1.1珩磨加工特点及应用范围 3
1.1.1珩磨加工 3
1.1.2珩磨加工特点 4
1.1.3珩磨工艺应用范围 5
1.2珩磨加工的工作原理 5
1.2.1珩磨加工的原理 5
1.2.2珩磨运动过程 6
1.2.3珩磨的切削过程 7
2珩磨头的设计 10
2.1珩磨头设计因素及要求 10
2.1.1珩磨头设计时应考虑的因素 10
2.1.2对珩磨头结构的基本要求 10
2.2珩磨头的结构形式 12
2.2.1通用珩磨头 14
2.2.2小孔珩磨头 15
2.2.3大孔珩磨头 20
2.2.4平项珩磨头 20
2.2.5特殊珩磨头 21
2.3珩磨油石 23
2.3.1珩磨油石的性能 24
2.3.2珩磨油石的规格及数量 28
2.3.3珩磨油石的连接方式 30
2.4常见的珩磨缺陷和解决措施 31
2.4.1圆度误差超差 31
2.4.2孔的直线度误差超差 31
2.4.3孔的尺寸超差 32
2.4.4珩磨表面粗糙度达不到工艺要求 32
2.4.5珩磨表面刮伤 32
3超声珩磨 34
3.1 珩磨加工 34
3.1.1 珩磨加工特点 34
3.1.2珩磨工艺应用范围 34
3.2 超声珩磨工作原理及加工特点 35
3.2.1 超声珩磨工作原理 35
3.2.2超声珩磨加工特点 37
3.3换能器的选用 38
3.3.1换能器工作原理 38
3.3.2换能器的分类 39
3.3.3换能器的选择 41
4 浮动连接装置与回复装置 43
4.1动连接浮装置 43
4.2 回复装置 45
结束语 48
致 谢 50
参考文献 51


超声珩磨机床的设计[KT][3A0]













内容简介:
河南理工大学万方科技学院 本科毕业设计(论文)中期检查表 指导教师: 郐吉才 职称: 教授 所在系部(单位): 机械与动力工程学院 教研室(研究室): 机制教研室 题 目 超声珩磨机床的设计 学生姓名 蔡宗凯 专业班级 07 机制 2 班 学号 0720150051 一、选题质量 此次所选择的题目为 超声 珩磨头设计,内容涉及到对 超声 珩磨头的结构和传动的设计。这次设计与所学专业课程紧密联系,符合专业培养目标。 在设计工作中 ,需要对所学知识综合地加以运用,使 之能够熟练应用有关参考资料、计算图表、手册;熟悉有关的国家标准和颁布标准, 体现了综合训练的要求。在课题研究方面,因为是第一次接触珩磨头,在设计过程中有不小的难度。 二、开题报告完成情况 从适合实际工作环境出发,确定了明确的课题设计方向;对珩磨头有了一定的认识和了解;已经开始对课题进行设计计算,并有了突破性的进展,设计过程已经快速地展开,确定了工作的内容和方法;同时,已完成了对相关资料的查阅,对课题有了总体的分 析。 开题报告顺利完成。 三、阶段性成果 1通过对机床系统的学习,在加上老师的仔细讲解,我收集了大量的资料和文献,为设计的顺利完成打下了坚实的基础。 2. 在老师的指导和同学的帮助下找到了设计的基本方法,开始了一些基本的原理的设计计算,并取得了一定成果。 3. 完成了开题报告。 4对整个设计有了一个总体的方案 ,并进行了前期的一些工作和设计 . 四、存在主要问题 料力学的基础知识不扎实; 为三个人一起设计,进度不同,所以 使整个进程缓慢; 整个校直过程的原理不太清楚 ; 计内容不够连贯,系统性不强;在整体结构及零部件结构上存在一定问题;在选用零件和确定结构工艺参数时缺少经验和参考; 五、指导教师对学生在毕业实习中,劳动、学习纪律及毕业设计(论文)进展等方面的评语 指导教师: (签名) 年 月 日 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 1 An of to is of is to as of is a to it is to is is of in in An is to K7 in As an a a a is in of on of it is is a is in to n an in of as be to is a to on as a is a of is a of in a of a of a as 1, 2, 3, 4, 5. 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 2 or of a in to 4, 5, 6, 7, 8. is to be 3, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16. a be a in of a 9. In to to of in is by a a in at 9. A of a if is 10. as or is in in in as in to on a on a a of of is to of a by K7 is in 2 of on s is of an 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 3 in In of be to be as is as 1a. in of a in is of as is is of or is 1b), _, ce is a or a as 1a,b of a, b 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 4 2 in ce is r is t be 2, c is ap is of f is t1 is c is is 1, 2, . an in or a in of is to to in of A a a be If is a is it In to of is an 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 5 of In is 25 nm as by an 3 is In to a of it is to a to In to a up at of to on of 3. An to K7 A to a of d. a to in or at if in of to 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 6 is at 4a). A of in It