毕业设计（论文）-砂带磨削机设计

1、长沙学院 CHANGSHA UNIVERSITY本科生毕业设计 设 计 题 目 ： 砂带磨削机设计 学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级： 学号 指导教师姓名： 职称 副教授 长沙学院教务处 二一七年三月制（2017届）本科生毕业设计说明书 砂带磨削机设计学院： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 班 级： 6 学号 指导教师姓名：最终评定成绩 2017 年 5 月 长沙学院毕业设计 摘 要随着机械制造业的发展和新型材料的投入使用，磨削技术也随之水涨船高，素有“弹性磨削”之称的砂带磨削技术的应用范围也越来越广泛。砂带磨削具有表面质量高、磨削性能强、效率高、适用范围广的特点，能加工一些砂轮所不能加工的材料，磨削优势更为明显。本课题针对砂带平面磨削设计。采用导柱导向的方式，用螺杆进行传动。根据箱体类零件的上卸料、定位、移动和进给确定该设备的总体设计方案。箱体类零件在上料完成、经过固定后，由定位装置将其运送到指定位置，在工作台和进给运动的配合下，完成整个磨削过程。其创新点在于其独特的上卸料装置，并将磨削平面的运动分摊给

2、了工作台和主轴。这种运动的配合可以优化各自的运动、增大加工面积，最大可加工到长400mm、宽350mm的平面，提高了加工效率。关键词：砂带磨削技术，平面磨削，线扫描式全套图纸加扣3012250582 IIABSTRACTWith the development of mechanical manufacturing and new materials, grinding technology is a rising tide lifts all boats, known as the elastic grinding, said the application range of the abrasive belt grinding technology is becoming more and more widely.Abrasive belt grinding with high surface quality, strong grinding performance, high efficiency, wide applicable scope, the characteristi

3、cs of can work some materials cannot be processed by grinding wheel, grinding advantage is more obvious.This topic in view of the abrasive belt plane grinding process design.With the method of guide pin guide, with a screw transmission. According to body parts on the unloading, positioning, mobile, and to determine the overall design of the device.Box body parts on the finish, after fixed by positioning device will be transported to the specified location, its, in conjunction with the workbench

4、and feed movement to complete the whole grinding process.Its innovation lies in its unique discharging device, and the grinding planes movement to the workbench and spindle.This movement can optimize their motions, increase the processing area, maximum processing to 400 mm, 350 mm wide, flat, improves the machining efficiency.Keywords:Abrasive belt grinding technology，Plane grinding，Line scanningIII目 录摘 要IABSTRACTII第1章 绪论51.1课题研究背景51.2国内外砂带磨削设备的发展状况51.2.1国外砂带磨削设备的发展状况51.2.2国内砂带磨削设备的发展状况61.3砂带磨削设

5、备的发展趋势6第2章 机构方案设计82.1设计要求分析与技术要求82.2磨削方案的设计与选择82.3其他辅助系统112.4总体方案12第3章 机床的结构与设计133.1 机床的总体布局133.2 驱动装置的设计143.2.1主轴的驱动装置设计143.2.2辅助驱动装置设计143.3 磨削装置的设计153.3.1主动轮的结构设计163.3.2接触轮的结构设计173.3.3张紧轮的结构设计183.3.4支承板的结构设计183.4 导向装置的设计193.4.1导向装置的布局193.4.2导柱结构的设计203.5 定位装置的设计213.5.1定位装置的布局213.5.2定位丝杆的设计213.6 基座的设计223.7 工作台移动装置的设计243.7.1工作台移动机构的选择243.7.2进给丝杆机构的设计243.8 基座移动装置的设计253.8.1基座移动机构的选择253.8.2移动丝杆机构的选择25第4章 传动装置机构设计274.1带传动的设计274.1.1 V带的设计计算274.1.2 带轮的结构设计304.2主轴的设计314.2.1 主轴的校核334.3 从动轴的设计354.3.1 从动轴的

