宽砂带去毛刺专用设备设计2.doc
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1、重庆大学本科学生毕业设计(论文) 中文摘要摘 要本文针对摩擦片表面去毛刺的加工现状,着重对砂带磨削机床进行了相关研究与设计。根据设计任务的要求,运用专用机床设计方法,通过各种计算校核,运用制图表达等,最终实现机床的这一功能,可以很好的完成摩擦片表面去毛刺这一加工任务。本文的主要内容包括:1.介绍目前摩擦片表面去毛刺的加工现状和国内外砂带磨床的发展现状和发展趋势,以及砂带磨床设计的简介。2.砂带磨床总体方案的确定,主要是确定机床的总体布局,各功能模块的实现方案,以及主要技术参数的选择与确定和传动链的计算。3.砂带磨床的各功能模块的详细设计,主要是主轴,磨头,工作台,进给系统的详细设计,包括各部分
2、的结构,装配以及功能分析。关键词:摩擦片,去毛刺,砂带磨削,机床IV重庆大学本科学生毕业设计(论文) ABSTRACTABSTRACTIn this paper, the friction surface of the processing status of deburring, abrasive belt grinding machine tool focused on a related research and design. According to the design of tasks, the use of Special Purpose Machine design meth
3、odology, verification through a variety of computing, such as the use of cartographic expression, and ultimately the function of machine tools can be a very good surface friction of the completion of the processing task of deburring. The main contents of this article include: 1. Introduced friction
4、surface to the current processing status of burr abrasive belt grinding machine at home and abroad of the status quo and development trend of development, as well as a brief introduction of abrasive belt grinding machine design.2. Abrasive belt grinding machine to determine the overall program, the
5、main tool is to determine the overall layout of the realization of the function modules, as well as the choice of main technical parameters and the identification and calculation of transmission chain.3. Abrasive belt grinder features of the detailed design of modules, mainly spindle, grinding head,
6、 table, into the detailed design of the system, including the part of the structure, assembly and functional analysis.Key words:Friction plate, Deburring, Belt grinding, Machine Tool重庆大学本科学生毕业设计(论文) ABSTRACT重庆大学本科学生毕业设计(论文) 目录目 录中文摘要.ABSTRACT.1绪论.1 1.1 摩擦片去毛刺的加工现状.1 1.2 砂带磨床介绍.1 1.2.1砂带磨床发展背景介绍.11.2
7、.2 砂带磨床的发展现状与趋势.1 1.2.3砂带磨床的设计介绍.42总体方案设计.7 2.1工件加工工艺分析.7 2.2机床总体布局.7 2.3机床主要技术参数的确定.83磨头设计.93.1磨削分析与计算以及磨头结构设计.9 3.1.1磨削力的理论计算.9 3.1.2磨削功率计算.9 3.1.3砂带张紧力计算.10 3.1.4磨头结构的尺寸设计.10 3.1.5砂带尺寸选择与计算.11 3.1.6砂带磨削过程中的受力分析.11 3.1.7张紧机构及快换操纵机构和调偏机构.12 3.2主轴设计.12 3.3带轮设计.184工作台设计.21 4.1涡轮蜗杆传动设计.21 4.2丝杆螺母传动设计.
