高速平面研磨机机械结构设计毕业论文(设计)

三 江 学 院本科生毕业设计（论文） 题 目 高速平面研磨机机械结构设计 高职院 院（系） 机械设计制造及其自动化 专业 学生姓名 学号 G095152003 指导教师 职称 讲师 指导教师工作单位 三江学院 起讫日期 2012.12.272013.4.5 摘 要高速研磨技术是一种既能保证研磨加工精度和加工质量，又能显著提高研磨加工效率，降低加工成本的新研磨加工先进技术。本设计是根据目前研磨加工现状，重点采用固着磨料高速研磨方法，设计了平面高速研磨机，这大大地提高了研磨加工精度、加工质量、加工效率及精度的稳定性，并且有效地降低了加工成本。本文主要设计的内容如下:开发设计平面高速研磨机的总体结构及其工作原理,进行系统的机械结构设计；进行系统的硬件设计和软件结构设计；平面高速研磨机固着磨料高速研磨对工件表面性能的影响分析,主要探讨固着磨料高速研磨中一些研磨参数对工件表面性能,如粗糙度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等的影响关系。 通过此次设计，真正熟悉高速研磨技术内部结构及其工作原理，把所学的知识运用到生产实践中去。 关键词：高速；研磨机；机械结构ABSTRACT High-speed grinding technology is a kind of grinding machining precision and machining quality can be ensured, and can significantly improve the efficiency of grinding process, reduce the processing cost of the new grinding processing of advanced technology. This design is according to the current grinding processing present situation, mainly USES the fixation high-speed abrasive grinding methods, design the plane high-speed lapping machine, this greatly improves the milling machining precision and machining quality, machining efficiency and precision of stability, and effectively reduce the processing cost. This article main design content is as follows: design plane high-speed lapping machine overall structure and work principle, mechanical structure of the system design; System hardware design and software structure design; Plane fixation abrasives high-speed grinding machine grinding on the workpiece surface performance analysis of the influence of this paper mainly discusses some solid in high-speed grinding with abrasive grinding parameters on the surface properties, such as roughness, hardness, wear resistance, corrosion resistance, etc. The influence of the