6、校核364.4 张紧轮轴结构的设计364.5 联轴器的选择与校核374.5.1 联轴器的选择374.5.2 联轴器的校核37第5章 机体结构设计395.1机体结构设计的原则395.2导轨结构的设计395.3工作台结构的设计40结论41参考文献42附录43致谢44第1章 绪论1.1课题研究背景砂带是由带基上黏结的细微砂粒构成的，砂带磨削是利用砂带来进行的磨削。工件与砂带接触并施加一定压力，砂带与之作相对运动，从而实现磨削或抛光。在砂带磨削技术被普遍应用之前，绝大多数的磨削工作是由砂轮完成的。砂轮转动的时候，会产生转动惯量，砂轮转速越快，所产生的转动惯量也就越大，当转动惯量达到砂轮所能承受的最大限度时，砂轮就可能会碎裂。高速飞转的砂轮一旦飞裂，其产生的碎块携带了巨大的能量，就像一颗颗出膛的子弹，无论是对人体还是旁边的其他设备，都有很大威胁。所以一般磨削的砂轮圆周速度在3035m/s，砂轮的宽度在几十到几百毫米之间，单位材料去除率还不足10mm3/（mm.s），与普通的车削、铣削相差太远。所以，如何提高磨削加工效率一直是人们坚持不懈的追求目标。素有“弹性磨削”之称的砂带磨削具有磨削表面质量好

7、、磨削性能强、磨削效率高、加工经济性好、适用范围广泛的特点。从一般家庭生活到工业生产和各个领域都有使用，例如航空航天工业、钢铁工业、机械加工、铸造业、造船业、交通运输业、金属加工、石材、木器、纤维、塑料和器械等。现如今，砂带磨削已经成功地应用到照相机、录像机、录音机和复印机等精密的零部件加工中去，并且成为国际上许多名牌机床公司的一个竞争领域。砂带磨削在应用上具有以下特点。（1） 几乎可以加工所有的工程材料。尤其是对不锈钢、镍合金和钛合金更能显现出优势。（2） 砂带宽度达4.9m的磨床已经投入使用，而目前砂轮的最大宽度只有1000mm。（3） 可以连续磨抛加工金属带材和线材。（4） 可以磨抛径长比很大的内外圆面。1.2国内外砂带磨削设备的发展状况1.2.1国外砂带磨削设备的发展状况在过去的几十年的里，国外的砂带磨削进入到了一个新阶段，一个现代化发展的新阶段。砂带磨削大约取代了三分之一的磨削加工。砂带磨床的数量几乎与砂轮磨床持平。其产值比德国为45:55，日本的是25:75，美国的为49:51。在二十世纪末期，日本研制出电泳吸附超微磨粒砂带，加工精度达到了十几个纳米。砂带的寿命较长，可达到

8、（812）h1。在世界上各个国家，都争相采用砂带磨削技术。于是就涌现出大量的砂带磨床。砂带磨削已经到了高效、强力、自动化的阶段。尤其是德国和英国，小到日用品，大到航空航天领域内难加工的材料，为表面完整性和高效抗疲劳的磨削方法提供了研究方向2。在美国有55家公司生产砂带磨削机床供应向工业界。英、德、日等国家有数十家企业集团也在很积极地生产和制造砂带磨削机设备。目前，在全世界内，工业发达的一些国家在每一年生产接近40万台各类型的砂带磨削机设备，和接近9500万平方米各种规格的砂带提供给工业界。在美国，使用砂带的场合有600多种3。从一般家庭生活起居用品到工业化生产等很多领域内都会用到砂带磨削设备。原苏联就一直致力于数控磨床方面的研究，原西德的大平面磨床已采用了数字显示的装置。德国研制出了六轴五联动的数控砂带磨床，瑞典和德国把关节式机器人应用于抛光机，美国已生产出了能用于FMS生产线的砂带磨床4。1.2.2国内砂带磨削设备的发展状况我国对砂带磨削技术的应用从50年代开始，以沈阳矿山机器厂为代表的厂家研究了砂带磨削原理以及砂带磨削工艺，取得成果，为我国在此方面的应用做出了卓越的贡献。随着研究不断进步，国内已经有了砂带磨削设备的制造厂家，如新乡机床厂。国内也有研究砂带磨削的单位，如重庆大学，华中理工大学等。另外，中国第二砂轮厂和浙江海门砂布厂则是我国主要的涂附磨具制造厂。中国第二砂轮厂引进前西德的砂带生产线，推动砂带磨削技术在国内进入到一个新阶段。不仅如此，就连普通的砂轮磨床也可以有针对性地改造成砂带磨床5。砂带磨削不仅能加工平面和简单的曲面，随着技术的发展与进步，砂带磨削逐渐可

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