ELID超聲珩磨機(jī)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 珩磨頭上的油石容易堵塞和磨粒磨損變鈍是影響珩磨質(zhì)量和加工效率的主要原因，所以采用有效的珩磨頭修整方法，使珩磨頭保持良好的鋒利狀態(tài)和磨削性能是解決工程上一些硬脆材料磨削加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文介紹了在線電解修銳 (術(shù)，對金屬結(jié)合劑的珩磨頭進(jìn)行電解修銳。并在一定程度上介紹了一般珩磨的特點 , 珩磨是一種固結(jié)磨粒壓力進(jìn)給切削的精整加工方法，不僅能切除較大的加工余量而且能有效的提高工件的尺寸精度和形狀精度、降低工件表面的粗糙度。珩磨主要加工內(nèi)孔，在一定條件下也可以加工外圓、平面、球面、齒面。珩磨軌 跡是交叉網(wǎng)紋，珩磨加工變質(zhì)層很小能提高工件的使用壽命。珩磨與主軸一般采用浮動連接，符合廣整加工的浮動加工原理。 在對 削原理進(jìn)行深入分析總結(jié)的基礎(chǔ)上，本文首先對 極電刷等裝置進(jìn)行設(shè)計開發(fā)，分析了修銳珩磨頭 對其電解成膜特性進(jìn)行了分析。 關(guān)鍵詞 : 珩磨頭 珩磨油石 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he is of is is to So of is of to of In we on of in It is a of is to a to it of of of a of to of of to on nd of By on of is 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 前言 . 1 . 1 . 1 . 2 第一章 緒論 . 3 . 3 題來源及研究意義 . 3 磨加工的特點 . 4 . 5 磨頭現(xiàn)有的修整方法 . 5 線電解修銳技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 . 7 . 10 第二章 珩磨頭的設(shè)計 . 12 . 12 磨頭設(shè)計時應(yīng)考慮的因素 . 12 珩磨頭結(jié)構(gòu)的基本要求 . 12 . 13 用珩磨頭 . 15 孔珩磨頭 . 16 孔珩磨頭 . 20 項珩磨頭 . 21 殊珩磨頭 . 22 . 24 磨油石的性能 . 24 磨油石的規(guī)格及數(shù)量 . 29 磨油石的連接方式 . 30 . 31 第三章 珩磨頭在線電解修銳原理 . 33 削的基本原理 . 33 削的特點 . 34 銳的電化學(xué)反應(yīng)原理 . 36 銳中氧化膜的作用機(jī)理 . 39 . 42 第四章 磨裝置系統(tǒng) . 43 磨裝置 . 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 磨裝置及方法 . 44 景技術(shù) . 44 磨裝置專用電源 . 49 極的設(shè)計 . 50 極電刷的設(shè)計 . 52 速磨削專用磨削液的研制 . 53 削液的性能要求及成分選擇 . 53 . 54 結(jié)束語 . 55 致 謝 . 57 參考文獻(xiàn) . 58 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 前 言 畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后，綜合運用 所學(xué)的知識，與實踐相結(jié)合的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是大學(xué)生活最后一個里程碑，是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時代，踏入社會，走上工作崗位的必由之路，是對我們工作能力的一次綜合性檢驗。 通過本次畢業(yè)設(shè)計，使達(dá)到以下幾個效果： （ 1）鞏固、擴(kuò)大、深化學(xué)生以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識； （ 2）培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、理論聯(lián)系實際的能力； （ 3）培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、正確熟練運用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等工具書的能力； （ 4）鍛煉進(jìn)行設(shè)計計算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨立工作能力。 