is in is in 4b c by an of K7 5). on an 800 nm by a in a a 0_ be of is a by on t is in tc is 2 by a 7) in as t is a An 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 7 4a c of a, of K7 b, of c 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 8 5 of 6 by 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 9 7a c of K7 at a, 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 10 at b,a c a on to 7c). is to be a 4 n is a a 07 kg/a 19_C. a of to as . A a 0_ a 25 nm a to a) c) be n=1400 f=1.4 lm/of as 8a to 0 c is a of f=lm/of .6 a=16.2 nm 87.5 nm in 5 nm in an in of To of as 8b, d. a a be to 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 11 in in is is a in of is in to 8a d FM SD: lm a,in b, .6 lm c, in d 13. In K7 is of as or to at a of at as 9, is 0 lm a 100 m. 5 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 12 in of to of is of in to 9 a 100 m a K7 is to an be to is As is to to in of a is It to to be in a=16.2 on of in in 南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 13 is is a to he to Z. V. C. . , A, (1997) in 6(2):545 596 2. C, , K, , D (1995) on of 44(2):611 618 3. E, C, E, R (1991) of 573:39 48 4. Z, C (1998) of 7(1):45 49 5. , , , , , (1995) in 4(1):523 526 6. A, , (1998) in 7(2):669 694 7. S, O (1991) of 3(2):95 102 8. H, A (1997) in 6:230 233 9. G, (1987) of at 02:70 80 10. Z, (2000) 9(1):17 20 11. E, R, J, , 1989) of 426:19 30 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 14 12. , , (1979) of (3):207 213 13. , , (1996) -D of 5(1):401 404 14. , , (1992) of by 1(1):141 144 15. G (1991) at of 3(3):208 218 16. , J, D (2000) An of of (2):253 275 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 15 一种研究光学玻璃机械加工的实验 摘要 : 由于脆性和不可压缩性 , 光学玻璃是一种很难切削的物质 。然而,当未变形的切屑厚度到达临界值,脆性物质就从脆性转变到可塑性的加工范围内。低于这临界值,人们普遍认为要传送爆裂的能量比需要塑性变形的能量要大。因此,除去脆性物质在这种状态的情况下,可塑性变形是加工时主要的机械作用。实验旨在研究在可塑的状态下用玻璃刀切削 个有效的斜度角比额定的斜度角起更重要的作用,本文对这个有效斜度角进行了讨论。研究介绍了达到微分表面的可能性 谱密度)分析了已加工面显示出的双向模式特征之间的差异。在实验过程中,工具磨损是一个严重的问题。进一步研究在于提高刀具的使用寿命。 关键字: 切削 玻璃 表面光洁度 1. 引言 近年来 ,对精密机械加工的脆性的物质比如锗、硅和光学玻璃研究的兴趣正在增加。脆性材料的加工可以使有带有抛光与精加工的微分表面。金刚石切割是一可行的抛光和磨光技术,适用于加工高精度表面的脆性物质,明确的定义单刃刀具比多点砂轮是更可操作的。有效性的高精度转动机床要求用来加工可塑性的脆性的物质。这些机床必须提供 在微分范围内极其高精确性的刀具定位。当加工脆性物质比如玻璃 1、,超精确切割可以引起数十微米爆裂损害。然而,当进给速度或切削深度超过临界的比值,材料工件变化从明确的可塑性到不明确的脆性的状态、。这意思指未变形的切屑厚度简化到亚微米水平时,可塑的切削加工是可以达到的 3, 9, 10,11, 12, 13, 14, 15, 16。使用金刚石钻具与负倾角, 材料可以被移动通过范性切变,让爆裂释放经机加工的表面。金属和玻璃在流体的流动状况下的差异低于流体静压缩,从负荷穿透图表研究使用一维氏硬度计压头。 与自然铝相比,无论哪个对穿刺力与强壮的流动作出反应,玻璃流体的流动状况都显示在这里,他们的机械性能有很大的变化,存在残存效果深度和高处弹性回复。然而,无论如何,裂缝的形成发生在卸荷甚至在低五边负荷期间。进一步研究表明,如果欧姆值是小于环烷,利用小缺口显示爆裂可能释放光学玻璃。 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 16 称冕玻璃或硼硅酸盐冕,被广泛用于光工业,适合于柔性焦距透镜组和光学上的工具。许多增进切削加工玻璃的标准,近年已经当做标准存在于制造中。