机床改造-M131W磨床头架精化开题报告外文翻译文献综述毕业论文

1、毕业设计（论文）开题报告学生姓名专业机械班级指导教师姓名职称教授工作单位机械工程系课题来源教师自拟课题课题性质应用设计课题名称机床改造一M131V磨床头架精化本设计的科学 依据（科学意义和应 用前景，国内外 研究概况，目前 技术现状、水平 和发展趋势等）当今，磨削技术的发展趋势是向着采用超高磨具、发展高速、高效 高精度磨削新工艺，装备 CNC数控磨床的发展。其中高精度磨床的主轴 单兀、进给单兀、支承单兀与轴助单兀是关键的零部件。国内状况我国对高速磨削及其磨具的研究历史已经有多年。先后进行了 80m/s、120m/s的磨削试验前几年也计划开展 250m/s的磨削研究，但至 今尚未有这方面的报道，

2、在实际的应用中，砂轮的线速度Vs 一般还是45-60m/s。国内主轴单兀转速大约在10000r/min，且精度、刚性及稳疋性有待 提高和考验。同时，缺乏高精度、大功率的主轴进给单元。国外现状当今高速磨削，超高速磨削在欧洲，美国和日本等一些工业发达国 家发展的很快，如德国的Aachen大学、Bremm大学、美国的Connecticut 大学，在实验室完成了 Vs为250m/s、350m/s、400m/s的试验。据报道， 德国的Aachen大学在进仃目标为500m/s的磨削研究,在实际的磨削发 面，日本已有Vs=200m/s的磨床在工业发面的应用。设计内容和预 期成果（具体设计内容 和重点解决的技

3、 术问题、预期成 果和提供的形 式）一、总体设计要求1、明确静压轴承的工作原理，确定磨床改造的主要部件。2、静压轴承设计结构合理、工艺性良好、能承载磨削力之需。并显著 提高磨削精度。3、设计与之配套的液压系统，正确选择液压元件和设计参数。二、技术要点1、消化图纸，查阅资料；2、确定改造部位的尺寸空间；3、 确定静压轴承形式、设计计算并确定静压轴承尺寸结构等参数；4、设计液压系统并正确选择合适的液压兀件。拟采取设计方 法和技术支持 （设计方案、技 术要求、实验方 法和步骤、可能 遇到的问题和解 决办法等）在M131W万能外圆磨床头架主轴部件的原结构中，其前后轴承米用 的是整体式外锥内滑动轴承（锥

4、度 1: 7.5 ）且上面未形成油楔的油槽。 这主要是由于头架的转速较低，即使轴承上有油槽结构也难形成油楔， 这种轴承除要求前后轴承同心，间隙相等。主轴和轴承有一定的接触面 积外，还必须保证主轴轴承间隙热态时有微量间隙，太大影响主轴转速 精度，而太小又容易出现“咬刹”的现象。采用静压轴承主轴部件是将 原主轴部件（包括压入箱体的衬套）拆除后的空间位置为使头架获得良好的旋转精度和保证足够的刚度，便于清洗和故障 排除，将板式小孔节流器安装在前后轴承上方偏右45的位置上正好充分利用原轴承孔所在的位置节流孔与油路的连接方式与砂轮架主轴轴承 油路连接方式相同，因而使头架主轴轴承部件结构简单，紧凑，装配后

5、节流不需要调整，只需要通入压力流即可。主轴直径可增至04 0 mm因 而提高了主轴系统的刚度。前后静压轴承的一个油腔分别连接压力表，以便观察压力变化。止推轴承位于径向静压轴承前端和径向静压后轴后端。采用径向静压轴承轴向油面节流，改变调整垫片尺寸便能调节轴向间隙。实现本项目预 期目标和已具 备的条件（包括过去学 习、研究工作基 础，现有主要仪 器设备、设计环 境及协作条件 等）工作内容及最终成果：一、工作内容1进行课题调研，完成开题、外文资料翻译、文献综述；2、进行静压轴承结构设计；3、进行静压轴承在磨床部件中的改造设计；4、 对静压轴承及磨床改造部件的主要件加工工艺设计；5、撰写毕业论文，进行

