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湘潭大學(xué)興湘學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)
論文（設(shè)計(jì)）題目： 硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)號(hào)： 2010963032 姓名： 王林森 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師： 周后明 系主任： 劉柏希
一、主要內(nèi)容及基本要求
研磨拋光是硬脆材料獲得光滑和超光滑高表面質(zhì)量的重要加工方法。本設(shè)計(jì)為硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)，其主要技術(shù)指標(biāo)與要求如下：
1、研磨盤(pán)的直徑：250mm；
2、工件研具相對(duì)速度：5~500m/min，連續(xù)可調(diào)；
3、運(yùn)動(dòng)形式：上研磨盤(pán)固定，下研磨盤(pán)與太陽(yáng)齒輪、內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)
4、整機(jī)形式：立式，要求構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低
設(shè)計(jì)要求：
1、完成硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的方案設(shè)計(jì)和選型論證
2、硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制部件裝配圖和主要零件圖，圖紙總量折合成A0，不少于2張
3、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，關(guān)鍵零件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，說(shuō)明書(shū)字?jǐn)?shù)不少于1~5萬(wàn)
4、完成資料查閱和3000字的文獻(xiàn)翻譯
二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題
硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)強(qiáng)度校核。
三、進(jìn)度安排
序號(hào)
各階段完成的內(nèi)容
完成時(shí)間
1
查閱資料、調(diào)研
第1，2周
2
制訂設(shè)計(jì)方案
第3，4周
3
分析與計(jì)算
第5，6周
4
繪部件裝配圖
第7，8、9周
5
繪零件圖
第10，11周
6
撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
第12，13周
7
準(zhǔn)備答辯材料
第14周
8
畢業(yè)答辯
第15周
四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
1、機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)
2、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)
3、于思遠(yuǎn)，林彬. 工程陶瓷材料的加工技術(shù)及其應(yīng)用[M] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008.
4、袁哲俊，王先逵. 精密和超精密加工技術(shù)-第2版[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007.
5、袁巨龍. 功能陶瓷的超精密加工技術(shù)[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2000
6、王先逵. 精密加工技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007
7、相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資信
湘潭大學(xué)興湘學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表
學(xué)號(hào) 2010963032 姓名 王林森 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 脆硬質(zhì)材料雙面/研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)
評(píng)價(jià)項(xiàng)目
評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容
選題
1.是否符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的；
2.難度、份量是否適當(dāng)；
3.是否與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。
能力
1.是否有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力；
2.是否有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；
3.是否具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力；
4.是否具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；
5.工科是否有經(jīng)濟(jì)分析能力。
論文
（設(shè)計(jì)）質(zhì)量
1.立論是否正確，論述是否充分，結(jié)構(gòu)是否嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)是否正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理是否科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)是否準(zhǔn)確，符號(hào)是否統(tǒng)一，圖表圖紙是否完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范；
2.文字是否通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力如何；
3.有無(wú)理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有無(wú)創(chuàng)新之處。
綜
合
評(píng)
價(jià)
作者的畢業(yè)設(shè)計(jì)為硬脆材料雙面/研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)，論文選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求，能體現(xiàn)學(xué)科專業(yè)特點(diǎn)，達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的。該生具有較強(qiáng)的文獻(xiàn)查閱、資料綜合歸納整理的能力，能在設(shè)計(jì)工作中較熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)方案可行，工作量適當(dāng)，設(shè)計(jì)思路較清晰，研究?jī)?nèi)容具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，論文質(zhì)量較好，同意參加答辯
評(píng)閱人：
2014年5月 日
湘潭大學(xué)興湘學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn)
學(xué)號(hào)：2010963032 姓名：王林森 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 30 頁(yè) 圖 表 5 張
論文（設(shè)計(jì)）題目： 硬脆質(zhì)材料雙面/研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)
內(nèi)容提要：研磨拋光是硬脆材料獲得光滑和超光滑高表面質(zhì)量的重要加工方法。本設(shè)計(jì)為硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)，其主要技術(shù)指標(biāo)與要求如下：
1、上研磨盤(pán)的直徑：630mm；
2、工件研具相對(duì)速度：5~500m/min，連續(xù)可調(diào)；
3、運(yùn)動(dòng)形式：上研磨盤(pán)固定，下研磨盤(pán)與太陽(yáng)齒輪、內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)
4、整機(jī)形式：立式，要求構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低
設(shè)計(jì)要求：
1、完成硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的方案設(shè)計(jì)和選型論證
2、硬脆材料雙面研磨拋光機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，繪制部件裝配圖和主要零件圖，圖紙總量折合成A0，不少于2張
3、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，關(guān)鍵零件應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度和剛度計(jì)算，說(shuō)明書(shū)字?jǐn)?shù)不少于1~5萬(wàn)
4、完成資料查閱和3000字的文獻(xiàn)翻譯
指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)
王林森同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間態(tài)度比較認(rèn)真，其畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容為硬脆材料雙面/研磨拋光機(jī)的設(shè)計(jì)，在認(rèn)真閱讀國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，基本了解相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，對(duì)硬脆材料雙面/研磨拋光機(jī)的機(jī)械部分進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)王林森同學(xué)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)技巧、以及機(jī)械設(shè)制造相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握有了較大的進(jìn)步，初步掌握了相關(guān)制圖軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。論文達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，同意參加答辯，推薦畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?yōu)椤爸小薄?