總之， 通過畢業(yè)設(shè)計使學(xué)生建立正確的設(shè)計思想，初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問題的方法和手段，從而使學(xué)生受到一次工程師的基本訓(xùn)練。 本次設(shè)計的主要內(nèi)容是珩磨頭的 體設(shè)計內(nèi)容和要求如下 : （ 1） 調(diào)查使用部門對珩磨的具體要求，現(xiàn)在對珩磨頭修銳的方法；收集并分析國內(nèi)外同類型的先進(jìn)技術(shù)、發(fā)展趨勢以及有關(guān)的科技動向；調(diào)查一些工廠的設(shè)備、技術(shù)能力和生產(chǎn)經(jīng)驗等。 （ 2） 珩磨頭的 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 裝置所用的電極，確定各部分的相互關(guān)系；擬 訂總體設(shè)計方案，根據(jù)總體設(shè)計方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖； （ 3） 其他零部件的設(shè)計和選擇； （ 4） 編制設(shè)計技術(shù)說明書一份。 畢業(yè)設(shè)計是實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，由于時間的限制，本次畢業(yè)設(shè)計不可能按工廠的設(shè)計程序來進(jìn)行，具體的說，可以分以下幾個階段： （ 1）實習(xí)階段，通過畢業(yè)實習(xí)實地調(diào)查、研究、收集有關(guān)資料，掌握 解珩磨頭的 作原理和設(shè)計的基本要求，花兩周時間； (2) 制定方案、總體設(shè)計階段，花兩周時間； (3) 計 算和技術(shù)設(shè)計階段，繪制圖紙，整理設(shè)計說明書，花四周時間； (4) 答辯階段，自述設(shè)計內(nèi)容，回答問題，花半周時間。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 1 緒論 題的來源及研究背景 題來源及研究意義 珩磨時容易發(fā)生粘附、變鈍、堵塞的現(xiàn)象，是影響硬脆材料珩磨質(zhì)量和效率的因素之一，磨損和堵塞后的珩磨頭磨削性能變差，無法繼續(xù)對工件材料進(jìn)行珩磨加工，這既影響了工件的加工質(zhì)量，又影響加工效率，所以，采用一種有效的珩磨頭修整方法，實現(xiàn)工程材料的高速高效磨削加工，對工程材料的加工的推廣應(yīng)用有十分重要的意義。 在線電 解修銳技術(shù) (稱 用金屬結(jié)合劑的溶解去除和油石表層生成的氧化物絕緣層對電解抑制作用所構(gòu)成的動態(tài)平衡，對珩磨頭上的油石進(jìn)行連續(xù)非線性修銳，使油石磨粒獲得恒定的突出量，從而實現(xiàn)穩(wěn)定、可控、最佳的磨削過程，可以很好的解決一些材料的難加工問題。國內(nèi)外的一些高校和學(xué)者己經(jīng)對該項技術(shù)進(jìn)行了一定的理論和試驗研究工作，取得一定的成果， 是目前珩磨頭在線電解修銳技術(shù)主要應(yīng)用于低速、精密和超精密鏡面珩磨中 ,研究對珩磨頭的 提高材料的珩磨效率、改善表面加工質(zhì)量以及拓寬珩磨頭在線電解修銳技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域都具有重要的意義。 珩磨頭 具電極做陰極，在珩磨頭和電極的間隙中通過電解磨削液，利用電解過程中的陽極溶解效應(yīng)，對珩磨頭表層的金屬基體進(jìn)行電解去除，從而逐漸露出嶄新鋒利的磨粒，形成對珩磨頭的修整作用：同時形成一層鈍化膜附著于珩磨頭表面，抑制珩磨頭過度電解，從而使珩磨頭始終以最佳磨削狀態(tài)連續(xù)進(jìn)行磨削加工。所以該技術(shù)將珩磨頭修買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 整與 磨削過程結(jié)合在一起，利用金屬基珩磨頭進(jìn)行磨削加工的同時利用電解方法對珩磨頭進(jìn)行修整，從而實現(xiàn)對硬脆材料的連續(xù)超精密鏡面磨削。 用非線性電解修整作用和金屬結(jié)合劑超硬磨料珩磨頭表層氧化物絕緣層對電解抑制作用的動態(tài)平衡，對珩磨頭進(jìn)行連續(xù)修銳修整，使珩磨頭磨粒獲得恒定的突出量，從而實現(xiàn)穩(wěn)定、可控、最佳的磨削過程，它適用于硬脆材料進(jìn)行超精密鏡面磨削。 銳的復(fù)合磨削技術(shù)，在精密加工領(lǐng)域獨樹一幟，具有自身的一些顯著特點。 磨削過程具有良好 的穩(wěn)定性和可控性，易于實現(xiàn)磨削過程的最優(yōu)化：加工精度高，表面裂紋少，表面質(zhì)量好：適應(yīng)性廣泛，磨削效率高：裝置簡單，成本低推廣性強(qiáng)等。 