然而 ,由于尺寸效果来自微细的未变形的切屑厚度,所以机件保存适合于切削光学玻璃的残存的状 态是不清楚的 ,加工材料性质,刀具轨迹的情况,和机械性能临近亚测微计并且甚至临近纳米等级。现有的文件报告了一个为了更进一步地认识机件的刻花玻璃的研究,证明了切削刃效果和相关有效斜度角度刀具与刃口半径的关系。功率谱密度(功谱密度)是被引入用来识别脆性的切削状态和可塑的切削状态。达到微分表面光洁度的可能性通过金刚石切割 切削刃半径片装产生的影响 众所周知,额定的斜度角在刀具切削中扮演着重要角色 削刃半径的硬质合金刀具可以被认为是利刃并且未变形的切屑厚度实质 比标准半径更大,如图一所示。然而,在超精度的脆性的物质中,有效斜度角度在片状类型中起着重要作用,尤其当未变形的切屑厚度具有和切削刃半径的次序一样时。这是因为当切削刃半径具有一样次序或比未变形的切屑厚度(图 1时 ,即使额定斜度角是 0,有效斜度角度圆周误差也是负值 ,以至大大地否定了计算与下列等图 1a, 逆向切削 a,超精度切削 b 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 17 图未变形的切屑厚度在超精度的生成 圆周误差存在在平均有效斜度角度和半径,以及切削刃半径中。未变形的平均切屑厚度时间可以由图而来。 变形的切屑通道, 形显示有效斜度角度随刀刃半径和未变形的切屑厚度的变化,根据图 1、和随着切削刃半径或者未变形的切屑厚度减少,工具的有效斜度角度的角度变成了更大的负数。产生必要的流体静压力对使塑性变形的切削刃的正面是大的负倾角。负角度与大的半径将是有一个负有效斜度可以存在甚至多较高,如果未变形的切屑厚度小于临界值,那么加工材料被压缩低于切削刃并且在刀具通过之后弹性回复。在这种情况下,开路和滑动可以变成支配的作用而不是 切屑形成的。按照上述分析,刀具的锋利是一个重要因素影响工件的表面光洁度。在这个实验里,通过原子力放大估计,切削刃半径大约 125牛顿米。 河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 18 剪切方式转换 获得镜面可塑的方式切削加工是必需的。获得一更透彻地可塑的切削方式,必须查看压痕模型,提供一个标准的适合于从那脆性到可塑性方式的转换。在光学玻璃,径向的爆裂与表面向四周伸张角(起初)和孔隙展开在顶(底部)部的压痕处与侧向爆裂表面平行,特别是临近负荷的部位。压痕断裂力描述切屑形成经由裂纹扩展的过程。图形显示带有不同的负荷 负荷推 动压模进入 导致一个塑性变形区在高应力地带低于压模中的形成。当压模(或那刀具)挪开时,残余应力留在塑性变形区边界处,如果足够大,将导致中部和侧向爆裂。然而当压模负荷和由此刻痕的等级被简化为各自地的次序和一个测微计时,看得见相邻的材料没有爆裂,表明塑性的状态不明显的改变了比例(图 4a)。许多玻璃质的、陶器的和水晶的物质在亚测微计范围内,明显的受到了这样的影响。 塑性流动包含于刻痕中:例如在图 4b和 形切削进行试验中,切削深度的增加表现 在 )。河南理工大学毕万方科技学院本科毕业论文 19 图试验装置的斜面切入式削法 切割实验被用在一种超精确转弯机上(最适宜 2800与 8牛顿米决定的结果)。猛烈冲击切割凹槽完全地被研究利用垂直分辨力,在顿米范围内使用扫描电子显微术。外形确定研究原子力显微术。图形显示大坡度倾斜切割结果使用一额定斜度角刀具。可塑的切割可以获得当切削深度低于临界值。 当通过锥形切割分析表面结构形成的时候,不同的微地形测绘定位取决于未变形的切屑厚度临界值 果未变形的切屑厚度大于这个临界值(在这种情况下, 2河南理工大学万方科技学院 本科毕业设计(论文)开题报告 题目名称 珩磨机 学生姓名 蔡宗凯 专业班级 机制 07 学号 0720150051 一、 选题的目的和意义: 毕业设计是我们大学生活最后的一项重要学习任务;是对四年所学知识的总结和灵活运用;是我们结束本科学习,走上工作岗位或进一步深造的必由之路,其意义重大。众所周知,在现代机械制造业中,企业对专用机床有着广泛的需求。珩磨机在珩孔时 操纵方便、省力、容易掌握,精度较高,不易发生操作错误和故障,不仅能减少工人的疲劳,保证工人和机床的安全。 ,对企业 的竞争力有着十分重要的作用。 选择这个课题对我来说是个挑战,在此情况下,更能激发我投入大量的时间来对此进行调查研究。通过此次的毕业设计,我们可以把学过的课本知识在设计工作中综合地加以应用,使这些知识得到巩固和发展,并使理论知识和生产环节结合起来;通过毕业设计,能够初步培养我们对机械工程设计的独立工作能力;树立正确的设计思想;掌握一般机械设计的基本方法和步骤,为以后进行设计工作打下良好的基础 。 通过这一过程,我们达到以下目的: ( 1) 巩固、扩大和深化我们以前所学的基础课、专业课知识; ( 2) 培养我们综合分析、理论联系实际的 能力; ( 3) 培养我们调查研究,正确熟练运用国家标准、手册、图册等资料、工具的能力; ( 4) 锻炼自己的设计计算、数据处理、编写技术资料、绘图等独立工作能力; ( 5) 培养团队精神、合作意识的能力。 二、国内外研究综述 珩磨是一种常用的精加工工艺,可获得高尺寸精度、高形状精度和低粗糙度(可达 并且内孔表面有交叉网纹。珩磨机床的种类有平面珩磨机床、外圆珩磨机床、内圆珩磨机床等。目前,世界上应用最多的是内圆珩磨机床 。 珩磨机床的分类方法有很多种,如单轴,多轴的不同;如数控的,机械的差别;根据珩磨主轴的安装方式可分为二 种 : 立式珩磨机床 、卧式珩磨机床 。 珩磨机床作为复杂的生产工具,最根本的是加工工艺与主机结构布局设计,而各种新工艺,新材料,新元件,新刀具,新控制系统等也将运用在珩磨机床上,未来的珩磨机床的加工精度会更高,加工效率更快,加工范围更广泛 。 三、毕业设计所用的方法 1. 在学校图书馆查阅相关资料; 2. 在工厂实践毕业实习; 3. 通过老师和工程师的指导; 4. 通过浏览因特网上的相关资料; 5. 通过对相关资料和数据的理论计算和分析。 四、主要参考文献与资料获得情况 参考文献:机械工程手册第二版(传动设计卷) 机械工业出版社 实用机械设计手册 吴相宪 王正为 黄玉堂 主编 中国矿业大学出版社 机械设计 濮良贵 纪名刚 主编 高等教育出版社 机械原理孙恒 陈作模主编 西北工业大学机械原理及机械零件教研室 机床液压传动与控制 卢光贤 主编 西北工业大学出版社 机床电气自动控制 陈远龄 主编 重庆大学出版社 五、指导教师审批意见 指导教师: (签名) 年 月 日 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 i 摘 要 超声加工广泛应用于磨削加工 , 已经成为新一代精密加工发展方向之一。