8、225进给系统设计.24 5.1经给系统驱动电机选择.24 5.2传送带设计.256机床功能分析.26 6.1磨头功能分析.26 6.2磁性工作台功能分析.266.3进给系统功能分析.277结论.29致谢.30参考文献.31重庆大学本科学生毕业设计(论文) 1 绪论29重庆大学本科学生毕业设计(论文) 1 绪论1 绪论1.1 摩擦片去毛刺加工现状本课题中,研究解决摩擦片表面去毛刺的解决方法。由于摩擦片属于薄板平面零件,在其经过一系列加工过程后,表面总会产生一些飞边毛刺。为了到达其使用要求,必须将表面毛刺去除,以达到其工艺标准。目前工业生产中,薄板平面零件除毛刺工艺虽然有很多种,但大多采用机械去
9、毛刺方法,去毛刺动作过程及原理、适用范围各不相同。总的来说有以下几种1:手工去毛刺工艺;滚筒去毛刺工艺;震动光饰去毛刺;磨削去毛刺;喷射去毛刺等。由于在薄板平面零件生产中,有些零件必须去毛刺后才可以转入后续加工或进入产品装配,交付用户使用。从经济合理的角度考虑,不同的此类零件,应选用各种不同的去毛刺工艺,以确保产品质量好、生产效率高、成本低2。本课题从这些方面考虑,将选用磨削去毛刺工艺来解决本课题问题。在磨削去毛刺工艺中,采用电动砂轮机和砂布带轮手工修理虽然工时费用低,但工人操作安全性较差,工作效率不高。而砂带磨削拥有一次磨削宽度大、磨削效率高、系统振动小且稳定性好等特点。由于摩擦片属于加工易
10、变形的厚度不大的平板类零件,且批量生产、数量较多,因而选用砂带磨削设备能很好的解决本课题问题,即设计摩擦片表面去毛刺砂带磨削机床。1.2 砂带磨床介绍1.2.1 砂带磨床发展背景介绍砂带磨床是一种既古老而又新兴的工艺。近30多年来, 粘满尖锐砂粒的砂布或砂纸制成一种高速的多刀多刃连续切削工具用于砂带磨床之后, 砂带磨削技术获得了很大的发展。这种砂带磨削技术远远超越了原有的只用来加工和抛光的陈旧概念。现在砂带磨床的加工效率甚至超过了车、铣、刨等常规加工工艺,加工精度已接近或达到同类型机床的水平,机床功率的利用率领先于所有的金属切削机床,应用范围不仅遍及各行各业,而且对几乎所有的材料,无论是金属还
11、是非金属都可以进行加工3。长期以来不大引人注意的砂带磨削工艺现在正进入现代化发展的新阶段。1.2.2砂带磨床的发展现状与趋势3砂带磨削在世界各国、特别是美国和西德的应用非常广泛,从日用的汤匙到宇航器具的蜂窝夹层结构各行各业无不竞相采用。 美国美国是在世界上最早研制砂带磨床的国家。第一台砂带磨床用于加工木材,随后广泛用于加工金属。据美国对全国金属加工设备调查表明,70 年代,美国的砂带磨床已突破4 万台。到90 年代,每10 台磨床至少有一台砂带磨床,而抛光机床中每3 台就有 1 台是砂带抛光机。在美国注册砂带磨床的公司和工厂多达53 家,著名的工厂有哈蒙德公司、希尔艾克米公司、泰姆塞费斯公司等
12、,它们主要生产运输带式平面砂带磨床、无心外圆砂带磨床、大平面宽砂带磨床。在美国,砂带磨床的应用遍及所有行业。随着砂带制造工艺的不断改善,机床结构刚性的加强,机床功率的增加,自动化程度的提高,使机床金属切削率逐年增加,加工精度有了大幅度的提高,同时加工范围和对象也不断扩大。 西德西德从50 年代就开始研究砂带磨削,各型砂带磨床都有生产,瓦德里希科堡厂(W aldrich2 cobnrg) 和文得令登(vander linden) 厂都是生产大型机床的著名工厂。他们利用长期生产大型机床的经验,利用导轨磨床的部件,如静压导轨道、龙门结构、大型真空吸附高精度工作台等,设计和制造了大量的宽砂带平面磨床。