6、毕业答辩。二、最终成果1静压轴承结构设计图；2、磨床改造部件装配图；3、静压轴承及磨床主要件加工工艺规程；4、毕业论文。工作环境及技术条件：工作环境：万能外园磨床技术条件：1主轴与轴承配合半径间隙 0.0180.024mm2、 主轴与轴承的几何精度（椭圆度、锥度、同轴度）0.0050.007mm3、主轴与轴承的表面粗糙度 Ra0.80.10u各环节拟定阶 段性工作进度 （以周为单位）时间安排进度：第七学期第10周第13周：查阅资料，撰写文献综述，外文资料翻译；第14周第16周：开题报告撰写、修改，完成开题。第八学期第1周第3周：理论分析，设计方案可行性评价，方案确定；第4周第12周：静压轴承设

7、计，液压系统设计，主要零件加工工 艺设计，设计说明书撰写；第13周第16周：毕业论文撰写，毕业答辩。开题报告审定纪要时间地点主持人参 会 教 师姓名职务（职称）姓名职务（职称）论 证 情 况 摘 要记录人：指 导 教 师意 见指导教师签名：年 月 日教 研 室 意 见教研室主任签名：年 月 日密级分类号编号成绩本科生毕业设计（论文）外文翻译原文标题机床改造一M131V磨床头架精化译文标题Machine tool grinding transformation in the first frame-M131W refin eme nt作者所在系别作者所在专业作者所在班级机械工程系机械制造设计及其

8、自动化作者姓名 作者学号 指导教师姓名 指导教师职称 完成时间 译文标题滚动导轨和轴承原文标题Rolling Guides and Bearings作者C.J. Watson译名C.J.-沃特森国籍加拿大原文出处New York: McGraw-Hill 滚动导轨和轴承滚动导轨滚动直线引导和导径方法被广泛应用于实践中，除了普通的线性引导。它和平面导轨比 较时有一下优点：轻运行阻力大小取决于滚动摩擦，无粘滑，无故障安装和立即提供适当的 标准化滚动。主要缺点是这种类型的导轨低速和导轨在障碍物影响的时候常偏离方向移动。图1显示在其上端滚动导轨使用滚子链。一般来说，滚动导轨要滑动一半距离。当滚子链的工

9、作，其长度必须至少等于总和的一半滑板加上其本身的长度。因此，长时间运动滚动导轨 方式一般采用循环如下所示（如下半部图1 ）在这种情况下，不断循环的导轨运动唯一限制的是长度运行表面。为准确的操作完成滚动导轨的方式，不仅必须考虑到两者导轨质量，而且还要导轨表面 的三维几何精度滚动元素及其控制在内。当圆柱滚子的使用时，在导轨槽里面角运动会可导致表面和侧面不平行，由于摩擦产生的，反过来将造成导轨槽表面的损坏。这个问题不会在球 滚动时发生，但这种导轨有缺点，与球滚动轴承相比低刚度和承载能力。球滚动轴承（点接 触而不是线接触）。滚动接触轴承。在现代广泛使用的轴承中滚动接触轴承占1/4的比例。它包括四个部分

10、：一个内圈b ，一个外圈C时，球D和导轨面或垫圈 e,这也是所谓的滚动接触轴承。图。1原则建设直线滚动指南工作时，球滚了稍微大于曲率半径的凹槽内。有些轴承在组装时， 插入的球要围绕在内圈，间隔均匀且结构松散。在工作时要有缺口，允许更多球的插入。随着越来越多球，轴承可携 带更多的径向负载（图 2所示），但不可以达到推力负荷的极限。虽然轴承图2 （上）被列为径向球轴承，推力载荷达到轴向负载能力。？推力能力可提高延长工作时槽在外圈是更深的左侧和槽在内圈是更深的右侧；一些角接触轴承是像这个样的。如果所有的负荷是轴轴承的轴向推力轴承都可以使用。这完全是两个槽垫圈与球之间。滚子轴承。这些轴承的滚工作时。滚

