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（答辩稿）半球面螺旋槽研磨机研磨头部件设计（CAD图纸+DOC论文）

半球面螺旋槽研磨机研磨头部件设计摘要杆和螺母的和的大小和方向均可以不同，故螺母可得到各种不同大小和方向的位移和速度。这种螺旋常用于高精度机床的误差校正装置。传动方式的确定.根据以上几种常见的机械传动装置的特点，并综合经济，结构尺寸等几个方面考虑，本回转工作台拟采用步进电动机驱动蜗轮蜗杆传动来实现运动的传递。这样可以实现较大的传动比，以及运动平稳低噪声等方面的要求。.采用蜗杆传动。蜗杆机构可以实现较大的传动比，尺寸紧凑，传动平稳。所以采用蜗杆机构。第三章研磨头部件设计.研磨头的工作原理研磨头部件的结构,研磨具夹持在研磨具主轴的弹簧夹头内,由型单相交流异步电动机直接驱动.通过专门配套的控制器,实现无极调磁调速,构成了研磨具主轴系统.电动机安装在主轴箱,而主轴箱则与上连接板连接,二者沿轴线的相对位置可通过螺钉调整.上连接板主轴箱箱体支承在两套直线滚动轴承上,保证了研磨具主轴箱箱体可沿方向实现灵活“提刀”向工件表面施压的运动.其中压力是通过弹簧的压缩产生的,压力大小通过调压螺钉进行调节.提刀工作则是通过直流电磁铁.实现,当线圈通电时,连接衔铁的铜杆向外伸出,推动与研磨主轴系统固连的上连接板,从而实现提刀动作.反应提刀动作是否正确的检测信号由行程开关提供.上连接板同研磨具主轴箱沿轴向的相对位置,通过主轴箱调位螺钉进行调整,以适应不同直径半球体加工的需要。砂轮主运动的实现主轴的运动主要是由部异步电动机带动联轴器从而控制弹簧夹头夹持砂轮进行运动的，此处应注意联轴器及弹簧夹头的选择。主轴箱位置的调整为了满足加工的需要，使主轴箱可以在箱体上浮动，因此主轴箱应放置于燕尾槽之上。主轴箱位置的调整主要是由个主轴箱调位螺钉控制的，主轴箱可以在燕尾槽中浮动，主要通过对调位螺钉的控制来调整主轴箱和下面部件的相对位置，从而达到工作所满足的要求。研磨压力的调整研磨压力主要由下箱体的研磨压力调整弹簧调整，压力调整弹簧置于研磨压力调整螺钉和挡板之间，通过研磨压力调整螺钉的松紧控制弹簧对挡板的压力来控制上连接板处研磨头对工件的压力，此处要考虑弹簧的压力及寿命。研磨压力调整弹簧由紧定螺钉固定于弹簧套之中。提刀动作的实现本系统的提刀是由个直流电磁铁实现的，当退刀位置开关闭和时，电源给电直流电磁体通电产生磁性，推动刀具与零件接触。当退刀位置开关断开时，电源断电直流电磁铁磁性消失，刀具和零件断开。实现提刀。电机选择电动机是专门工厂批量生产的标准部件，设计时要选具体型号以便购置。选择电动机包括确定类型结构容量功率和转速，并在产品目录中查处类型号和尺寸。.选择电动机类型和结构形式电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于直流电动机需要电源，结构复杂，价格较高，维护比较不便，因此无特殊要求时不宜使用。生产单位般用三相交流电源，因此，无特殊要求都应选择交流电动机。交流电动机有异步电动机和同步电动机两类。异步电动机有笼型和绕线型两种，其中以普通笼型异步电动机应用最多。我国新设计的系列三相笼型异步电动机属于般用途的全封闭自扇冷电动机，其结构简单，工作可靠，价格低廉，维护方便，适用于不宜燃不宜暴无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。由于起动性能好，也适用于些要求起动转矩较高的机械。电动机除按功率转速排成系列之外，为适应不同的输出轴要求和安装需要，电动机机体又有几种安装结构形式。电动机的额定电压般为。电动机类型要根据电源种类交流或直流，工作条件温度环境空间位置尺寸等，载荷特点变化性质大小或过载情况，起动性能和起动制动反转的频繁程度，转速高低和调速性能要求等条件来确定。.选择电动机的容量电动机的容量功率选得合适与否，对电动机的工作和经济性都有影响。容量小于工作要求，就不能保证工作机的正常工作，或使用电动机长期过载而过早损坏，容量过大，则电动机价格高，能力又不能充分利用，由于经常不满载运行，效率和功率因数都较低，增加电能消耗，造成很大浪费。电动机的容量主要根据电动机运行时的发热条件决定。.确定电动机转速容量相同的同类型电动机，有几种不同的转速系列供使用者选择，如三相异步电动机常用的有四种同步转速，即相应的电动机定子绕组的极对数为。同步转速为电流频率与极对数而定的磁场转速，电动机空载时才可能达到同步转速，负载时的转速都低于同步转速。低转速电动机的极对数多，转矩也大，因此外廓尺寸及重量都较大，价格较高，但可以使传动装置总传动比减小，使传动装置的体积重量减小高转速电动机则相反。因此确定电动机转速时要综合考虑，分析比较电动机及传动装置的性能尺寸重量和价格等因素。电动机的规格般异步电动机.变速异步电动机.冶金及起重用异步电动机.防暴异步电动机.振动电动机.微型电动机.直流电动机等。