磨加工的特點 珩磨加工可以提高工件的尺寸、幾何形狀精度和表面光潔度，它的加工特點有： （ 1）表面質(zhì)量特性好 珩磨可以獲得較低的表面粗糙度，一般可達(dá) m，甚至可低于 m，同時珩磨表面上有均勻的交叉網(wǎng)紋有利于貯油潤滑。實現(xiàn)平頂珩磨，可使有相對運動的摩擦副獲得較理想的表面質(zhì)量。珩磨加工面具有交叉網(wǎng)紋，有利于潤滑油 的貯存和油膜的保持，并有較高的表面支承率，因而能承受較大的載荷，乃磨損，從而延長了使用壽命。另一方面，由于珩磨速度低，且油石與孔是面接觸，因此每一磨粒的平均磨削壓力很小，這樣工件的發(fā)熱量很少，工件可能產(chǎn)生的變形量也少，工件表面幾乎沒有熱損傷和變質(zhì)層，適于加工相對運動精度高的精密偶件，此外，珩磨加工面幾乎沒有嵌砂和擠壓硬質(zhì)層。 （ 2）加工精度高 現(xiàn)代珩磨技術(shù)不僅可以獲得較高的尺寸精度，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 而且還能修正孔在珩磨加工中出現(xiàn)的輕微形狀誤差，如圓度、圓柱度和表面波紋等。珩磨小孔時，圓度與圓柱度可達(dá) m，軸 線直線度可小于 1 m；珩磨中等孔徑，圓柱度可達(dá) 5 m，圓柱度不超過 10 m；珩磨短孔時，若用剛性連接珩磨頭與平面浮動夾具，還可適當(dāng)提高短孔軸線與端面的垂直度。間斷孔珩磨可以提高同軸度。它不提高孔對其他孔或表面的相互位置精度，且一般對前道工序有一定的精度要求，否則不易保證得到較高的形狀精度。 （ 3）珩磨效率高 可以使用多條油石或超硬磨料油石，也可提高珩磨頭的往復(fù)速度增大網(wǎng)紋交叉角，能較快地去除珩磨余量與孔形誤差。也可應(yīng)用強(qiáng)力珩磨工藝，有效地提高珩磨效率。珩磨工件干凈，在冷卻液的沖洗下，很少積存臟污 。珩磨加工一些圓周有孔或內(nèi)槽的液壓系統(tǒng)偶件時，可以保持這些孔與工件孔壁形成銳邊，以保證偶件的液壓性能。 （ 4）珩磨工藝較經(jīng)濟(jì) 薄壁孔和剛性不足的工件，或較硬的工件表面，用珩磨進(jìn)行光整加工不需要復(fù)雜的設(shè)備與工裝，操作方便。磨料選擇適當(dāng)，工具設(shè)計合理，切削速度合理的情況下，珩磨的經(jīng)濟(jì)效果較研磨好（主要反映在加工效率、加工精度和表面質(zhì)量上），且加工穩(wěn)定，因而零組件的成品率高。并且，珩磨加工可節(jié)省研磨加工所必須的輔助材料，如清洗用的汽油、棉花 等。采用超硬磨料做珩磨油石，經(jīng)濟(jì)效果更好。 磨頭修 整技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 磨頭現(xiàn)有的修整方法 珩磨加工過程中，珩磨頭上的油石表層的磨粒會逐漸磨鈍，磨鈍后的油石摩擦力增大，磨削溫度上升，容易發(fā)生顫振和燒傷，使被加工工買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 件的表面完整性受到極大的影響，同時磨鈍的油石也會使油石工作表面喪失正確的幾何形狀從而使加工精度降低。為了使珩磨頭在使用中能始終保持正確的形狀和銳利性，需要定期對珩磨頭進(jìn)行修整。修整實質(zhì)上就是對珩磨頭進(jìn)行整形和修銳，整形是指對砂輪工作表面進(jìn)行微量“切削”，使珩磨頭達(dá)到所要求的幾何形狀精度，并使磨粒尖端微細(xì)破碎，形成鋒利磨刃的過程 ;修銳是指除去磨粒間的部分結(jié)合劑 (降低結(jié)合劑的高度 )，使磨粒凸出結(jié)合劑之外，形成切削刃，同時產(chǎn)生足夠的容屑空間的過程。 軟彈性法修整珩磨頭時，超硬磨料珩磨頭以一定的速度旋轉(zhuǎn)，而卷帶輪則緩慢地轉(zhuǎn)動，帶動砂帶緩慢移動，利用珩磨頭的旋轉(zhuǎn)而使砂帶彈性變形不能完全恢復(fù)來實現(xiàn)去除珩磨頭上油石上高點的目的。采用軟彈性修整法修整砂輪時，被修整的砂輪與砂帶之間能自動選擇合適的擠壓力，能保持修整過程穩(wěn)定 ;砂帶低速進(jìn)給，與油石表面接觸的砂帶上的磨?；旧蠜]有磨損，因而可獲得較強(qiáng)的修整能力 ;砂帶是 彈性的，因而它能去除砂輪表面磨粒間的結(jié)合劑，同時不損害磨粒的切削刃。 激光修整法是利用光學(xué)系統(tǒng)把激光束聚焦成極小的光斑作用于油石表面，在極短的時間內(nèi)使油石局部表面的金屬結(jié)合劑材料以蒸發(fā)、氣化和熔融濺射的形式被去除，而不損傷超硬磨粒，從而達(dá)到修整的目的。激光修整珩磨頭時，激光照射區(qū)域小，節(jié)省油石材料 ;修整過程中珩磨頭上的油石不受機(jī)械力，適于磨削過程中在線修整 ;通過焦距的改變，可以有選擇地除去油石上阻塞的工件材料 :不存在修整工具磨損報廢的情況，可重復(fù)利用性強(qiáng) ;修整速度快、工效高、 易實現(xiàn)自動化。