11、筒可为圆柱，圆锥，或球形。圆柱滚子轴承的滚子长度直径比约为1和运行在圆柱的其中一个可能有保留，他们不能携带推力负荷。滚动轴 承长期以来，小直径滚珠可能安装有或没有负荷或不在工作。滚动轴承不能推力负荷，但它们的最高径向负载能力。图2类型的轴承圆锥滚子轴承（图2 ）具有较高的承载能力和使用时，可携带反对对推力负荷两个方向。球 面滚子轴承已凸或凹辊在单，双行。所有这些轴承有卖调能力也得到了磨削外或内圈球形。最常用类型的调心滚子轴承是双排凸 滚子轴承。调心球轴承自调心球轴承通常有两排球roil在一个共同的球比赛中外圈，如图所示。由于这种设计，内圈，球补充，可以赞同各地自由轴的轴。当轴弯曲负荷下，轴承将

12、遵循挠度，轴性。自调 整，也有助于顺利通过失效的影响，球摆动的沟槽。这同时是特别有用，因此它的应用是很 难获得确切的平行轴和住房孔。推力球轴承最简单的形式，推力球轴承是图。在这种类型的轴承，单列球设定在一个分离器运行在两个 类似的沟槽中形成的固定和循环圈。循环圈是固定在轴上。这些沟槽通常比浅槽深沟槽径向 滚珠轴承。推力球轴承的目的是进行纯粹的推力负荷和径向负载是否存在，单独的径向轴承 必须使用。从经济学角度看都和简洁的设计，它是明智的seekthe使用角接触轴承在径向和推力负荷存在。原文：原文：Rolling guidesRolli ng lin ear guides and guide-wa

13、ys are widely used in practice, alon gside plain lin ear guides. The followi ng adva ntages are obta ined whe n compared with plain guides: light running forces due to rolling friction, no stick-slip, trouble-free installation and immediate availability due to standardization of the rolling elements

14、. The main disadva ntage of this type of guide whe n compared with hydrostatic and hydrod yn amic guides lies in the low dam effects in the direction normal to the movement.Figure 1 shows in its upper secti on a rolli ng guide using a roller cha in. Gen erally, rolling elements travel half the dista

15、nce moved by the slide. When roller chains are employed, their len gth must at least equal the sum of half the slide travel plus its own len gth. Hen ce, for long moveme nts rolli ng guide ways in gen eral employ recirculating roller elements, as shown in the lower half of Fig. 1. In this case the r

16、ollers run in an endless track so that the movement is limited only by the length of the running surface.For accurate operatio n of the complete rolli ng guide way, con siderati on must not only be give n to the quality of both guid ing surfaces but also to the dime nsional and geometric accuracy of

17、 the rolli ng eleme nts and their con trol in the cage. Whe n cyli ndrical rollers are used, in accurate cages as well as non-parallel guide way surfaces can lead to an gular moti on and side thrust of the rollers on the cage, which turn will result in damage to the guiding surfaces and the cage its

18、elf, due to the frictio n gen erated. This problem is not en coun tered whe n balls are used as rolli ng eleme nts, but such guides have the disadva ntage of eve n lower stiff ness and load-carry ing capacity whe n compared with roller lin ear guides (po int con tact in stead of line con tact).Rolli

19、ng-contact bearings. Ball bearings. Figure 2(top) Shows two views ofone quarter of the most widely used type of modem bail beari ng. It con sists of fou parts: an inner raceb, an outer racec, the balls d, and a separator or reta in ee, which is also called a cage.Fig. 1 Principles of construction fo

20、r linear roller guidesThe races in which the balls roll have grooves with radii of curvature slightly greater tha n the radius of a ball. Some beari ngs are assembled by moving the inner race radially, in sert ing the balls, cen teri ng the inner race, spaci ng the bails uniformly, and appl ying the