指導(dǎo)教師： 簽名
2014年 月 日
答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ)
答辯小組組長(zhǎng)：簽名
2014年 月 日
答辯委員會(huì)意見(jiàn)
答辯委員會(huì)主任：簽名（蓋章）
2014年 月 日
目錄
摘要…………………………………………………………….…………………………………..……………….….….2
第一章 緒論……………………..………………………………………………………………………….....4
1.1脆硬材料的一些簡(jiǎn)介…………………………………………………………………….……4
1.2國(guó)內(nèi)外研磨和拋光的歷史及其發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………….….4
第二章 工作原理及基本要求……………..………………………………………….………....6
2.1拋光機(jī)理……………………………………………………………………………………………..6
2.2雙面研磨機(jī)的工作原理………………………………………………………………………6
2.3雙面研磨機(jī)的主要特點(diǎn)………………………………………………………………………7
2.4本次設(shè)計(jì)的主要方向………………………………………………………………………….8
第三章 研磨與拋光的主要工藝因素…………………………………………….…9
3.1工藝因素及其選擇原則……………………………………………………………………...9
3.2研磨盤(pán)和拋光盤(pán)…………………………………………………………………………………10
3.3平面研磨使用的研具…………………………………………………………………………13
3.4磨?！?13
3.5加工液………………………………………………………………………………………………..13
3.6工藝參數(shù)………………………………………………………………………………………….…13
第四章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)強(qiáng)度校核………………………………..…………………..…….14
4.1工件保持架的選擇..……………………………………………………………………………14
4.2小齒輪的選擇……………………………………………………………………………………..15
4.3內(nèi)齒圈的選擇……………………………………………………………………………………..15
4.4保持架、內(nèi)齒圈、小齒輪組成的輪系中各齒輪運(yùn)動(dòng)速度的確定….…16
4.5其他齒輪的選擇………………………………………………………………………………....17
4.5.1齒輪1的選擇….……………………………………………………………………….…17
4.5.2齒輪2的選擇………………………………………………………………………….….17
4.5.3齒輪3和齒輪4的確定……………………………………………………………..18
4.6軸承的選擇及其參數(shù)……..………………………….…………………………………….…19
4.7電動(dòng)機(jī)的選擇………..……………………..………………………………………………….…20
4.8軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核計(jì)算.…………………………………………..…………………….21
總結(jié)………………………………………………………………………..……….…………………...23
參考文獻(xiàn)………………………………………….………….……………….……………………....24
附錄………………………………………………………..…………………………………………....25
硬脆材料雙面研磨/拋光機(jī)的設(shè)計(jì)
摘要：雙面平面研磨是在傳統(tǒng)研磨機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)改變研磨平面的數(shù)目從而來(lái)提高研磨精度和效率的一種研磨方式。其加工原理就是利用涂敷或壓嵌在研具上的磨料顆粒，通過(guò)研具與工件在一定壓力下的相對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)加工表面進(jìn)行精整加工，從而來(lái)實(shí)現(xiàn)加工精度的要求。
本文通過(guò)對(duì)平面研磨機(jī)構(gòu)多種運(yùn)動(dòng)方式的分析，以及研磨精度要求，并結(jié)合現(xiàn)有研磨機(jī)，從而設(shè)計(jì)出一種新型的行星式雙面平面研磨機(jī)構(gòu)，并對(duì)其運(yùn)動(dòng)軌跡做了具體研究。這種研磨方式不僅解決了傳統(tǒng)研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工質(zhì)量不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，提高了研磨技術(shù)水平，保證研磨加工精度和加工質(zhì)量，而且還可以實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)不同直徑圓柱工件的研磨，提高了加工效率，降低了加工成本，使研磨技術(shù)進(jìn)一步實(shí)用化。
Double-sided Grinding Of The Hard-brittle Materials/Polishing Machine Design
Abstract：
Double-sided plane grinding is the traditional grinding institutions, and on the basis of the number of by changing the grinding plane to improve the grinding efficiency and precision of a kind of grinding way. Its processing principle is to use the coating or pressure with embedded in the research on the abrasive particles with and workpiece, through research in the relative movement under certain pressure of machining surface finish machining, thus to realize the machining accuracy of requirements.