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 超聲振動珩磨頭修整的機(jī)理是由超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲頻電信號傳給換能器，變換成超聲頻的機(jī)械振動，由變幅桿放大后帶動修整器對油石進(jìn)行修整。超聲振動修整珩磨頭是一種優(yōu)良的珩磨頭修整方法。試驗證明，超聲振動修整后的珩磨頭具有表面磨粒均勻、方向性好等特點。對于珩磨工件來說易于避免工件燒傷、降低磨削溫度、減小磨削力、提高珩磨頭的使用壽命等優(yōu)點。 在線電解修銳技術(shù)是利用油石金屬結(jié)合劑在電源的驅(qū)動下，在具有電解作用的磨削 液中發(fā)生電解反應(yīng)而溶解去除，使油石中的磨粒露出結(jié)合劑表面，形成一定的出刃高度和容屑空間，同時，在油石表面逐漸形成一層氧化膜，氧化膜的不斷磨損與不斷生成使得上述修整過程保持動態(tài)平衡，既避免了油石的過快消耗又自動保持了油石表面的磨削能力。在線電解修銳技術(shù)是專門應(yīng)用于金屬結(jié)合劑珩磨頭的修整方法，與傳統(tǒng)的電解修整方法相比，它具有修整效率高、工藝簡單、修整質(zhì)量好等特點。 線電解修銳技術(shù)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 采用傳統(tǒng)磨削工藝對工程陶瓷、光學(xué)玻璃、硬質(zhì)合金、淬火鋼及半導(dǎo)體等硬脆材料進(jìn)行加工時不僅磨削力 大、磨削溫度高、磨削效率低，而且砂輪極易鈍化、堵塞而喪失其切削性能，從而造成工件加工表面脆性破壞及應(yīng)力集中，加工質(zhì)量惡化，難以滿足高精度、高效率的加工要求。為了解決這一問題，日本學(xué)者 森整 )于 1987 年提出了砂輪在線電解修銳技術(shù)，成功解決了硬脆材料的難加工問題。 從 法提出開始， 及國外的許多學(xué)者就對該 技 術(shù) 進(jìn) 行 了 深 入 的 研 究 ， 學(xué)者對硬脆材料 密磨削 的表面形成機(jī)理進(jìn)行了買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 試驗分析研究，并且采用杯形砂輪實現(xiàn)了光學(xué)鏡頭的 在 究的基礎(chǔ)上， 學(xué)者采用鑄鐵結(jié)合劑金剛石砂輪對 削特點進(jìn)行了研究 :學(xué)者采用 術(shù)對石英石坯料 進(jìn) 行 了 磨 削 試 驗 研究 ; 削過程中陽極金屬的去除率分別進(jìn)行了二維和三維模型的分析研究 ; 密磨削技術(shù)在日本己經(jīng)得到較深入的研究和廣泛的應(yīng)用，在日本有 削研究會”及相應(yīng)的學(xué)術(shù)期刊 削研究會報。日本的富士公司、 具株式會社、新東工業(yè)株式會社等許多公司采用該技術(shù)進(jìn)行零部件的加工生產(chǎn)或從事與該技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)開發(fā)與技術(shù)支持，此外，日本 司、不二越株式會社還推 出了系列 士公司采用 膜后直接用在望遠(yuǎn)鏡、幻燈產(chǎn)品上，真正實現(xiàn)了光學(xué)鏡頭加工的以磨代研、代拋的工藝革命，東京物理化學(xué)研究所將 削技術(shù)應(yīng)用于超精密數(shù)控加工，成功加工出光學(xué)玻璃和碳化硅陶瓷等材料的高精度非球曲面。從術(shù)誕生之初，美國就投巨資進(jìn)行該技術(shù)的研究開發(fā)，還與日本進(jìn)行該技術(shù)的交流與合作，美國在應(yīng)用 削技術(shù)加工電子計算機(jī)半導(dǎo)體微處理器方面已取得突破性進(jìn)展，在國防、航空航天及核工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也在進(jìn)行。德國是最早研究 削技術(shù)的幾個 國家之一，在 1991 年就有德國的機(jī)床廠家進(jìn)行系列 用機(jī)床的設(shè)計。此外，英、法等國對 削技術(shù)也進(jìn)行了深入的研究。在亞洲，韓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 國很早就同日本開展卓有成效的技術(shù)交流與合作。 削技術(shù)在我國尚處于研究階段，主要集中在高校，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的袁哲俊、張飛虎等人在 密、超精密鏡面磨削、專用磨削液、專用電源、 鐵砂輪 功研制了 的脈沖電源、磨削液和砂輪，在國產(chǎn)機(jī)床上開發(fā)出平面、外圓和內(nèi)圓 大連理工大學(xué)的關(guān)佳亮、郭東明等人在 面磨削中氧化膜的生成機(jī)理碩士學(xué)位論文及作用、砂輪結(jié)合劑作用機(jī)理及金屬結(jié)合劑砂輪的研制等方面進(jìn)行了研究。 