21、 reta iner that holds the balls loosely in an equally spaced positi on. Other bearings have a notch in one of the races that permits more balls to be inserted. With more balls, the bearing can carry more radial load R (Figure 2top), but less thrust load T on acco unt of the no tch.Although the beari

22、ng in Figure 2 (top) is classified as a radial ball bearing, ft has con siderable thrust or axial-load capacity. The thrust capacity T can be in creased by extending the races to sectionsff so that the groove in the outer race is deeper on the left side and the groove in the inner race is deeper on

23、the right side; some an gular-c on tact beari ngs are made like this. If all of the load on a beari ng is axial, an axial-thrust bearing can be used. This is simply two grooved washers with balls betwee n them.Roller beari ngs. These beari ngs have rollers in stead of balls betwee n the races. The r

24、ollers may be cyli ndrical, tapered, or spherical. Cyli ndrical roller beari ngs have rollers with a length to diameter ratio of about one and run in cylindrical races, one of which may have retaining shoulders; they cannot carry a thrust load. Needle bearings have long, small-diameter rollers and m

25、ay be in stalled with or without retai ners and with or without races.Needle beari ngs cannot carry thrust loads, but they have the highest radial load capacity.EFi込 DlklE马棚网机械资讯Fig2 Types of bearingsTapered roller bearings (Figure 2) have a high load capacity and when used in opposed pairs can carr

26、y thrust loads in either directi on. Spherical roller beari ngs have either convex or con cave rollers in both sin gle and double rows. All these beari ngs have a sell-aligning ability obtained by grinding either the outer or inner race spherical The most commonly used type of spherical roller beari

27、ng is the double-row bearing with convex rollers.Self-Aligning Ball BearingsSelf-alig ning ball beari ngs n ormally have two rows of balls that roil in a com mon spherical race in the outer ring, as show n in Figure. Because of this desig n, the inner ring, with the ball complement, can align itself

28、 freely around the axis of the shaft. Whe n the shaft bendsun der load, the beari ng will follow the deflect ion of the shaft without resista nee. Self-alig nment also con tributes to smooth running by n eutraliz ing the effect of the balls wobbling in the grooves. This bearing is therefore particul

29、arly useful in applications in which it is difficult to obtain exact parallelism between the shaft and hous ing bores.Thrust Ball Bearingsthe simplest form of thrust ball bearings is shown in Figure. In this type of bearing, a single row of balls set in a separator runs in two similar grooves formed

30、 in the stati on ary a nd revo Iving rin gs. The revo Iving ring is fixed to a shaft. These grooves are usually shallower tha n the groove in a deep-groove radial ball beari ng. Thrust ball bearings are designed to carry pure thrust load and if any radial load is present, separate radial bearings mu

31、st be used. From the viewpoint of both economics and simplicity of desig n, it is wise to seekthe use of an an gular-c on tact beari ng where both radial and thrust loads are prese nt. 指导教师评语外文翻译成绩:指导教师签字：年 月 日注：1.指导教师对译文进行评阅时应注意以下几个方面：翻译的外文文献与毕业设计（论文）的主题是否 高度相关，并作为外文参考文献列入毕业设计（论文）的参考文献；翻译的外文文献字数是否达

32、到 规定数量（3 000字以上）；译文语言是否准确、通顺、具有参考价值。2.外文原文应以附件的方式置于译文之后。毕业设计（论文）文献综述世界轴承工业兴起于十九世纪末期到二十世纪初期。1880年英国开始生产轴承，1883年德国建立了世界上首家轴承公司（FAG乔治沙佛公司），1889年美国开办了 ND 轴承厂（现为通用汽车轴承公司新第泊桥海特轴承部），欧美其它大型轴承企业基本上 都在二十世纪初叶奠定了今天的基础。日本轴承工业形成于欧美之后，1910年瑞典SKF公司向日本提供样品，使轴承 第一次单独在日本露面。其后，日本 NSK NTN等轴承公司先后于1914年和1918年建 立。第三世界国家的轴承