relationship. Through this design, familiar with real internal structure and working principle of high speed grinding technology, apply the learned knowledge into production practice.Key words: High-speed; grinding machine; mechanical structure目 录第一章 高速平面研磨机总体方案设计11. 1 机床的主要技术性能11. 2 机床的总体布局11. 3 高速平面研磨机的传动系统3第2章 平面高速研磨机机械系统设计52. 1 机械系统的功能及性能要求52.1.1 机械系统的功能52.1.2 机械系统性能要求52.2 机械系统的结构设计52.2.1 主轴的设计52.2.2 传动系统设计72.2.3 轴承的选择与安装122.2.4 箱体的设计122.2.5 主轴组件132.2.6 气动压头132.3 冷却系统的设计14第三章 平面高速研磨机磨具的设计153. 1 磨料的选择15结束语18致 谢19参考文献20附录21 第一章 高速平面研磨机总体方案设计1. 1 机床的主要技术性能本文设计的平面高速研磨机严格执行国家规程,可用于研磨玻璃、硬质合金、各种陶瓷和超硬材料等，因此根据国家规定规程的要求，对系统制订了如下技术指标：主轴转速范围 50r/min720r/min 连续可调压缩空气压力 0.05 0.4Mpa磨具材料 金刚石微粉被加工工件尺寸 平面度 0.03m表面粗糙度 Ra2.83nm摆幅调节范围 300摆臂升降距离 60压头最大升降距离 50总之，系统应具有操作简单，加工精度高、加工效率高，设置简便，使用方便等特点。1. 2 机床的总体布局本设计的平面高速研磨机主要用来精磨抛光350mm以下的工件，该机床主要用于研磨加工，在主轴转速和工作压力较低的档次下可进行抛光加工。机床采用高、低两极气动加紧，由气压系统的电磁阀和时间继电器控制加压循环，机床还备有研磨液和抛光掖的恒温装置和过滤装置，并可实现冷却液或抛光液的冷却和回收。 高速平面研磨机在考虑到加工范围、加工精度、生产效率、经济性等要求的前提下，进行了全面的综合的考虑。同时很好地结合了人机学，在线形、色彩、质感方面具有美感，该机床各部件几何形体的比例尺度协调，机床的部件、组件都是有一些简单或复杂的几何体组成，它们的表面造型也由不同的几何体构成，以小圆角代替了过去的大圆角，以直线和平面代替了过去的弧线和曲面，该机床简洁、大方、雅致、精细。磨具是固着高速研磨所采用的切削工具。对高速研磨来说磨具对研磨加工的影响比较大，它直接影响着研磨加工的精度、加工质量、加工效率和加工成本。一般情况下，磨具是根据被加工工件的具体要求以及研磨机的状况来设计和制作。磨具主要由切削部分、支撑部分和安装部分组成。切削部分主要是对被加工工件表面进行微量切削。事实上在研磨加工过程中，不仅是磨料对工件表面进行切削作用，还存在着其它加工作用，但切削作用是研磨加工的主要形式。对固着磨料研磨，一般是先把磨料制成丸片，在将丸片粘结在磨具上，形成磨具的切削部分。磨具的支撑部分一般是根据被加工工件的表面廓形上需要，尽量按表面廓形制造，以避免修整磨具的工作量。安装夹持部分是根据采用的机床及研磨加工运动关系来决定。1 下床身；2皮带轮； 3上床身；4定位盘；5磨具；6压力头；7摆臂8立轴；9电动机； 10变频器； 11冷却箱。图1.1 高速平面研磨机总体布局图图1.1为高速平面研磨机的总体结构布局图。它主要有上下床身、主轴组件、立轴、摆臂、压力头、电动机、变频器、皮带轮、气压系统和冷却系统电气系统等部分组成。主轴组件装在床身上，立轴上装有摆臂，摆臂上装有压力头了，立轴垂直安装在主轴的后面，装用小型空气压缩机和冷却箱安放在机床的外侧，以减少对机床的震动。平面高速研磨是采用固着磨料高速研磨固着磨料高速研磨是将散粒的磨料固结起来制成专用的磨具，在高速研磨机上进行研磨的方法，其结构功能框图如图1.2所示。