天津大學(xué)的徐燕申、張春河等人就 精密鏡面磨削中砂輪磨損規(guī)律以及磨削力變化規(guī)律等方面進(jìn)行了試驗研究。 北京工業(yè)大學(xué)的范晉偉、馬春敏等人對 密鏡面磨削技術(shù)在不同磨削方式下的應(yīng)用進(jìn)行了研究，并且研制出硬脆材料精密磨削的現(xiàn)了 硬脆材料的 西北工業(yè)大學(xué)史興寬、任敬心、彭炎午等人以及西安理工大學(xué)的王平、趙文福對鑄鐵結(jié)合劑微粉金剛石砂輪的在線電解修整進(jìn)行了試驗研究，廣西大學(xué)的段明揚、楊玲等人對青銅結(jié)合劑金剛石砂輪電解修整進(jìn)行了一定的研究。 這些研究成果促進(jìn)了 術(shù)的推廣應(yīng)用，目前，國內(nèi)己有十幾家單位應(yīng)用該技術(shù)，如 230 廠用于加工動壓馬達(dá)零件， 23 所用于相陣?yán)走_(dá)互易移相單元陶瓷、微晶玻璃、鐵氧體等航天材料零件加工， 8358廠用于光學(xué)玻璃非球曲面加工， 205所用于光學(xué)玻璃加工，華僑大學(xué)用于加工 大理石，福建南安宏偉陶瓷廠用于加工陶瓷等。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 但是，目前 術(shù)主要應(yīng)用在采用微細(xì)粒度砂輪的低速、精密磨削中，當(dāng)砂輪線速度提高后，由于砂輪與陰極之間的磨削液供給不足，使得砂輪的修銳效率下降，達(dá)不到理想的磨削效果，這是 術(shù)在高速磨削的應(yīng)用中所要解決的一個難題，而國內(nèi)外學(xué)者對這方面的研究比較有限。美國 削過程中砂輪與陰極之間磨削液的流動狀態(tài)與砂輪線速度之間的關(guān)系進(jìn)行了仿真分析，對傳統(tǒng)的剛性陰極與新設(shè)計的 彈性箔片陰極進(jìn)行了對比，仿真結(jié)果表明 1)在傳統(tǒng)的剛性陰極中，采用噴嘴噴射供液，砂輪線速度為 24m/間間隙內(nèi)的磨削液為層流狀態(tài)，供液充足，修銳效果好，砂輪線速度提高到 58m/s 和 118m/s 時，由于磨削液供給不足，極間間隙內(nèi)的磨削液為紊流狀態(tài)，修銳效果差 ;(2)砂輪速度提高后，要保證極間間隙內(nèi)的磨削液供給充足，必須使得磨削液的供給速度至少為砂輪線速度的一半，而這一點卻很難實現(xiàn) :(3)文中新設(shè)計的彈性箔片陰極可以通過調(diào)整彈性箔片的速度和張緊力，在較低的供液速度下保證電解反應(yīng)區(qū)內(nèi)磨削液充足，較好的解決了 高速 削中極間間隙內(nèi)磨削液供液不足的問題。國內(nèi)哈爾濱工業(yè)大學(xué)的張飛虎教授對石榴石鐵氧體材料進(jìn)行了 驗結(jié)果表明 :采用 #120鑄鐵結(jié)合劑金剛石砂輪 削的磨削力僅為相同條件下樹脂結(jié)合劑砂輪非 3/5，試驗中砂輪線速度為 s，工件進(jìn)給速度為 2m/大磨削深度為 4現(xiàn)了 仍屬于低速磨削，如果能進(jìn)一步提高砂輪線速度，就可以大幅度的提高磨削效率。所以如何結(jié)合高速磨削與 術(shù)的 特點，實現(xiàn)粗粒度超硬磨料砂輪的高速高效 為一個有待解決的實際問題。 文研究的主要內(nèi)容 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 珩磨頭在線電解修銳技術(shù)很好的解決了一些材料的珩磨中難加工問題，成功的實現(xiàn)了硬脆材料的精密、鏡面珩磨，本文在基于 削原理的基礎(chǔ)上，提出珩磨頭的 磨裝置 (1)對一般的珩磨頭進(jìn)行設(shè)計。 (2)介紹 削原理及特點，并從電化學(xué)反應(yīng)原理的角度對 析氧化膜在 (3)對 削所必需的珩磨頭、陰極、陽極電刷、電源等裝置在珩磨中的要求進(jìn)行分析，分析能進(jìn)行在線的 選擇應(yīng)用于珩磨頭 (4)對 削中電源參數(shù) (電解電壓、脈沖電流頻率、脈沖電流占空比 )對磨削力和工件表面粗糙度的影響，從而選擇最優(yōu)化的 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 2 珩磨頭的設(shè)計 磨頭設(shè)計因素及要求 在 珩磨孔加工中分內(nèi)孔珩磨和小孔珩磨兩個方面。內(nèi)孔珩磨一般指加工直徑為 25 500不通孔和內(nèi)表面不連續(xù)的孔，也可 珩磨，但較困難。小孔珩磨則指加工直徑為 25下的孔。 珩磨頭的作用是裝置珩磨油石（亦稱珩磨條或珩條），并由珩磨機(jī)主軸帶動實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)、往復(fù)運動，還可通過調(diào)整機(jī)構(gòu)，使珩磨油石作徑向擴(kuò)張或收縮。