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（全套设计打包）半球面螺旋槽研磨机研磨头部件设计（喜欢就下吧）

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。当代的精密工程微细工程和纳米技术是现代制造技术的前沿，也是明天技术的基础。我国现在的机械制造技术水平和国外相比还有相当大的差距，主要表现在两个发展方向上个是高度自动化技术，以,和敏捷制造技术为代表另个是精密和超精密加工，以超精密加工为代表。当代多种超精密加工方法已达到纳米级，而且实现了单个原子的移动。为了进步提高超精密加工技术水平，各工业发达国家都在努力冲刺。日本的计划中，把纳米技术作为其六项优先技术之。美国的计划正在进行，在英国国家纳米技术计划已经实行。令人鼓舞的是我国已把先进制造技术做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。研磨加工的现状研磨是种重要的精密和超精密加工方法。研磨加工除了加工质量和加工精度高这特点外，还具有加工材料广，几乎可以加工任何固态材料。正是由于这特点，研磨加工方法的应用比较早，在原始社会，人类的祖先就用研磨加工方法来加工石器。后来，由于切削刀具材料的发展，切削加工因效率高而逐渐受到重视，使得切削加工在机械加工领域中占很大。研磨技术的新发展目前普遍采用的传统散粒慢速研磨，存在的缺点主要有磨料散置于磨盘上，为避免磨料飞溅，磨盘转速不能太高，因此加工效率低磨料与从工件上磨下的碎屑混淆在起，不能充分发挥切削作用，而且还要与这些碎屑起被清洗掉，浪费能源浪费磨料磨料在磨盘上是随机分布的，其分布密度不均，造成对工件研磨切削量不均，工件面形精度不易控制特别是磨料与工件间的相对运动具有随机性，这也增加了工件面形精度的不确定因素在研磨加工中要严格控制冷却液的流量，以避免冲走磨料，这使得冷却效果变差，容易引起工件升温，造成加工精度下降大颗粒磨料起主要切削作用，易划伤工件表面，所以对磨料尺寸均匀性要求高磨料能嵌入软材质的工件表面，影响工件的使用性能在研磨中磨料之间相互切削，浪费磨料磨盘磨损后修整难，需要三个磨盘对研各道工序间清洗工件要严格工人劳动强度大，对工人操作技术水平要求高考虑到上述原因，人们试图探索新的研磨方法，以解决散粒磨料研磨所存在的问题。所以出现了振动研磨磁流体研磨磁力研磨弹性发射用液体结合剂砂轮研磨电解研磨在线修整研磨固着磨料研磨等各种新的研磨加工方法。振动研磨就是在研磨过程中，使磨料与工件的相对运动附加以振动。其主要目的是提高加工效率。如在研磨中采用振幅，频率为万赫兹的超声波振动，可提高加工效率倍。为了研磨复杂曲面的工件，有人研究了柔性磨体振动研磨，取得了很好的效果，国内外都已有相应的研磨机床出售。另外，对于些尺寸较小而且数量较大的零件，有厂将其与磨料起置人容器内，加以振动，进行研磨抛光，还有人专门研制出相应的振动研磨机。目前这种振动研磨机国内外都有厂家生产，而且这种研磨加工技术比较成熟，应用也日趋广泛。磁性流体研磨是利用磁性流体本身所具有的液体流动性和磁性材料的磁性以及外磁场作用来保持磨粒与工件之间产生相对运动而达到研磨光整工件表面的精加工方法。其特点是加工质量好，表面精度高，不会在加工表面形成新的加工变质层，适应加工材料广，并可适用于复杂形面的表面精加工。南京航空学院的潘良贤等人在这方面做了许多工作，在研磨机理方面进行了深人的研究，取得了些成果。哈尔滨工业大学的金沫吉等人专门研究了磁流体研磨法加工陶瓷球，得出了研磨参数与研磨效率的关系，证明这种加工方法的高效性和高质量性，取得了较好的效果。磁性磨料研磨也称为磁力研磨，它是将工件置于磁场中，而在磁场中填充着微细且具有磁性的磨料，磨料在磁场的作用下对工件表面产生压力。当工件相对磁场存在着相对运动时，磨料对工件产生研磨切削作用。这种加工方法的优点是通过控制磁场强度，很容易控制研磨压力并且因为是柔性研磨，适合研磨工件的形状较为广泛另外还可以去除较小的毛刺。我国的李益民等人探讨了用磁力研磨法去毛刺，取得了较好的效果。除此之外，我国还有些学者从事着磁力研磨机理研究，也取得很多成就。弹性发射是利用微粒子在材料表面上滑动去除材料。微粒子以接近水平的角度与材料碰撞，在接近材料表面处产生最大剪断力，既不使其体内的位错缺陷等发生移动塑性变形，又能产生微量的“弹性破坏”，以进行去除加工。其去除量可控制在几个至几十个原子级.液体结合剂砂轮研磨作为种高效研磨的方法，正在受到人们的重视。日本的河田研治等人在这方面做了许多研究工作，取得了较好的效果，采用该方法加工，工件已加工表面粗糙度很高。液体结合剂砂轮结构与普通砂轮大体相同。