所用的专用磨平面高速研磨机要求高稳定的机床结构，即个部件尺寸稳定性好，刚度高，变形小，结构的抗振减振性能好。控制面板电机气阀传动部分汽缸主轴压头工件磨具图1.2 高速研磨机结构功能框图1. 3 高速平面研磨机的传动系统 三相异步电机，结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的稳定性和动态特性，因此我们选择三相异步电机。齿轮减速箱，结构紧凑、 效率高，工作寿命长，维护简便，但传动不平稳，振动大，噪音大，所以我们不采用。带传动，结构简单，传动平稳，振动小，噪音小。多用于精密机械。使用变频器时具有以下优点：1) 平滑的加减速运行，可消除加工物的破裂、缺口。2) 驱动部分小型化（代替了原来的涡流制动方式、直流电机）。3) 便于维修。4) 在净化等空调室内，可提高运行效率。5) 对于不需要软启动的外围设备，使的控制电路简单化。 平面高速研磨机达到的加工精度高，所以要求主轴转动平稳、无冲击、刚度好、轴向及径向跳动小；同时为扩大机床的加工范围，主轴系统还因具有变速功能。因此采用交流电机边变频器来控制机床的主轴转速。机床传动系统链为：电动机皮带轮机床主轴。这样在主轴传动环节上就减轻了由于传动链零件机械加工精度低对主轴平稳运转的影响。变频器具有调速范围广，可以无级调速、转速平稳、效率高等优点，而且还可以在运转中调速。因为固着磨料在研磨加工过程中存在着比较严重的冲击，所以机床主轴在启动时作无冲击的缓加速运动，在停止时做缓减速运动，主轴的这一运动方式可以通过调整变频器的有关参数来实现。 第2章 平面高速研磨机机械系统设计平面高速研磨机是集机、电为一体的系统，其功能的实现，离不开机械系统。本系统的机械系统主要有气动部分、磨具、机械传动部分、主轴组件和床身等组成。2. 1 机械系统的功能及性能要求2.1.1 机械系统的功能1) 实现主轴的调速范围连续可调主轴转速的调节，是由变频器控制三相异步电机，通过皮带轮带动主轴转动来实现的。2) 实现磨具的均匀磨损通过改变研磨参数，控制工件相对磨具的运动轨迹密度分布，调整研磨参数，使得工件相对磨具的运动轨迹密度分布及磨具磨损强度分布于磨具磨料密度相适应，使得磨具达到均匀磨损，也就是说磨具磨损后仍能保持原有的面形精度。 3) 实现工件的均匀研磨在固着磨料高速研磨时，通过适当的选择加工工艺参数，就可以实现工件的均匀研磨，从而保证工件的面形精度。4) 实现对工件的加紧工件在研磨时，主要受磨具作用其上的切削力和为提高研磨加工效率压在其上的正压力。这个正压力是由气缸带动压头通过压盖施加于工件之上的，工件在研磨过程中只能绕自身回转中心转动。2.1.2 机械系统性能要求 1) 高精度 机械系统的精度直接影响着平面高速研磨机的精度，这就要求专用高速研磨磨具，制造具有较高的精度，主轴的位置精度高，安装位置精度要高，同时要求整个机械系统结构变形小，传动机构的传动环节少，误差要小。 2) 良好的稳定性 要求机械系统的工作性能不受外部条件的影响，具有较强的抗干扰能力，这就要求高速研磨机的床身，主轴等不受环境的影响而变形，尽量减少系统的振动，把冷却装置放在系统的外边，避免其振动对高速研磨机的影响。2.2 机械系统的结构设计2.2.1 主轴的设计主轴的材料选45钢，调质处理,使主轴表面具有较高的硬度，心部具有较大的韧性，把主轴做成空心轴，一用来为冷却液提供通道。二以保证轴的刚度及扭转稳定性。输出轴上的功率P1，转速n1,转矩T1，皮带传动效率取=0.96P1=P=30.96KW=2.88KW (2.1) (2.2) (2.3)初步确定轴的最小直径： (2.4) A0= 查表知取A0=120P为输出功率为2.88KWn为主轴的转速，取主轴的最小转速50r/min即空心轴的内径与外径之比，取=0.3取轴的最小直径为按弯扭合成校合轴的强度进行校合时，通常只校合轴上承受最大弯矩和扭矩（即危险截面）的强度 (2.5) ：轴的计算应力，单位为MpaM ：轴所受的弯矩，单位为NT ：轴所受的扭矩，单位为NW ：轴的抗玩截面系数，单位为mm3 ：对称循环变应力时轴的许用弯曲应力 ：折合系数，取轴的弯矩图如图2.1所示。