13、 日本日本自行生产砂带磨床的工厂主要有松下电机厂、东芝机械厂等,已生产各类型平面砂带磨床、无心外圆砂带磨床。80 年代,东芝机械厂制成了55L -V K 型超小气动砂带机,突破以前无法用砂带加工小沟槽的这一难题,值得注意。 国内国内的砂带磨削技术是在20世纪70年代末才得以真正发展,随着国内的改革开放,砂带磨削技术日益引起了各行业,研究单位和企业的重视,加之砂带制造技术的提高及品种的增加,使得砂带磨削设备的研究和生产也得到了较大的发展。目前国内的砂带制造厂家有郑州白鸽等数十家企业等,砂带磨削设备的生产厂家有重庆三磨海达磨床公司等十来家企业,研究单位有郑州三磨所,华侨大学,广东工业大学,湖南大学
14、,东北大学,重庆大学等多家科研院所和高校。1).砂带磨床的应用A .应用范围:a.大型平面的厚板、中等厚板、薄板、特别是耐热难加工材料,如不锈钢板、钛合金板等。b 大量生产的平面零件。如电子工业的印刷板、变压器硅钢片、齿轮箱体等。c 型面加工。各种大小尺寸的复杂型面,特别是发动机叶片。如采用直径小于 25mm 的砂轮进行加工,砂轮会很快磨损,而且也无法确保精度,而砂带磨床则能以稳定的速度工作,精度、粗糙度精度、效率都很高。d 用砂轮磨床加工大型容器、大尺寸棒料、管料时砂轮直径要大于125mm ,如改用砂带磨床,效率至少可提高一倍。e 对于直径大于 25mm 的长内孔进行磨削、抛光,尤其是薄壁内
15、孔最为适用。B 砂带磨削的加工精度砂带磨床的一般精度最高可以保证在01005mm ,美国森斯特兰(Sundstrand) 厂的“H i-Grind”砂带平面磨床加工直径为380mm 的汽车发动机铸铁缸盖,不平度已达到0.001mm。C 砂带磨床的生产效率在加工效率方面,砂带磨床远高于砂轮磨床,一般约为 4 倍。美国的“H i- Grind”砂带平面磨床,每分钟切除每立方英寸的金属切屑所需功率仅为立式平面磨床的1/ 3。砂带磨床用于切除金属的功率可高达其输入功率的96% , 几乎全部转换为有用功。D 加工成本:砂带磨床高速发展的原因之一是经济效果十分显著。日本曾就砂带磨削的生产成本进行了详细的分
16、析,认为砂轮磨床的成本比砂带磨床高,砂带磨床要比铣床的生产成本低。例如,以切除铸铁工件每一立方英寸切屑计,用砂带磨床比用砂轮磨床成本低 25%。2) 砂带磨床的发展趋势4A 继续提高生产效率a 提高磨削速度和增大机床功率。长期以来,砂带磨床的砂带工作速度一直停留在 20m/s 30m/s。据美国制造工程学会研究报告说, 100m/s 的高速砂带磨床已在试验。在过去较长一个时期,机床功率从每一平方英寸砂带面积 4.4kW 7.5kW ,到了 70 年代已提高到 18.5kW 26kW ,机床功率现如今为200kW以上的已屡见不鲜,为提高金属切除率,机床的功率必将增大。b 发展宽砂带磨削,扩大宽砂
17、带磨床的使用范围。目前,最大宽度的砂带磨床可磨削 4.9m 宽的平面。据报导,宇航器具、大型舰艇、高能物理的研究和应用都要大量使用高精度、高粗糙度精度的板材。提高板材加工效率的途径就是要发展宽砂带磨床。B 提高加工精度西德瓦德里希科堡厂在砂带磨床上大量采用高精度常规磨床的结构。美国森斯特兰厂的砂带磨床,按照砂带磨削工作的特性,设计相应的专用部件以便提高机床的加工精度。但就砂带磨床本身来说,砂带制造精度的提高,同样是很重要的。C 延长砂带寿命延长砂带寿命是降低砂带磨床加工成本最为关键的一个因素。目前,使用寿命已从 2h 4h 提高到 8h12h 。为进一步延长砂带寿命,除改善磨料、粘结剂基底之外
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