本文主要是从珩磨应用这一角度来作一个具体介绍。 从介绍超声加工原理和特点与珩磨的特点、原理以及应用入手,本设计引出超声珩磨加工,介绍其原理应用并详细阐述超声波振动珩磨头的基本结构及设计要点。在以上基础上,针对设计目标分别对超声波振动珩磨的各个组件进行结构和理论设计与分析并校核。 珩磨是一种固结磨粒压力进给切削的精整加工方法,不仅能切除较大的加工余量而且能有效的提高工件的尺寸精度和形状精度、降低工件表面的粗糙度。珩磨主要加工内孔,在一定 条件下也可以加工外圆、平面、球面、齿面。珩磨轨迹是交叉网纹,珩磨加工变质层很小能提高工件的使用寿命,因为珩磨油石磨粒受两个方向的磨削阻力所以它有自锐作用。珩磨与主轴一般采用浮动连接,符合光整加工的的浮动加工原理。为了改善珩磨加工的使用性能可采用分粗、精珩磨的平顶珩磨。目前珩磨正向改善珩磨油石组合安装的方向发展,以便实现一次加工就能实现粗珩和精珩两到工序。 关键词 :超声加工 珩磨 浮动连接 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 is in of a of of to a of of it is of of in On of a of of to of It is a of is to a to it of of of a of to of of is to is to to it of of 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 is to so it of is to to of of an to to in to to to 南理工大学万方科技学院本科毕业论文 I 目 录 前 言 . 1 1 绪论 . 3 磨加工特点及应用范围 . 3 磨加工 . 3 磨加工特点 . 4 磨工艺应用范围 . 5 磨加工的工作原理 . 5 磨加工的原理 . 5 磨运动过程 . 6 磨的切削过程 . 7 2 珩磨头的设计 . 10 磨头设计因素及要求 . 10 磨头设计时应考虑的因素 . 10 珩磨头结构的基本要求 . 10 磨头的结构形式 . 12 用珩磨头 . 14 孔珩磨头 . 15 孔珩磨头 . 20 项珩磨头 . 20 殊珩磨头 . 21 磨油石 . 23 磨油石的性能 . 24 磨油石 的规格及数量 . 28 磨油石的连接方式 . 30 见的珩磨缺陷和解决措施 . 31 度误差超差 . 31 的直线度误差超差 . 31 的尺寸超差 . 32 磨表面粗糙度达不到工艺要求 . 32 磨表面刮伤 . 32 3 超声珩磨 . 34 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 磨加工 . 34 珩磨加工特点 . 34 磨工艺应用范围 . 34 超声珩磨工作原理及加工特点 . 35 声珩磨工作原理 . 35 声珩磨加工特点 . 37 能器的选用 . 38 能器工作原理 . 38 能器的分类 . 39 能器的选择 . 41 4 浮动连接装置与回复装置 . 43 连接浮装置 . 43 回复装置 . 45 结束语 . 48 致 谢 . 50 参考文献 . 51 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 1 前 言 毕业设计是对大学四年所学到的基础知识和专业课所学的知识的一个系统的总结与综合运用,同时也是培养分析问题和解决问题能力的很好的一次机会,而且毕业设计也是大学教学的最后一个环节,因此认真切实的搞好毕业设计不仅意味着我们能否顺利毕业,而且对今后走上工作岗位后的工作能否出色的完成同样是有重要意义的。另外,毕业设计还可以培养独立思考,开发思维和协调工作的能力,对今后大学毕业以后能否尽快地适应社会有很大的帮助。 通过本次毕业设计,使达到以下几个效果: ( 1)巩固、扩大、深化学生以前所学的基础和专业知识; ( 2)培养学生综合分析、理论联系实际的能力; ( 3)培养学生调查研究、正确熟练运用国家标准、规范、手册等工具书的能力; ( 4)锻炼进行设计计算、数据处理、编写技术文件、绘图等 独立工作能力。 总之,通过毕业设计使学生建立正确的设计思想,初步掌握解决本专业工程技术问题的方法和手段,从而使学生受到一次工程师的基本训练。 本次设计的主要内容是超声珩磨头的设计。具体设计内容和要求如下 : ( 1) 调查使用部门对超声珩磨头的具体要求,收集并分析国内外同类型的先进技术、发展趋势以及有关的科技动向;调查一些工厂的设河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 2 备、技术能力和生产经验等。 ( 2) 确定 超声珩磨头 的 各部分的 相互关系;拟订总体设计方案,根据总体设计方案,选择通用部件,并绘制装配图和各零件的 零件图; ( 3) 其他零部件的设计和选择; ( 4) 编制设计技术说明书一份。 毕业设计是实践性的教学环节,由于时间的限制,本次毕业设计不可能按工厂的设计程序来进行,具体的说,可以分以下几个阶段: ( 1)实习阶段,通过毕业实习实地调查、研究、收集有关资料,掌握 解珩磨头的 作原理和设计的基本要求,花两周时间; (2) 制定方案、总体设计阶段,花两周时间; (3) 计算和技术设计阶段,绘制图纸,整理设计说明书,花四周时间; (4) 答 辩阶段,自述设计内容,回答问题,花半周时间。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 3 1 绪论 磨加工特点及应用范围 磨加工 珩磨是一种低速磨削法,常用于内孔表面的光整、精加工。珩磨油石装在特制的珩磨头上,由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复与动,并通过其中胀缩机构使油石伸出,向孔壁施加压力以作进给运动,实现珩磨加工。为提高珩磨质量,珩磨头与主轴一般都采用浮动连接,或用刚性连接而配用浮动夹具,以减少珩磨机主轴回转中心与被加工孔的同轴度误差对珩磨质量的影响。 