33、工业起步更晚，与其整个科学技术和机械工业一样，处于相 对落后的局面。总体上讲，世界轴承工业的形成与发展大致经历了三个阶段：第一阶段，即世界轴承工业的初创阶段，时间是十九世纪末期至二十世纪初期。 当时，轴承发明、应用虽然已有一段时间，而轴承的工业化生产则从无到有，刚刚起 步，相当幼稚。主要特点是：1、生产规模极小，一个大厂也只有十几人到几百人，日 产量不过几套到几百套，属于手工作坊式生产；2、设备简陋，技术落后，多是凭经验生产；3、材料以碳钢为主，精度不高，价格却昂贵；4、品种极少，用途十分有限。当时轴承生产技术只掌握在英国、德国、瑞典、美国等少数企业手中。第二阶段，即世界轴承工业的成长阶段，时

34、间大约是在第一次世界大战结束至第 二次世界大战以后。两次世界大战刺激了军事工业的发展，轴承在军事工业中的地位 日益提高，加之科学技术飞速发展，一战后的短暂稳定和二战中的军火急需，促使世 界轴承工业迅速发展。主要特点是：1、生产规模急剧扩大，产量迅速提高，主要轴承 生产国家年产量超过3500万套；2、生产设备完善，技术手段先进，普遍采用了机群 式批量生产；3、轴承材料发展到以铬钢等合金钢为主，产品质量大为提高；4、轴承品种增加，广泛用于汽车、飞机、坦克、装甲车、机床、仪器、仪表、缝纫机等众多 领域。在这时期，人们对轴承的认识和重视升华到了空前的高度。第三阶段，即世界轴承工业的发展阶段，时间是二十

35、世纪五十年代至今。经过二 次世界大战以后，人们迎来了和平时代，国际经济复苏繁荣，使人类开创了和平发展 的新纪元。伴随航空航天、核能工业、电子计算机、光电磁仪器、精密机械等高新技 术的飞速发展，体现当代科学技术水平的世界轴承工业进入一个全面革新制造技术， 迅速发展品种，轴承精度、性能、寿命日益成熟完善的历史新时期。这个时期的特点 是：1、轴承企业规模超级化、集团化，形成了超千逾万人的大型企业集团和跨国公司， 如日本的NSK NTN NMB瑞典的SKF美国的TIMKEN德的FAG等；2、轴承产量猛 增。五十年代初期，世界轴承总产量不过 9亿套，九十年代后期已超过100亿套；3、 轴承品种繁多，用途

36、日益广泛。既有传统的单列、双列、多列球轴承，圆柱滚子轴承、 滚针轴承、圆锥滚子轴承等，又有万向节轴承、超薄壁轴承、空气轴承，各种在高速、 高温、低温、防磁、耐腐蚀等特殊工况下使用的专用轴承等等；4、设备先进，自动化程度高，测试手段完善，工序间电脑管理，少人无人操作，技术水平高，生产效率高。 5、轴承材料高级化、复合化、多样化，因而轴承质量有较大提高。轴承材料不仅包括 高碳铬钢、渗碳钢、不锈钢、耐热钢、工具钢等金属材料，而且还有陶瓷、塑料、石 墨和碳纤维等非金属材；6、轴承国际贸易空前发展。可以说世界轴承工业促使所有使 用轴承的工业、行业，领域发展繁荣起来，对于整个世界经济和人类社会进步做出了【

37、】巨大贡献 。磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。当今，磨削技术的发展趋势是向着采用超高磨具，发展高速，高效高精度磨削新工艺，精密主轴部件是精密和超 精密机床的关键部件之一，它的性能直接影响精密和超精密加工的质量。主轴的回转 精度要求极高，并且要求主轴转动平稳、无振动，其关键在于所用的精密轴承。早期 的精密主轴轴承采用的是超精密的滚动轴承，由于制造极为不易，很难进一步提高主 轴精度，滚动轴承已很少在超精密机床主轴中使用。目前，超精密机床主轴主要使用2液体静压轴承和空气静压轴承。一、静压轴承的加工工艺1轴瓦的加工工艺（1）轴瓦孔的加工精度静压轴承间隙的公差一般为土 10%。因此，轴承孔直