图2.1 轴的弯矩图 轴的扭矩如图2.2所示 。图2.2 轴的扭矩图由机械设计（表151）查得=70Mpa，因此 ，故安全。2.2.2 传动系统设计机械的传动系统是传递转矩和转矩，目的是使执行元件与负载之间在转矩和转速方面得到最佳匹配。传动机构采用皮带轮减速，通过变频器来控制主轴转速。（1） 电动机的选择三相异步电机，结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的稳定性和动态特性，因此我们选择三相异步电机。电机所需输出的功率为：P=3kW容量相同的同类型电机，有不同的转速，低转速电动机的极数多，外廓尺寸及质量都较大，价格高，但可使传动转动比较小，从而降低传动装置的成本；高速电机则相反。因此在确定电机时进行了综合考虑。 r/min (2.6)式中： ：为电动机可选转速范围，单位为r/min ：传动装置的合理范围 ：为工作机转速，单位为r/min设计中常选用同步转速为1000或1500r/min的电动机，所以选择1500r/min.根据选定的电机类型及所需要的容量和转速，查出电机的型号和主要技术数据如表2.1。表2.1 2Y100L24电动机的主要参数类型额定功率(kW)满载时堵转电流堵转转矩最大转矩转动惯量kgm2转速(r/min)电流(A)效率(%)功率因数额定电流额定转矩额定转矩Y100L243.014306.8282.50.817.02.22.20.0067平面高速研磨机达到的加工精度高，所以要求主轴转动平稳、无冲击、刚度好、轴向及径向跳动小；同时为扩大机床的加工范围，主轴系统还因具有变速功能。因此采用交流电机边变频器来控制机床的主轴转速。机床传动系统链为：电动机皮带轮机床主轴这样在主轴传动环节上就减轻了由于传动链零件机械加工精度低对主轴平稳运转的影响。变频器具有调速范围广，可以无级调速、转速平稳、效率高等优点，而且还可以在运转中调速。因为固着磨料在研磨加工过程中存在着比较严重的冲击，所以机床主轴在启动时作无冲击的缓加速运动，在停止时做缓减速运动，主轴的这一运动方式可以通过调整变频器的有关参数来实现。（2） 带传动设计带传动是由固联于主轴上的带轮1（主带轮）、固联于从动轴上的带轮3（从带轮）和紧套在两带轮上传动带2组成（如图2.3）。当原动机驱动主带轮转动时，由于带和带轮间摩擦，便拖动从带轮一起转动，并传递一定的动力。带传动具有结构简单，传动平稳，造价低以及缓冲吸振等特点。图2.3 带抡传动示意图1) 确定计算功率Pca计算功率Pca 是根据传递的功率P，并考虑到载荷性质和每天运行时间长短等因素的影响而确定的。即 Pca = KAP (2.7)式中：Pca ：计算功率，单位为kW P=3kW P ：传递额定功率，单位为kW KA ：工作情况系数 KA 由表知取KA = 1.2 Pca = KAP = 1.23kW = 3.6 kW2) 选择带型由计算功率Pca =3.6 kW和小带轮转速n = 1500r/min,根据表知选普通A型V带。3) 确定带轮的基准直径dd1和dd2 初步确定小带轮的基准直径dd1 根据V带截型，参考表选取dd1 ddmin 为了提高V带的寿命，宜选取较大的直径，故取dd1 =110 计算带的速度(2.8)式中： ：分别为主、从动轮的圆周速度，单位为m/s n1、n2 ：分别为主从动轮的转速，单位为r/mindp1 、dp2：主动轮和从动轮的节圆直径，可用dd1、dd2近似代替，单位为。 对于普通带=25 30m/s 确定中心距a和带的基准长度Ld初定中心距a0 取0. 