This thesis through to plane grinding institutions of various sports mode analysis, and grinding accuracy requirement, and combine existing grinding machine, thus designed a new double plane grinding mechanism, and to its trajectory made specific research. This kind of grinding way not only solves existing traditional grinding machining efficiency is low, the processing cost, high machining accuracy and processing quality unstable shortcomings, improves grinding technology level and guarantee of grinding accuracy and processing quality, but also can realize within the scope of certain and different cylinder workpiece, improves the grinding machining efficiency and reduce the processing cost, make grinding technology further practional utilizati
第一章 緒論
1.1 硬脆材料的一些簡(jiǎn)介
硬脆材料例如陶瓷、白寶石單晶、微晶玻璃等以優(yōu)良特性得到廣泛的應(yīng)用。微晶玻璃用于天文望遠(yuǎn)鏡、光學(xué)透鏡、火箭和衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)材料等，而且同時(shí)可以作標(biāo)準(zhǔn)米尺；白寶石因?yàn)槠淞己玫耐腹庑院湍湍バ缘忍攸c(diǎn)用于激光器的反射鏡和窗口、異質(zhì)外延生長(zhǎng)的半導(dǎo)體材料或金屬材料的基片等。對(duì)硬脆材料進(jìn)行超精密加工方法的研究，將其進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用范圍并且提高其使用性能。
由于微晶玻璃中無(wú)數(shù)微小品粒的存在、白寶石硬度高，大都認(rèn)為很難得到超光滑高平面度的表面。通常的光學(xué)拋光機(jī)都是動(dòng)擺式的，即工件相對(duì)于磨盤(pán)既轉(zhuǎn)動(dòng)，又沿一定的弧線擺動(dòng)：工件在拋光的同時(shí)也不斷地進(jìn)行修整拋光模。但是，當(dāng)拋光參數(shù)設(shè)定時(shí)，工件和拋光模的那個(gè)面形始終處于非收斂的變化中，即面形朝凹或凸的方向單調(diào)改變，不斷檢查面形，修改拋光參數(shù)，對(duì)操作員的技術(shù)水平要求很高。我們一般使用中國(guó)航空精密機(jī)械研究所研制的超精密研磨機(jī)CJY—500進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其上下主軸均為液體靜壓主軸，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)研磨盤(pán)的超精密車削，平面度小于lμm/φ500，用高精度的研磨盤(pán)來(lái)保證高精度的工件，不需要拋光中工件對(duì)其修整。當(dāng)工件與錫磨盤(pán)定偏心、同方向、同轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)時(shí)工件表面的材料除去相同，而且工件每個(gè)點(diǎn)在研磨盤(pán)周光滑高平面度的表面奠定了基礎(chǔ)。
研磨和拋光基本都是利用研磨劑使工件與研具進(jìn)行單純的對(duì)研而獲得的高質(zhì)量、高精度的加工方法。
1.2 國(guó)內(nèi)外研磨和拋光的歷史及其發(fā)展現(xiàn)狀
在國(guó)內(nèi)外研磨和拋光的歷史很悠長(zhǎng)，比如：玉器和銅鏡的制作；眼鏡的應(yīng)用、1360年的繪畫(huà)上就有發(fā)現(xiàn)、在文藝復(fù)興時(shí)期的望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡發(fā)明。
現(xiàn)在，除了已經(jīng)實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)透鏡和棱鏡外，其加工水平已能夠完成光學(xué)鏡面和保證高形狀精度的光學(xué)平晶、平行平晶以及具有特定曲率的球面等標(biāo)準(zhǔn)件的加工。
就實(shí)施超精密加工而言，在各種各樣的加工方法中，研磨和拋光方法最為有力。
為適應(yīng)零件加工的要求，應(yīng)該不斷進(jìn)行技術(shù)改造和開(kāi)發(fā)新加工原理的超精密研磨和拋光技術(shù)。
精密和超精密加工現(xiàn)在已經(jīng)成為在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)，許多現(xiàn)代技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造。發(fā)展尖端的技術(shù)和發(fā)展國(guó)防工業(yè)，發(fā)展微電子工業(yè)等都需要精密和超精密加工制造出來(lái)的儀器設(shè)備。當(dāng)代的精密工程、微細(xì)工程和納米技術(shù)是現(xiàn)代科技技術(shù)的前沿，也是明天技術(shù)的基礎(chǔ)。
現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)之所以要致力加強(qiáng)提高加工精度，其主要的原因在于：提高制造精度后可有效的提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，提高其穩(wěn)定性和可靠性；促進(jìn)產(chǎn)品的小型化；增強(qiáng)零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率，并促進(jìn)自動(dòng)化裝配。
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