珩磨機(jī)的主要動作，都是通過它反映出來，以取得加工效果。 磨頭設(shè)計時應(yīng)考慮的因素 （ 1）用于通孔還是不通孔，深孔還是淺孔，以及孔徑大小。 （ 2）加工特性、工件材料與熱處理狀態(tài)。 （ 3）使用珩磨機(jī)床的型號、規(guī)格、主軸與工作臺行程距離。 （ 4）工件定位對家具的要求，以便確定夾具的 結(jié)構(gòu)形式。 （ 5）工件的精度與粗糙度，確定珩磨加工方法。（即強(qiáng)制式珩磨或自由式珩磨）。 (6) 油石的結(jié)合劑應(yīng)該用金屬結(jié)合劑。 珩磨頭結(jié)構(gòu)的基本要求 （ 1）保證被加工孔的精度。 （ 2）遇到被加工表面上的硬點時，珩條不會被壓退。 （ 3）當(dāng)孔的軸線和主軸軸線不重合時，強(qiáng)制式珩桿能修整軸線的不垂直、不重合精度。自由式珩桿能自動找正工件中心。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 （ 4）對較大孔珩磨時，珩磨油石應(yīng)能自動調(diào)整，以保證與孔在全長范圍接觸，從而糾正孔形誤差，補(bǔ)償珩磨油石自身磨損的不均勻性。 （ 5）珩磨頭在進(jìn)孔及出孔時，能自動收縮。 （ 6）能精確而方便地調(diào)整珩磨油石的徑向擴(kuò)張量，并應(yīng)有足夠的擴(kuò)張量，以保證最大限度地使用珩磨油石。 （ 7）能夠避免各種工作狀態(tài)下產(chǎn)生的各種振動因素。 （ 8）有足夠的強(qiáng)度和剛性。 磨頭的結(jié)構(gòu)形式 珩磨加工中，工件能夠得到多高的幾何形狀精度和切削效率，在很大程度上取決于珩磨頭的結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計的合理性。珩磨頭的結(jié)構(gòu)形式取決于被加工孔的尺寸、形狀和精度要求，以及所用機(jī)床的進(jìn)給方式、油石的種類及夾具的結(jié)構(gòu)等。 珩磨頭的結(jié)構(gòu)對加 工質(zhì)量和生產(chǎn)率都有很大的影響。對珩磨頭的一般要求是：油石能在徑向均勻的脹縮，對加工表面的壓力能調(diào)整并保持在一定的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)；油石應(yīng)具有一定的剛度，當(dāng)被加工孔的形狀誤差使油石的壓力增加時，油石在半徑方向不致發(fā)生位移和歪斜；珩磨到最后尺寸時，油石能迅速縮回，以便于珩磨頭從孔內(nèi)退出。 珩磨頭的形式有：通用珩磨頭（珩 圖 2磨頭 1 殼體； 2 油石座； 3 錐體； 4 墊塊； 5 彈簧； 6 傳遞桿； 7 心棒。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 磨 2050）、小孔珩磨頭（ 50）、大孔珩磨頭（15000）、平頂珩磨頭、特殊珩磨頭（組合式珩磨頭、盲孔珩磨頭、錐孔珩磨頭、帶氣動噴嘴的自動測量珩磨頭、 減少噪聲的珩磨頭等）等形式。設(shè)計珩磨頭時，根據(jù)所加工的孔徑的大小來選擇珩磨頭的形式。 珩磨頭一端連接機(jī)床主軸接頭，桿部鑲嵌或連接珩磨油石。在加工過程中，珩磨頭的桿部與珩磨油石進(jìn)入工件的被加工孔內(nèi)，并承受切削轉(zhuǎn)矩；在機(jī)床進(jìn)給結(jié)構(gòu)的作用下，驅(qū)動珩磨油石做徑向擴(kuò)張，實現(xiàn)珩磨的切削進(jìn)給，使工件孔獲得所需的尺寸精度、形狀精度和表面粗糙度。不論那一種珩磨頭，它必須具備以下幾個基本條件： （ 1）珩磨頭上的油石對加工工件表面的壓力能自由調(diào)整，并能保持在一定范圍內(nèi)。 （ 2）珩磨過程中，油石在軸的半徑方向上 可以自由均勻地脹縮，并具有一定剛度。 （ 3）珩磨過程中，工件孔的尺寸在達(dá)到要求后珩磨頭上的油石能迅速縮回，以便于珩磨頭從孔內(nèi)退出。 （ 4）油石工作時無沖擊、位移和歪斜。 圖 2靠液壓控制油石脹縮。它主要由兩個部分組成：上部一調(diào)節(jié)頭，下部一工作頭。工作頭是由鋼質(zhì)殼體 1和殼體上嵌裝六塊油石座 2所組成油石座 2的兩端用彈簧 5 來固定，使它們緊緊靠在殼體 1 上。在殼體 1內(nèi)部有一根長心棒 7，通過中間傳遞桿 6和兩個錐體 3鉸接起來。當(dāng)液體壓力傳到心棒 7上時，心棒 7便向下推動中間傳遞桿 6， 使兩個錐體 3 同時往下移動，從上面推動墊塊 4，使油石座 2徐徐向外脹開。此時，珩磨頭上的油石以固定的壓力磨削金屬。當(dāng)珩磨過程結(jié)束時，即零件孔尺寸達(dá)到要求之后，操縱機(jī)床，壓力消失，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 心棒 7便向上退回，彈簧壓縮油石座 2，油石就向內(nèi)收縮。 