7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2) 取a0 =600计算所需带的基准长度LdLd = 2 a0 + （dd1+dd2）+ (2.9) 由表, Ld= 1250由于V带的中心距一般是可以调整的，故可采用下式作近似计算 (2.10) 考虑安装调整和补偿预紧力（如带深长而松弛后的张力）的需要，中心距的变动范围为： ( 2.11) (2.12) 验算主轮上的包角1 (2.13) 确定带的条数z (2.14)式中： Ka ：考虑包角不同时的影响系数，简称包角系数 KL ：考虑带长度不同时的影响系数，简称长度系数 P0 ：单根V带的基本额定功率 P ：计入传动比的影响时，单根V带额定功率的增量 参考设计手册表知， Ka = 0.98， KL =0.93， P0 =1.62, P=0.17 (2.15) 取z=3 确定带的预紧力 (2.16)式中： Pca ：计算功率，单位为Kw z ：带的条数 ：带的线速度，单位为m/sKa ：包角系数q ：传动带单位质量，单位为/m 参考表，q=0.12由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时预紧力为上述预紧力的1.5倍。2.2.3 轴承的选择与安装轴承所承载的大小，方向和性质，是选择轴承类型的主要依据。对于纯轴向载荷，一般选用推力轴承。较小的纯轴向载荷，可选用推力球轴承；较大的纯轴向力载荷，可选用推力滚子轴承。对于纯径想载荷，一般选用深沟球轴承、圆柱滚子轴承或滚针轴承。当轴承在承受径向载荷的同时，还有不大的轴向载荷时，可选用深沟球轴承或接触角不大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承；当轴向载荷较大时，可选用角接触较大的角接触球轴承或圆锥滚子轴承，或选用向心轴承和推力轴承组合在一起的结构，分别承受径向载荷和轴向载荷。由于主轴组件要保证一定的加工精度并承受工作压力和工作台的重力，因此要求有较高的精度、刚度和承载能力。因此在主轴前端应选用精度高、刚度好的D级3182112双列短圆柱滚子轴承，和两个D级8112推力球轴承，后轴承装一对背对背放置的D级36212单列推力球轴承，这样两个方向的轴向力和径向力都能承载，保证了一定的旋转精度和刚度。为了防止制造、装配时推力轴承与主轴不同轴，在止推轴承处装有球面自动调心垫圈，以保证有较好的同轴度。为了提高轴承的旋转精度，增加轴承装置的刚度，减小机器工作时轴的震动，采用预紧的滚动轴承，机床的主轴轴承，采用预紧来提高其旋转精度与轴向刚度，同时减少工作时轴的震动。两轴承之间的隔套是为了施加预紧力，消除轴向间隙，两后轴承外圈不固定是为了补偿主轴受热深长。润滑对于滚动轴承具有很重要的意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还可以起着散热、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀作用。轴承常采用的润滑方式有油润滑和脂润滑两类。此外也有采用固体润滑剂润滑的。选用哪一类润滑方式，这与轴承的速度有关，一般用滚动轴承的dn值（d为滚动轴承的内径，单位为；n为轴承的转速，单位为r/min）表示轴承的速度大小。d=60mm n=50r/min 720r/mindn=60200=12000dn=60720=43200dn=12000 43200故选用脂润滑,润滑脂的润滑膜强度高，能承受较大的载荷，不易流失，一次加脂可以维持相当长的时间。2.2.4 箱体的设计箱体在各种机械中的主要功能是支承固定联接或做相对运动的部件或零件，放置各部件，以保证零部件之间的相互位置或相对运动的精度。本系统的箱体就是支承其他零部件的基础部件，在其上有很多安装零部件的加工面，起到保证个零部件相对位置的基准作用，同时不论是静载荷还是交变载荷，都要传给箱体，导致其受力复杂，这样在设计时就需要满足静刚度、抗振性、热温性和工艺性等技术要求。因此，设计的结构如图2.4所示。材料为HT200,这样结构具用足够的刚度，变形小，其几何精度和位置精度较高，机械加工工艺性好等。2.2.5 主轴组件由于主轴组件要保证一定的加工精度并承受工作压力和工作台的重力，因此要求有较好的精度、刚度和承载能力。在主轴前端装有精度高、刚度好的D级3182112双列短圆柱滚子轴承和两个D级8112单向推力球轴承。