珩磨头在每一往复行程内的转数为一非整数, 因而它在每一行程的其实位置都与上次错开一个角度,这就使油石上的每颗磨粒在加工表面上的切削轨迹不致重复,从而形成均匀交叉珩磨网纹。 由于油石具有一定长度,油石的切削轨迹与前一转在轴向上有一段重复,所以保证了前后切削轨迹衔接得比较平滑。当珩磨头在孔中往复运动时,油石就像桥板一样搭在加工表面突出的高点上,在珩磨压力的作用下,将高点削去。同时加工表面上的高点也冲击着钝了的磨粒,使之破碎或脱落,而重新露出锋锐的磨粒。所以珩磨过程也就是油石与加工面不断相互磨削与修整,使原来刀痕与残余应力变形层被磨去、孔形误差得 以校正,油石也相应地被磨损。当二者由点接触转为面接触湖,单位面积上的珩磨压力相应降低,切削边薄,油石开始被堵塞钝化,切削作用逐渐下降而消失,加工表面的粗糙度也逐渐降低,珩磨过程转为抛光过程,达到要求尺寸,最后油石退回。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 4 磨加工特点 ( 1)表面质量特性好 珩磨可以获得较低的表面粗糙度,至可低于 时珩磨表面上有均匀的交叉网纹有利于贮油润滑。实现平顶珩磨,可使有相对运动的摩擦副获得较理想的表面质量。 ( 2)加工精度高 现代珩磨技术不仅可以获得较高 的尺寸精度,而且还能修正孔在珩磨加工中出现的轻微形状误差,如圆度、圆柱度和表面波纹等。珩磨小孔时,圆度与圆柱度可达 线直线度可小于1m,珩磨中等孔径,圆柱度可达 5m,圆柱度不超过 10m,珩磨短孔时,若用刚性连接珩磨头与平面浮动夹具,还可适当提高短孔轴线与端面的垂直度。间断孔珩磨可提高同轴度。 ( 3)珩磨效率高 可以使用多条油石或超硬磨料油石,也可提高珩磨头的往复速度一增大网纹交叉角,能较快地去除珩磨余量与孔形误差。也可应用强力珩磨工艺,一有效地提高珩磨效率。珩磨工件干净,在冷却液的冲洗下, 很少积存赃物。珩磨加工一些圆周有孔或内槽的液压系统偶件时,可以保持这些孔与工件孔壁形成锐边,以保证偶件的液压性能。 ( 4)珩磨工艺较经济 薄壁孔和刚性不足的工件,或较硬的工件表面,用珩磨进行光整加工不需复杂的设备与工装,操作方便。磨料选择适当,工具设计合理,切削速度合理的情况下,珩磨的经济效果较研磨好(主要反映在加工效率、加工精度和表面质量上),且加工稳定,因而零组件的成品率高。并且,珩磨加工可节省研磨加工所必须的辅助材料,如清洗用的汽油、棉花等。采用超硬磨料做珩磨油石,经济效果更好。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 5 磨工艺应 用范围 ( 1) 大量应用于各种形状的孔的光整或精加工,孔径从 11200度可达 12000内珩磨机工作范围: 5250长3000 ( 2) 可用语外圆、球面及内外环形曲面加工,如镀铬活塞环、挺杆球面与球轴承的内外圈等。 ( 3) 用于汽车、拖拉机与轴承制造业中的大量生产,也适用于各类机械制造中的批量生产。如珩磨缸套、缸孔、连杆孔、油泵油嘴与液阀体孔、轴套、摇臂和齿轮孔等。 ( 4) 适用于金属材料与非金属材料的加工,如铸铁、淬火与未淬火钢、硬铝、青铜、黄铜、硬铬与硬质合金、玻璃、陶瓷、晶体与烧结材料等。 磨加工的工作原理 磨加工的原理 珩磨是利用安装在珩磨头圆周上的若干砂条 (油石 ),由张开机构将砂条沿径向张开,使其压向工件的孔壁;与此同时,使珩磨头 (或工件 )作旋转运动和直线往复运动。对孔进行低速磨削和摩擦抛光 (见图 1)。旋转及往复运动的结果是,油石上的磨粒在孔的表面上的切削轨迹呈交叉面又不重复的网纹,如图 1(c)所示,因面获得表面粗糙度较小的加工表面。径向加压运动是油石的进给运动,加压压力愈大进给量就愈大。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 6 图 1磨原理 (a)珩磨原理; (b)珩磨机; (c)一根油石在积行程中切削轨 迹的展开 l, 2, 3, 4 形成纹痕的顺序; 5 工件; 6 一油石; 7 油缸; 8 一链条; 一网纹交叉角 (切削角 ) 磨运动过程 立式珩磨时,珩磨头由机床主轴带动相对工件作旋转和直线往复运动,同时油石对被加工表面作径向进给运动。前两种运动构成珩磨的主运动,井使油石形成螺旋运动,因此,油石上大量的磨粒就在加工表面上刻划下螺旋形交叉网纹的珩磨条纹。图 2 是单个油石在孔中完成一个双行程运动后所刻划的条痕展开示意图。图中 l w 为孔长: 为孔的周长;日为网纹交叉角。 I,是油石在一个双行程中转折时顺次的位置。为避免每条油石的运动轨迹重复。即不让油石上的磨粒仍在原先刻出的条痕上刻划,应使油石在一个双行程终了时的位置,相对其行程的初始位置 I,在圆周方向上有一个附加的偏移量 s。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 7 1 和 2 为油石距孔两端的越 程量,它是保证孔的正确形状和使油石磨损的主要因素。越程量偏小,容易使两端孔径变小,形成鼓形误差。越程量过大,将使两端孔径变大,形成喇叭形误差。当越程量取 0 30 5 倍的油石长度时一般两端孔径不致产生较大的误差。 磨的切削过程 深孔加工技术在珩磨的切削过程中,油石的表面状态、油石压力被加工表面二者的变化情况及相互关系,因采用的扩张进给方式的不同而不同。 1定压进给的珩磨过程 定压进给中,进给机构以恒定压力压向孔壁,珩磨过程可根据油石表面的变化状态分为三个阶段: (1)脱落 切削阶段:加工初始阶段,由于孔表面粗糙,油石与孔壁的实际接触面积小,接触压力大,工件孔粗糙表面的凸起部分很快被磨去,而油石面因接触压力过大,加上切屑对油石粘接剂的磨耗使磨粒和粘接剂问的结合强度下降,因而有的磨粒在切削力作用下自行脱落,油石面即露出新的磨粒,即为油石的自锐。 (2)破碎切削阶段:随着珩磨的进行,孔表面越来越光滑,接触面积也逐渐增大,单位面积接触压力下降,切削效率降低,同时切下的切屑既少又细。这些切屑对油石粘接剂的磨耗也很小,因此,油石面的磨粒脱落很少。油石主要不是靠新磨粒切削,面是由磨 粒尖顶切削,因而磨粒尖顶的负荷很大,磨粒易于破裂、崩碎而形成新的切削刃。 (3)堵塞切削阶段:此时油石与件表面的接触面积很大,极细的切屑堆积于油石孔壁之间不易排除,造成油石面气孔的堵塞。