38、径的公差通常约为土 0.0001D （D 为孔径），或者按标准公差IT5 IT6轴颈的圆度误差将影响转子的稳定性，不过，若轴瓦的油腔数轴颈截面“楞”数的 倍数时。这个影响将大为减低。（2）油腔的加工工艺静压轴承轴瓦的加工与加工一般滑动轴承轴瓦不同之处在于静压轴承的轴瓦有油 腔，加工油腔最方便的方法时在铲车车床上铲削，使用凸轮自动地挖腔十分便捷。钢质静压轴承轴瓦的典型加工工艺如下：粗车毛坯，留精车余量3mm热处理淬火（硬度2026HRC）精车成形需要孔与大端面垂直、留磨削余量：内孔 0.6mm外圆0.8mm铲车床挖油腔装卡工艺一大端面和孔找正钳工划线钻孔修光插轴瓦孔内周向回油槽，要求与油腔位置对

39、称（垫式轴承的轴瓦无此回油槽）精磨内孔，以大端面和孔找正，留磨研余量 0.025mm钳工钻孔：精修油腔和回油槽边缘上的毛尖、毛刺。粗研内孔：留装配后精研余量 0.01mm精磨外圆：大端面内侧和小侧面精磨大端面（以小端面为定位）待主轴装配时在作精磨以保证两轴瓦的同轴度。油腔的加工出铲削外，还可以用，磨蚀法、铣削法等等。采用电化学或者电火花法 加工过程也是比较简单的3对锥角不大的锥形静压轴承，还可以采用轴向进给的铣削法加工二、节流器的加工工艺（1）板式小孔节流器的加工工艺如下：钳工校直粗磨两端面，留精车余量0.5mm刨或铣四侧面钳工修去尖角 划线钻节流孔，保证各节流孔尺寸大小一致在0.02m m以

40、内，节流小孔在高速台钻上钻出，以同样的转速和刀具进刀量，用同样次刃磨的钻头将一块板上的所有节流孔钻好。这样各孔的大小基本一致。精磨两面，到表面粗糙度艮=0.2卩m（2）薄膜反馈节流器膜片的加工工艺：钳工校直粗磨两端面 留余量0.8mm铣削侧面钳工划线钻孔修光热处理 淬火（达到4145HRC需要硬度均匀变形量小，时效半精磨两平面），留精磨余量0.2mm再次时效一次精磨两平面粗糙度Ra=0.4卩m膜片在淬火和磨削时容易变形，磨削工件时放置在磨床工作台的磁力吸盘上，应一4使凸面朝上，并使弯曲方向与工作台运功方向平行，磨削量不宜太大。三、静压轴承的工作原理：采用静力润滑的滑动轴承称为静压轴承，其工作原

41、理是：轴颈和轴承被外界供给 的一定压力的承载介质完全隔开，从而减低轴颈和轴承间相对摩擦，介质膜体的形成5 不受相对滑动速度的限制，在各种速度（包括零速度）下，均有较大承载能力静压轴承的主要特点是在完全静止的状态下，也能建立起承载油膜，能保证在启 动阶段摩擦副两表面也没有直接接触，而动压轴承是达不到，那时因为静力润滑与动 力润滑原理不同，静压轴承由外部的润滑油泵提供压力油来形成压力油膜，以承受载 荷。虽然许多动压轴承亦用润滑油泵供给压力油，但其性质是不同的，最明显的是供 油压力不同，静压轴承的供油压力比动压轴承高的多。静压轴承在运转中，由于摩擦 副有相对运动，故亦可能产生动压效应，当动压效应达到一定份额时，轴承成为动静6压混合轴承。四、改造的必要性：静压轴承比普通