磨粒结合剂液体气孔结合剂液体填充材料磨粒普通的液体结合剂砂轮复合液体结合剂砂轮液体结合剂砂轮结构采用液体结合剂砂轮研磨有如下特点加工精度及表面质量与普通研磨样时，加工效率能高于普通研磨几倍磨料自锐性好，能长时间保持高效率研磨砂轮成形非常容易，可适用于非球面等复杂形状的研磨相对加工性而言，可以制成非常宽的砂轮由于只需要磨粒和适宜的液体就可以制作砂轮，所以加工面的质量控制非常容易由于结合剂可以使用酸性溶液和碱性溶液，所以可用于期待化学作用的研磨和有吸湿性的特殊工件的研磨由于液体结合剂砂轮没有普通研具那样的连续的弹性，故可进行无塌边的研磨。电解研磨是应用较早的电化学复合加工工艺，可蚀除金属表面大的粗糙度而使表面平整也可蚀除金属表面微观不平，使其光滑成镜面。电解研磨原理是通过电解蚀除金属表面，但在蚀除过程中，会产生钝化膜，所以再加上机械研磨，去除表面微观高点的钝化膜，使其能继续电解蚀除，反复进行，从而使加工表面逐渐平整光滑。这种加工方法可以消除传统散粒磨料研磨加工在工件已加工表面上产生的加工变质层，因此受到了人们的重视，国内外许多学者从事着这加工技术的研究。哈尔滨工业大学刘晋春等,研究了电解研磨中，电解和磨粒研磨复合作用机理及主要参数的影响规律。结果表明该成果能在短时间内获得值小于.的大面积镜面，而且适合于加工不同曲面。北京理工大学的陈幼松探讨了在电解研磨中应用电火花加工技术，开发了电解电火花复合研磨加工方法。采用这新方法，加工陶瓷，加工效率提高倍。杭州电子工业学院的文贵林利用粘弹性磨料布进行电解复合加工镜面，也取得了很好的效果，并研制出相应的加工装置。般来说，磨粒尺寸越小，所加工的工件表面粗糙度值越小，但对于固着磨料研磨，磨粒尺寸太小，容易使磨具上的工作面被加工过程产生的磨屑堵塞，至使加工过程无法继续进行。电解在线修整技术则很好地解决了这问题，加工原理图。工件被压在磨具上，磨具通过电刷连接到电源的正极上，电源负极则固定在磨具上方约.处，通过磨削液负极与磨盘之间发生电解现象，在机械磨削与电解的双重作用下，可以使磨具保持有良好的自锐性，使用电源冷却液争工件。.设计目的和内容在航空,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各半球体组成,为形成气膜,要求在这两个高硬度,高精度的半球面加工出道特殊形状的螺旋槽。图其曲线公式为螺旋槽的主参数有球面半径,槽数,起始角,中止角,螺旋方向等,要求各参数能方便地调整,螺旋槽的深度约为。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,是采取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,而且要适应研磨工作的需要对机床进行改造.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.基于上述要求,我们应用户的要求,在校,院领导的支持和老师的帮助下开发了本作品。本设计基于数控机床完成复杂曲面加工的工作原理，并针对本项目产品的特殊情况加以创新而成。采用计算机，通过接口电路控制机械部件的运动与协调。考虑到加工对象的球面特征，采用坐标联动的球面坐标系，通过磨具的旋转进给和工件的旋转进给完成对球面螺旋槽的加工，其原理如下在和两坐标联动的作用下，从球面的指定点开始，设定空气静压轴承绕球心转动的相垂直的两坐标和。利用球面坐标系的运动原理，就可以实现刀具沿零件球面上预定的曲线路径运动，实现工艺所要求的加工。在加工过程中，和两坐标分别采用两步进电动机驱动，并在电控和机械两部分同时对步距进行细分，以达到步距的精度要求，加工出符合精度要求的曲线。第二章总体设计方案.研磨机原理方案设计本研磨机基于数控机床完成复杂曲面加工的工作原理，并针对本研磨机的特殊情况加以创新而成。采用计算机，通过接口电路控制机械部件的运动与协调。考虑到加工对象的球面特征，我们采用了坐标联动的球面坐标系.球面螺旋线的加工原理其原理如下在即和即两坐标联动的作用下，从球面上的指定点开始，可以通过任意路径到达任意指定点。我们设定空气静压轴承绕球心转动的相垂直的两坐标和，利用球面坐标系的运动原理，就可以实现刀具沿零件球面上预定的曲线路径运动，实现工艺所要求的加工。在加工过程中，和两坐标分别采用两步进电动机驱动，并在电控和机械两部分同时对步距角进行细分，已达到步距的精度要求，加工出符合精度要求的曲线。如下图所示。图.球面坐标系球面螺旋槽的加工原理本研磨机的加工对象是在航空航天的陀螺仪和激光照排机等设备上使用的高精度空气静压球面轴承，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。其曲线公式为螺旋槽的主参数有球面半径槽数起始