因此油石的切削能力极低,油石表面也变得很光滑,此时油石的磨削相当于施光。河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 8 但当油石堵塞严重而产生黏结性堵塞时,油石完全失去切削能力并严重发热,加工精度与表面粗糙度均可受到破坏。因此,当油石进入堵塞切削时,要尽快结束珩磨。 图 1油石的磨削展开图 图 1粗折线表示珩磨的磨削量和油石磨耗量与加工时间的 关系,双点划线将珩磨过程分为三个阶段,两条水平虚线 I 和代表不同的工件前工序表面粗糙度或磨粒直径,水平虚线 I 位置高,表示前工序表面粗糙度值小或磨粒直径大,因面破碎切削时间延长,脱落切削及堵塞切削的时间缩短。 由于每个工件的加工余量及表面粗糙度差别很大,这三个切削阶段不一定在同一工件的加工过程中表现出来。若工件分粗、精两次珩磨,则精珩开始时,接触面积较大,整个精珩过程中,接触面积的变化不大,因此整个过程基本上属于破碎和堵塞切削阶段。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 9 图 1珩磨磨削阶段的划分 1 脱落切削区; 2 破碎切削区; 3 堵塞切削区 2定量进给的珩磨过程 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而使切削能力下降时,则进给量大于实际的磨削量,此时珩磨压力增大,从而使磨粒脱落、破碎、切削作用增强。 3定压一定量进给的珩磨过程 加工开始以定压进给珩磨,当油石进入堵塞切削阶段时,转换为定量进给方式珩磨让磨粒只产生脱落、破碎,使油石恢复切削能力,提高效率,最后可用无进给珩磨提高孔的精度和 降低表面粗糙度。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 10 2 珩磨头的设计 磨头设计因素及要求 在 珩磨孔加工中分内孔珩磨和小孔珩磨两个方面。内孔珩磨一般指加工直径为 25 500圆柱通孔。对不通孔和内表面不连续的孔,也可珩磨,但较困难。小孔珩磨则指加工直径为 25下的孔。 珩磨头的作用是装置珩磨油石(亦称珩磨条或珩条),并由珩磨机主轴带动实现旋转、往复运动,还可通过调整机构,使珩磨油石作径向扩张或收缩。珩磨机的主要动作,都是通过它反映出来,以取得加工效果。 磨头设计时应考虑的因素 ( 1)用于通 孔还是不通孔,深孔还是浅孔,以及孔径大小。 ( 2)加工特性、工件材料与热处理状态。 ( 3)使用珩磨机床的型号、规格、主轴与工作台行程距离。 ( 4)工件定位对家具的要求,以便确定夹具的结构形式。 ( 5)工件的精度与粗糙度,确定珩磨加工方法。(即强制式珩磨或自由式珩磨)。 (6) 油石的结合剂应该用金属结合剂。 珩磨头结构的基本要求 ( 1)保证被加工孔的精度。 ( 2)遇到被加工表面上的硬点时,珩条不会被压退。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 11 ( 3)当孔的轴线和主轴轴线不重合时, 强制式珩杆能修整轴线的不垂直、不重合精度。自由式珩杆能自动找正工件中心。 ( 4)对较大孔珩磨时,珩磨油石应能自动调整,以保证与孔在全长范围接触,从而纠正孔形误差,补偿珩磨油石自身磨损的不均匀性。 ( 5)珩磨头在进孔及出孔时,能自动收缩。 ( 6)能精确而方便地调整珩磨油石的径向扩张量,并应有足够的扩张量,以保证最大限度地使用珩磨油石。 ( 7)能够避免各种工作状态下产生的各种振动因素。 ( 8)有足够的强度和刚性。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 12 磨头的结构形式 珩磨加工 中,工件能够得到多高的几何形状精度和切削效率,在很大程度上取决于珩磨头的结构形式及设计的合理性。珩磨头的结构形式取决于被加工孔的尺寸、形状和精度要求,以及所用机床的进给方式、油石的种类及夹具的结构等。 珩磨头的结构对加工质量和生产率都有很大的影响。对珩磨头的一般要求是:油石能在径向均匀的胀缩,对加工表面的压力能调整并保持在一定的调节范围内;油石应具有一定的刚度,当被加工孔的形状误差使油石的压力增加时,油石在半径方向不致发生位移和歪斜;珩磨到最后尺寸时,油石能迅速缩回,以便于珩磨头从孔内退出。 珩磨头的形式有:通用珩磨头(珩磨2050)、小孔珩磨头( 50大孔珩磨头( 15000)、平顶珩磨头、特殊珩磨头(组合式珩磨头、盲孔珩磨头、锥孔珩磨头、带气动喷嘴的自动测量珩磨头、减少噪声的珩磨头等)等形式。设计珩磨头时,根据所加工的孔径的大小来选择珩磨头的形式。 珩磨头一端连接机床主轴接头,杆部镶嵌或连接珩磨油石。在加工过程中,珩磨头的杆部与珩磨油石进入工件的被加工孔内,并承受切削转矩;图 2磨头 1 壳体; 2 油石座; 3 锥体; 4 垫块; 5 弹簧; 6 传递杆; 7 心棒。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 13 在机床进给结构的作用下,驱动珩磨油石做径向扩张,实现珩磨的切削进给,使工件 孔获得所需的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度。不论那一种珩磨头,它必须具备以下几个基本条件: ( 1)珩磨头上的油石对加工工件表面的压力能自由调整,并能保持在一定范围内。 ( 2)珩磨过程中,油石在轴的半径方向上可以自由均匀地胀缩,并具有一定刚度。 ( 3)珩磨过程中,工件孔的尺寸在达到要求后珩磨头上的油石能迅速缩回,以便于珩磨头从孔内退出。 ( 4)油石工作时无冲击、位移和歪斜。 图 2示的珩磨头,是靠液压控制油石胀缩。它主要由两个部分组成:上部一调节头,下部一工作头。工作头是由 钢质壳体 1 和壳体上嵌装六块油石座 2 所组成油石座 2 的两端用弹簧 5 来固定,使它们紧紧靠在壳体 1 上。在壳体 1 内部有一根长心棒 7,通过中间传递杆 6 和两个锥体 3 铰接起来。当液体压力传到心棒 7 上时,心棒 7 便向下推动中间传递杆 6,使两个锥体 3 同时往下移动,从上面推动垫块 4,使油石座 2 徐徐向外胀开。此时,珩磨头上的油石以固定的压力磨削金属。当珩磨过程结束时,即零件孔尺寸达到要求之后,操纵机床,压力消失,心棒 7 便向上退回,弹簧压缩油石座 2,油石就向内收缩。 