為了防止油石在珩磨頭從零件孔內(nèi)進(jìn)出時碰傷零件的加工表面，在殼體 1的周圍，專門鑲有夾布膠木板調(diào)節(jié)頭作調(diào)節(jié)工作頭脹縮用。當(dāng)擰動珩磨頭上的刻度盤時，可以直接控制兩個錐體 3 的移動，通過它來操縱油石的脹縮尺寸。在珩磨過程中，調(diào)整油石的脹縮尺寸和補(bǔ)鏜油石的磨損量等，都是用調(diào)節(jié)頭來實現(xiàn)的 。 用珩磨頭 圖 2 20 150 用珩磨頭。采用的是后進(jìn)給方式，它由磨頭體、油石、油石座、導(dǎo)向條、彈簧、錐體漲芯組成。當(dāng)錐體漲芯移動時，油石便可漲開或收縮。珩磨頭為棱圓柱體，珩磨油石條數(shù)一般為奇數(shù)。油石座直接與進(jìn)給漲芯接觸，中間不用頂銷與過渡板結(jié)構(gòu)簡單。進(jìn)給系統(tǒng)剛性好。同時在珩磨深孔時，還可根據(jù)需要在孔的中間部位或孔底進(jìn)行必要的進(jìn)給，以保證孔尺寸全長上的一致性。 圖 2中等孔徑 (后進(jìn)給 )通用珩磨頭 1 本體前導(dǎo)向； 2 彈簧圈； 3 本體漲錐； 4 油石座 珩磨頭的外徑尺寸應(yīng)以被加上孔徑為基準(zhǔn)，當(dāng)油石處于收縮狀態(tài)時，珩磨頭外徑比被加工孔的孔徑小。以便于珩磨頭進(jìn)入或退出工件孔；當(dāng)油石處于最大漲開位置時，珩磨頭的外徑至少應(yīng)等于被加工孔的最終要求尺寸加上油石的極限磨耗量。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 有時在珩磨頭體圓周上嵌有導(dǎo)向條。它與油石相間排列。當(dāng)珩磨頭進(jìn)入工件孔時。導(dǎo)向條起導(dǎo)向作用和保護(hù)油石不致碰傷，當(dāng)珩磨頭退出工件孔時起定心作用。此外，它還能防止油石因磨耗不均而導(dǎo)致珩磨頭偏心。導(dǎo)向條在圓周上的外徑應(yīng)比被加工孔的基本尺寸小 0.5 比油石收縮狀態(tài)時的 外徑大，并與油石圓周同軸。 圖 2與后進(jìn)給方式的不同之處在于：其漲芯體的移動是由轉(zhuǎn)動括動套而帶動螺母在四方槽內(nèi)移動，從而使得漲芯體沿軸向伸出或縮回，并帶動油石座的徑向伸出和縮回 (在“ O”形密封圈的拉力作用下 )。這種珩磨頭不需要漲芯操作桿。在加工中，當(dāng)珩磨頭尾部退出工件時，可使用勾頭扳手轉(zhuǎn)動活動套，從而完成油石的徑向進(jìn)給。因此這種珩磨頭的操作簡單方便。油石進(jìn)給容易控制比較適合于臥式深孔珩磨加工。 圖 2中等尺寸 (前進(jìn)給 )通用珩磨頭 l 一珩磨頭體； 2 油 石 3 一油石座； 4 漲芯體； 5 墊片； 6 一螺桿； 7 一滑動螺母； 8 活動套； 9 螺釘； 10 密封圈 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 孔珩磨頭 珩磨 50將珩磨頭體與油石座做成一體，使?jié)q芯與珩磨頭體在整個長度上為面接觸，以增強(qiáng)剛性。 （ 1）單油石珩磨頭：如圖 2用于加工直線度要求很高，孔徑為 5 20 孔，珩磨頭由兩根導(dǎo)向條與一根切削油石組成。兩根導(dǎo)向條非對稱分布，寬度大的導(dǎo)向條用來承受油石產(chǎn)生的徑向力和切向力的合力 (合力通過它的支承面中間 )，防止珩磨頭變形；窄導(dǎo)向條起輔 助支承的作用，使珩磨頭與孔的接觸狀態(tài)穩(wěn)定，以提高加工精度。導(dǎo)向條的材料用硬質(zhì)合金或人造金剛石。根據(jù)孔徑大小，導(dǎo)向條可做成鑲嵌式或用電鍍法將金剛石微粉鍍在磨頭體表面上，也可鍍上粗粒度金剛石，然后用立方氮化硼砂輪或油石將其磨鈍，使其失去切削能力。 圖 2單油石珩磨頭 1 漲楔； 2 一磨頭體； 3 一油石座； 4 一輔助導(dǎo)向條； 5 一主導(dǎo)向條 (2)對開軸瓦式珩磨頭：由兩個半圓形軸瓦構(gòu)成，如圖 2示。適用于加工直線度要求較高，有間斷表面的孔。珩磨頭的徑向擴(kuò)張進(jìn)給是通過楔形漲芯作用于兩個半圓形軸瓦的斜面上，縮 回是靠軸向兩端的兩個“ O”形彈簧圈的彈力。它可用普通磨料油石粘接于磨頭表面。也可用幾根金剛石油石用低熔點的焊條焊接于磨頭表面。油石長度為一般買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 珩磨頭所選用的油石長度的兩倍。此磨頭便于在磨床上修磨它的切削表面，加工精度穩(wěn)定。切削效率比單油石珩磨頭高 10左右，使用壽命長。 圖 2開軸瓦式珩磨頭 1， 3 O 形彈簧 2 油石 4 珩磨頭 5 調(diào)節(jié)板 6 聯(lián)結(jié)軸 7 調(diào)節(jié)件 （ 3）可調(diào)整的整體珩磨頭：在大量生產(chǎn)中用這種珩磨頭 (見圖 2加工高精度的孔?？