电动机选择应考虑到以下问题根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的起动.制动.调速等要求，选择电动机类型根据负载转距.速度变化范围和起动频繁程度要求，考虑电动机的温度限制.过载能力和起动转矩，选择电动机的容量，并确定冷却通风方式，所选电动机容量应留有余量，负荷般取。过大的备用容量会使电动机的效率降低，对于感应电动机，其功率因数将变坏，并使按电动机最大转矩校验强度的机械造价提高。根据使用场所的环境条件，如温度.湿度.灰尘.雨水.腐蚀和易燃易爆气体等考虑必要的保半球面螺旋槽研磨机研磨头部件设计摘要半球,螺旋,研磨机,研磨,部件,设计,优秀,优良,机械设备,图纸目录摘要第章绪论.本课题研究的背景.本课题研究的意义研磨加工的现状研磨技术的新发展.设计目的和内容第二章总体设计方案.研磨机原理方案设计球面螺旋线的加工原理球面螺旋槽的加工原理半球体螺旋槽数控研磨加工原理.研磨机结构方案.回转工作台总体方案的选择.传动装置的总体设计常见的机械传动方式传动方式的确定第三章研磨头部件设计.研磨头的工作原理砂轮主运动的实现主轴箱位置的调整研磨压力的调整提刀动作的实现电机选择.选择电动机类型和结构形式.选择电动机的容量.确定电动机转速十字联轴器.联轴器概念.联轴器种类.联轴器的确定.研磨头部件结构方案结构特点砂轮主轴连接及支撑方式.轴主轴系用轴承的类型与选择调整螺钉及主轴箱导向导轨的选择压力调整机构提刀实现机构直线轴承.电动机的选用选择电动机类型和结构形式选择电动机的容量确定电动机转速第四章计算分析.工件主轴受力及变形.弹簧的压力计算.轴承寿命计算.蜗杆蜗轮的设计计算选择蜗杆蜗轮材料，确定许用应力.蜗杆传动的热平衡计算第五章结论.本文只要完成的研究工作.本文的创新之处提出了在球面零件上加工复杂曲线的新方法实现了参数化加工谢辞参考文献半球面螺旋槽研磨机研磨头部件设计摘要半球面螺旋槽数控研磨机是种高效率,高精度,低成本,自动化的专用数控研磨设备。本文设计的研磨头是半球面螺旋槽数控研磨机的主要部件，实现砂轮的切削运动，与工件主轴箱回转工作台按工件加工要求，实现半球面螺旋槽加工。本设计采用弹簧夹头安装砂轮，采用螺栓调整主轴箱位置，采用压缩弹簧机构实现研磨压力调节，采用直流电磁铁及接近开关实现“提刀”，采用异步电机驱动。该设计具有结构简单紧凑运行可靠成本低的特点。具有广泛的应用前景。关键词半球面螺旋槽研磨造技术作为今后重要发展的研究领域，而超精密加工技术就是其中的个重要组成部分。研磨作为精密和超精密加工的重要方法之，直受到国内外的高度重视。多年来，很多人致力于这方面的研究，取得了很多的研究成果，出现了很多的加工方法和实现形式，并在这领域，努力实现高精度高效率的研磨加工。空气静压球面轴承的球面成型数控加工在我国属于空白技术领域。该产品传统的特殊螺旋槽研磨加工工艺，是采用在特殊杠杆机构组成的手工研磨设备上进行加工的方法，效率低精度差。如果采用通用的坐标联动数控磨床加工，不仅投资大，成本高，编程工作费时，而且要适应研磨作业的需要对机床还进行改造。因此，迫切需要研制种高效率高精度低成本自动化的专用研磨数控设备。.本课题研究的意义在航空航天的陀螺仪和激光照排机等设备上，广泛使用着高精度的空气静压球面轴承。这种球面轴承由对称的两个半球体组成，为形成气膜，要求在这两个高硬度高精度的半球体上加工出道特殊形状的螺旋槽。螺旋槽的主参数有球面半径槽数起始角终止角螺旋方向等，要求各参数能方便地调整。该设备用于陀螺仪和激光照排机等设备上高精度空气静压球面轴承上螺旋槽的研磨加工。采用坐标联动方案，即采用球面旋转坐标加工复杂曲线，极大降低了球面加工的难度，有利于精度的提高。更重要的是简化了机械结构，大大降低了成本。改善坐标联动方案存在的不足。研磨技术广泛应用于零件的精加工，尤其是淬硬件和高硬度材料的精加工。随着科学技术的发展，对机器和零件的尺寸，形状精度以及表面粗糙度要求越来越高，并且各种高硬度材料应用日益增多，而现有的加工手段及机床已不能很好的满足这种日益迫切的要求。这需要我们科技人员尽快改进我们的加工水平，设计有效的机床，以满足这种要求。本设计就是为了满足上述要求而设计的种超精加工研磨机，该研磨机的设计结构具有如下几个特点选用标准的机床通用手动回转工作台，改制成数控工作台由两幅直线轴承构成直线道轨系统采用两个接近开关完成两数控旋转坐标的零为识别采用型电磁铁实现短距离退刀用测微仪确定工件安装的位置，精确可靠，还可补偿工件半圆球的尺寸误差株洲箱的传动元件采用谐波减速器与步进电动机直接连接，结构紧凑，回差小尽量选用标准通用的元器件。例如直接选用已有的模具电磨的主轴及其外壳配件，作为本机工件主轴系统和研磨具主轴系统的主轴部件及夹持装置。采用这些标准部件和通用器件，不仅设计研制的周期缩短，成本降低，而且质量精度可靠度都较高，从而保证了机床的精度及可靠度。超精密加工技术发展状况精密和超精密加工已经成为国际竞争中取得成功的关键技术，因为许多现代产品需要很高的制造精度。发展尖端技术，发展国防工业，发展微电子工业都需要精密和超精密加工零部件。当代的精密