为了防止油石在珩磨头从零件孔内进出时碰伤零件的加工表面,在壳体 1 的周围,专门镶有夹布胶木板调节头作调节工作头胀缩用。当拧动珩磨头上的刻度盘时,可以直接控制两个锥体 3 的移动,通过它来操纵油石的胀缩尺寸。在珩磨过程中,调整油石的胀缩尺寸和补镗油石的磨损量等,都是用调节头来实现的。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 14 用珩磨头 图 2中等孔径 ( 20 150 用珩磨头。采用的是后进给方式,它由磨头体、油石、油石座、导向条、弹簧、锥体涨芯组成。当锥体涨芯移动时,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芯接触,中间不用顶销与过 渡板结构简单。进给系统刚性好。同时在珩磨深孔时,还可根据需要在孔的中间部位或孔底进行必要的进给,以保证孔尺寸全长上的一致性。 图 2中等孔径 (后进给 )通用珩磨头 1 本体前导向; 2 弹簧圈; 3 本体涨锥; 4 油石座 珩磨头的外径尺寸应以被加上孔径为基准,当油石处于收缩状态时,珩磨头外径比被加工孔的孔径小。以便于珩磨头进入或退出工件孔;当油石处于最大涨开位置时,珩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。 有时在珩磨头体圆周上嵌有导向条。它与油石相间排列。当珩 磨头进入工件孔时。导向条起导向作用和保护油石不致碰伤,当珩磨头退出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珩磨头偏心。导向条在圆周上的外径应比被加工孔的基本尺寸小 0.5 比油石收缩状态时的外径大,并与油石圆周同轴。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 15 图 2一种采用前进给方式的通用珩磨头它与后进给方式的不同之处在于:其涨芯体的移动是由转动括动套而带动螺母在四方槽内移动,从而使得涨芯体沿轴向伸出或缩回,并带动油石座的径向伸出和缩回 (在“ O”形密封圈的拉力作用下 )。这种珩磨头不需要涨芯操作杆。在加工中 ,当珩磨头尾部退出工件时,可使用勾头扳手转动活动套,从而完成油石的径向进给。因此这种珩磨头的操作简单方便。油石进给容易控制比较适合于卧式深孔珩磨加工。 图 2中等尺寸 (前进给 )通用珩磨头 l 一珩磨头体; 2 油石 3 一油石座; 4 涨芯体; 5 垫片; 6 一螺杆; 7 一滑动螺母; 8 活动套; 9 螺钉; 10 密封圈 孔珩磨头 珩磨 50小孔时,可将珩磨头体与油石座做成一体,使涨芯与珩磨头体在整个长度上为面接触,以增强刚性。 ( 1)单油石珩磨头:如图 2示珩磨头,适用 于加工直线度要求河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 16 很高,孔径为 5 20 孔,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 (合力通过它的支承面中间 ),防止珩磨头变形;窄导向条起辅助支承的作用,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,导向条可做成镶嵌式或用电镀法将金刚石微粉镀在磨头体表面上,也可镀上粗粒度金刚石,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。 图 2单油石珩磨头 1 涨楔; 2 一磨头 体; 3 一油石座; 4 一辅助导向条; 5 一主导向条 (2)对开轴瓦式珩磨头:由两个半圆形轴瓦构成,如图 2示。适用于加工直线度要求较高,有间断表面的孔。珩磨头的径向扩张进给是通过楔形涨芯作用于两个半圆形轴瓦的斜面上,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的油石长度的两倍。此磨头便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头高 10左右,使用寿命长。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 17 图 2开轴瓦式 珩磨头 1, 3 O 形弹簧 2 油石 4 珩磨头 5 调节板 6 联结轴 7 调节件 ( 3)可调整的整体珩磨头:在大量生产中用这种珩磨头 (见图 2加工高精度的孔。孔的形状误差可达 m 以下,尺寸误差可控制在 2 3 m 内,表面粗糙度 m。 图 2可调整的整体珩磨头 磨头体为一整体套筒,两边对称开两条轴向槽,在其表面上镀 .5 度的金刚石磨粒,磨头体内孔为 1: 50 的锥孔。利用锥孔 中的锥形涨芯使整个磨头体产生弹性变形而调整到预定的尺寸。在加工过程中没有涨缩运动。因此可将其看做一种成形工具。 使用这种珩磨头的机床,一般均为立式多轴多工位珩磨机。珩磨头与主轴间为刚性连接。工件夹具设计成浮动形式。 这种珩磨头的运动与一般的珩磨运动不同,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 l 1.5 m快速退回。一个工作循环即可完成一件加工。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 18 (4)双斜面小孔珩磨头:这种珩磨头的头部结构如图 2示,其主要特点是: 1)珩磨头体上的导向条采用一种整体式 结构,即为头体上外圆的一部分对导向条部分进行渗氮处理,使其表面硬度达 00 左右,以提高导向条的耐磨性。珩磨头体上采用长方槽来容纳涨开机构,如图 2 2)油石座采用双斜面涨开机构,以提高油石径向运动的稳定性和减小油石座的径向尺寸同时将斜面涨开机构安置在油石座的侧面,大大减小了油石座的径向尺寸,有利于径向空间的利用,如图 2示。 3)采用薄片式涨芯,并用双斜面与油石座配合,如图 2示。 4)油石用胶与油石座连接,易于粘接。 5)珩磨头与夹持体之问以双螺纹套连接,以提高连 接的柔性。 6)采用螺纹进给加力机构完成油石的径向进给运动。 图 2斜面高效小孔珩磨头 l 一珩磨头体; 2 一涨芯; 3 一油石; 4 一油石座 此种珩磨头可直接安装在普通车床上,配以其他附件就可以投入使用。