椎男螤钫`差可達(dá) m 以下，尺寸誤差可控制在 2 3 面粗糙度 m。 圖 2可調(diào)整的整體珩磨頭 磨頭體為一整體套筒，兩邊對稱開兩條軸向槽，在其表面上鍍 .5 度的金剛石磨粒，磨頭體內(nèi)孔為 1： 50 的錐孔。利用錐孔中的錐形漲芯使整個磨頭體產(chǎn)生彈性變形而調(diào)整到預(yù)定的尺寸。在加工過程中沒有漲縮運動。因此可將其看做一種成形工具。 使用這種珩磨頭的機(jī)床，一般均為立式多軸多工位珩磨機(jī)。珩磨頭與主軸間為剛性連接。工件夾具設(shè)計成浮動形式。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 這種 珩磨頭的運動與一般的珩磨運動不同，磨頭一方面作旋轉(zhuǎn)運動，一方面徑向快速接近工件。軸向工作進(jìn)給 (進(jìn)給速度為 l 1.5 m快速退回。一個工作循環(huán)即可完成一件加工。 (4)雙斜面小孔珩磨頭：這種珩磨頭的頭部結(jié)構(gòu)如圖 2示，其主要特點是： 1)珩磨頭體上的導(dǎo)向條采用一種整體式結(jié)構(gòu)，即為頭體上外圓的一部分對導(dǎo)向條部分進(jìn)行滲氮處理，使其表面硬度達(dá) 00左右，以提高導(dǎo)向條的耐磨性。珩磨頭體上采用長方槽來容納漲開機(jī)構(gòu)，如圖 2 2)油石座采用雙斜面漲開機(jī)構(gòu)，以提高油石徑向運動的穩(wěn) 定性和減小油石座的徑向尺寸同時將斜面漲開機(jī)構(gòu)安置在油石座的側(cè)面，大大減小了油石座的徑向尺寸，有利于徑向空間的利用，如圖 2 3)采用薄片式漲芯，并用雙斜面與油石座配合，如圖 2 4)油石用膠與油石座連接，易于粘接。 5)珩磨頭與夾持體之問以雙螺紋套連接，以提高連接的柔性。 6)采用螺紋進(jìn)給加力機(jī)構(gòu)完成油石的徑向進(jìn)給運動。 圖 2斜面高效小孔珩磨頭 l 一珩磨頭體； 2 一漲芯； 3 一油石； 4 一油石座 此種珩磨頭可直接安裝在普通車床上，配以其他附件就可以投入使用。油石在半 徑方向上的最大伸出量可達(dá) 2 石用鈍或破損后，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 給油石座粘上新的油石后稍稍修磨即可使用。這種小孔珩磨頭具有剛性好、切削效率高、結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝性好等方面的獨特優(yōu)點，有著良好的應(yīng)用效果。 圖 2磨頭體 圖 2油石座 圖 2片式漲芯 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 孔珩磨頭 它主要用于大孔徑 150 300 2環(huán)的外徑接近珩磨孔徑，以支持油石座和承受珩磨切削力，具有較好的剛性。油石座上的橫銷 3緊貼凸環(huán)內(nèi)端面，對油石軸向定位并承受珩磨時的 軸向力。移動漲錐 1使油石座 4伸出，借彈簧圈 5縮回油石。同時為了減小漲芯和油石座的體積 (減輕珩磨頭的重量 )，可以在漲芯體與油石座之間采用斜端面柱銷來完成頂出油石的運動。 圖 2凸環(huán)式大孔珩磨頭 1 漲錐； 2 一凸環(huán)； 3 油石座橫銷； 4 油石座； 5 彈簧圈 項珩磨頭 它主要用于具有相對運動摩擦副的零件的內(nèi)孔珩磨，如內(nèi)燃機(jī)氣缸孔等。與普通珩磨相比，它所加工的表面微觀幾何形狀是不同的，承載面積增大 4倍左右具有較高的珩磨效率。珩磨頭裝有粗、精珩磨兩副油石。珩磨頭裝在具有雙階段進(jìn)給裝置的珩磨 機(jī)主軸上，分別進(jìn)行粗、精珩磨。磨頭進(jìn)入工件孔前，兩油石均處于收縮狀態(tài)。加工開始時，漲芯向下移動。由于斜面的作用。粗珩油石漲開 (見圖 2a)。進(jìn)行粗珩，并可擴(kuò)張進(jìn)給。當(dāng)加工到預(yù)定尺寸時，錐度漲芯向上移動，粗珩油石收縮 (見圖 2b)，再繼續(xù)向上移動時，精珩油石漲開。珩磨到最終尺買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 寸時漲芯向下移動，兩組油石均處于收縮狀態(tài) (見圖 2c)，然后珩磨頭退出工件，加工循環(huán)結(jié)束。 圖 2平頂珩磨頭工作原理 (a)粗珩油石漲開； (b)精珩油石漲開； (c)粗、精珩油石收縮 圖 2磨頭，粗珩時活塞桿 1，使外錐套下移，漲開粗珩油石座 6。在珩磨頭的兩個對稱硬質(zhì)合金導(dǎo)向條上配有氣動測量噴嘴 12，待粗珩到預(yù)定尺寸后，通過氣動測量儀發(fā)出信號，使粗珩油石降壓并緩慢退回?；钊麠U ，使精珩油石漲開，進(jìn)行精珩。待預(yù)定精珩時間完畢后，油石卸壓縮回，珩磨頭復(fù)位。此珩磨頭的另一個特點是制造精密所有油石座與磨頭體上的油石槽均經(jīng)研配，以保證進(jìn)給系統(tǒng)的可靠性。 殊珩磨頭 (