油石在半径方向上的最大伸出量可达 2 石用钝或破损后,给油石座粘上新的油石后稍稍修磨即可使用。这种小孔珩磨头具有刚性好、切削效率高、结构简单、制造工艺性好等方面的独特优点,有着良好的应用效果。 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 19 图 2磨头体 图 2油石座 图 2片式涨芯 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 20 孔 珩磨头 它主要用于大孔径 150 300珩磨加工,图 2凸环式大孔珩磨头,凸环的外径接近珩磨孔径,以支持油石座和承受珩磨切削力,具有较好的刚性。油石座上的横销 3 紧贴凸环内端面,对油石轴向定位并承受珩磨时的轴向力。移动涨锥 1 使油石座 4 伸出,借弹簧圈 5缩回油石。同时为了减小涨芯和油石座的体积 (减轻珩磨头的重量 ),可以在涨芯体与油石座之间采用斜端面柱销来完成顶出油石的运动。 图 2凸环式大孔珩磨头 1 涨锥; 2 一凸环; 3 油石座横销; 4 油石座; 5 弹簧圈 项珩磨头 它主要 用于具有相对运动摩擦副的零件的内孔珩磨,如内燃机气缸孔等。与普通珩磨相比,它所加工的表面微观几何形状是不同的,承载面积增大 4 倍左右具有较高的珩磨效率。珩磨头装有粗、精珩磨两副油石。珩磨头装在具有双阶段进给装置的珩磨机主轴上,分别进行粗、精珩磨。磨头进入工件孔前,两油石均处于收缩状态。加工开始时,涨芯向下移动。由于斜面的作用。粗珩油石涨开 (见图 2a)。进行粗珩,并可扩张进给。当加工到预定尺寸时,锥度涨芯向上移动,粗珩油石收河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 21 缩 (见图 2b),再继续向上移动时,精珩油石涨开。珩磨到最终尺寸时涨 芯向下移动,两组油石均处于收缩状态 (见图 2c),然后珩磨头退出工件,加工循环结束。 图 2平顶珩磨头工作原理 (a)粗珩油石涨开; (b)精珩油石涨开; (c)粗、精珩油石收缩 图 2平顶珩磨头,粗珩时活塞杆 C 推动套杆 11,使外锥套下移,涨开粗珩油石座 6。在珩磨头的两个对称硬质合金导向条上配有气动测量喷嘴 12,待粗珩到预定尺寸后,通过气动测量仪发出信号,使粗珩油石降压并缓慢退回。活塞杆 B 迅速推动内锥 3,使精珩油石涨开,进行精珩。待预定精珩时间完毕后,油石卸压缩回,珩磨头复位。此珩磨 头的另一个特点是制造精密所有油石座与磨头体上的油石槽均经研配,以保证进给系统的可靠性。 殊珩磨头 (1)盲孔珩磨头:一种可采用普通珩磨头,按通孔珩磨原则选择油石长度,珩磨中使油石在盲孔底端换向时自动停留 (1 2 s),或在预定时间间隔 (可通过试验来确定 )内,对盲孔底端进行若干短行程的珩磨,此法宜采用耐用度较高的金刚石油石。另一种是长短油石组合珩磨,在孔的全长上用长油石珩磨,在孔的盲孔端将短油石涨出,增加切削刃,既河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 22 可保证孔的精度。又可提高珩磨效率,如图 2示。 (2)锥孔珩磨头: 锥孔珩磨头即如图 2示珩磨头。锥形心轴 通过键 7 带动而一起旋转。同时磨头体又带动油石座 3 与油石 4 作旋转及往复运动 (锥形心轴不作往复运动 )。因油石座与油石是沿锥形心轴 1 的锥面上移动的并且要求锥形心轴在轴向上无窜动,因此,工件孔的锥度精度取决于锥形心轴的锥度。 图 2平顶珩磨头 1 本体; 2 外涨锥; 3 内涨锥; 4 斜销; 5 粗珩油石; 6 油石座; 7 复位弹簧; 8 精珩油石座; 9 精珩油石; 10 复位弹簧; 11 套杆; 12 导向条喷嘴 河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 23 图 2孔珩磨 ( a)长油石珩磨 ; ( b)长短油石珩磨 图 2锥孔珩磨头 1 锥形心轴 2 磨头体 3 油石座 4 油石 5 工件 6 弹簧圈 7 键 磨油石 珩磨前正确地选择油石,是保证顺利完成珩磨工艺的重要条件之河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 24 一。油石的特性同砂轮一样,也是用磨料、粒度,硬度、结合剂等几个参数来表示的。 磨油石的性能 珩磨油石的磨料是油石的一个重要性能,它直接影响到珩磨加工的表面质量和生产率。生产中使用的珩磨油石主要有白刚玉、棕刚玉、黑色碳化硅和绿色碳化硅等,近几年发展到使用人造金刚石、立方氮化硼做珩磨油石的磨料。 刚玉系制成的珩磨油石,适宜珩磨淬火钢、高碳钢以及薄壁零件和抗拉强度高和韧性较大的金属。它的主要缺点是在珩磨过程中,磨料往往很快崩坏,而且常常会整粒地掉下来,失去切削能力。因此常要更换油石或者重新修磨油石。 碳化硅系油石的硬度比刚玉高。绿色碳化硅硬度比黑色碳化硅更高,但它们的韧性比较差,磨粒表面的棱角磨 钝后,磨料本身能自动分裂而逐渐剥落,从面产生新的切削刃,这是碳化硅磨料的优点。碳化硅油石适用于珩磨强度低和性能脆的材料,如铸铁及黄铜等有色金属和非金属材料。 金刚石系磨料可分为天然金刚石和人造金刚石两种。天然金刚石硬度高,强度大,大负荷珩磨时不易碎裂,磨削性能好,磨削力小,价格较为昂贵,适用于珩磨高强度、低韧性的工件材料。人造金刚石较天然金刚石硬度高,但强度较天然金刚石低,自锐性好,适合于加工韧性较差的硬或软的工件材料,价格低,所以较天然金剐石用途范围广。 立方氮化硼的硬度高、热稳定性好,对黑色金属的化学反 应与刚玉一样属惰性,是加工钢材料的一种好磨料,尤其适合于加工硬且韧性大河南理工大学万方科技学院本科毕业论文 25 的钢件材料,如特种工具钢 (高钒高速铜 )、耐热合金钢、镍基高温合金、钛合金和高铬不锈钢等。这些特殊材料用人造金刚石油石则难以加工。立方氮化硼磨料的这些特殊加工性能,还表现在它加工时切屑自离性好,故不会发生切屑黏
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本文标题:超声珩磨机床的设计【8张图/21600字】【优秀机械毕业设计论文】
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