后轴装有一对背对背放置的D级36212单列向心推力球轴承，这样两个方向的轴向力和径向了都能承受，保证有一定的旋转精度和刚度。为了防止制造、装配时推力轴承与主轴不同轴，在止推轴承处装有球面自动调心垫圈3，以保证有较好的同轴度。两轴承之间的隔套是为了施加预紧力，消除轴向间隙。两后轴承外全部固定是为了补偿主轴受热伸长。主轴前端装有较大的圆柱面，可以作为圆盘2定位的基准面。主轴下端装有内喷接头6，冷却液有主轴中心通孔喷出，冷却加工表面。其主轴组件结构如图2.4所示。 1磨具；2联接圆盘； 3球面垫圈； 4主轴； 5皮带轮； 6接头。图2.4 平面高速研磨机主轴组件结构2.2.6 气动压头图2.5为平面高速研磨机气动压头结构。气动压头是利用高压空气的压力 来实现加压的。高压空气由气管1进入汽缸4的上室，推动活塞3带动压力头5向下移动，从而实现加工过程中所需的各种压力。高压空气由气管2进入汽缸的下室，同时气管1接通大气，从而推动活塞3带动压力头5向上移动。气动压头的工作压力调节，是气压系统中的调压阀来实现的。 1进气口； 2进气口； 3活塞; 4气缸：5压力头图2.5平面高速研磨机气动压头结构 2.3 冷却系统的设计平面高速研磨机由于采用高速研磨，这是高速研磨速度带来生热多的一个问题，这容易引起工件和磨具的热变形，因此必须考虑到冷却问题，为了提高冷却效果，平面高速研磨机的主轴设计为空心轴，冷却液通过主轴和磨具中心的圆孔进入磨具表面，并借助离心力作用向外飞溅，这不仅可以起到冷却作用，而却还可以冲走研磨下来的工件切屑，以免他们划伤工件表面， 其结构示意图如图2.6。为便于冷却液的循环使用，冷却液由冷却泵，从冷却液箱中吸出，经塑料管送到机床前面冷却液控制旋钮，由塑料管穿过上、下床身，进入主轴下端管接头，由主轴内孔及磨盘中心的圆孔喷出。回液从水盆底部出口管和回水管流回冷却液箱。 1进水管；2控制按钮；3回水管；4进水管：5冷却泵；6冷却箱 图2.6 冷却系统结构示意图第三章 平面高速研磨机磨具的设计磨具是固着高速研磨所采用的切削工具。对高速研磨来说磨具对研磨加工的影响比较大，它直接影响着研磨加工的精度、加工质量、加工效率和加工成本。一般情况下，磨具是根据被加工工件的具体要求以及研磨机的状况来设计和制作。磨具主要由切削部分、支撑部分和安装部分组成。切削部分主要是对被加工工件表面进行微量切削。事实上在研磨加工过程中，不仅是磨料对工件表面进行切削作用，还存在着其它加工作用，但切削作用是研磨加工的主要形式。对固着磨料研磨，一般是先把磨料制成丸片，在将丸片粘结在磨具上，形成磨具的切削部分。磨具的支撑部分一般是根据被加工工件的表面廓形上需要，尽量按表面廓形制造，以减小修整磨具的工作量。安装夹持部分是根据采用的机床及研磨加工运动关系来决定。 3. 1 磨料的选择磨料是用于切削部分的材料。它具有棱角、一定的硬度和韧性的粉状或粒状物质。由于磨料在加工时直接作用于工件表面，起切削加工作用，因此对磨料有一定的要求。1）硬度是磨料的最基本要求，它应比被加工材料硬，因为磨料硬度高，才能够切入被加工物体内。使低硬度的物体表面受到加工。2）韧性要高，不应因为研磨压力，而引起破坏，且不宜磨损。3）应有适当的自锐性。随研磨压力而产生响应的小碎屑，应成贝壳状断口的多角性。4）熔点或软化点应比被加工物高，研磨发热时，磨料的尖端不应融化或变软。5）化学稳定性要好，以避免在加工过程中，与其它物质引起化学反应。6）形状和粒度应均匀一致，每号磨料的尺寸应限制在一定的范围内。磨料的种类:常用的磨料有氧化物系、碳化物系、高硬度磨料系及软磨料系等四类。氧化物系末了的主要成分是Al2O3,由于他们的纯度不同、结晶工艺不同，而分成不同的品种。氧化物戏磨料因其强度、韧性大，与钢铁不发生反应，主要用于研磨钢类零件。碳化物系磨料主要以碳化硅、碳化硼等为基体。由于它硬度高、强度低、韧性低，与钢铁发生化学反应，主要用于研磨铸铁、硬质合金、宝石等硬而脆的材料。高硬度磨料系主要有金刚石及立方晶氮化硼。金刚石是硬度最高的磨料，适用于研磨除钢铁材料以外的所有材料，特别适用于研磨硬而脆的硬质合金、宝石、光学玻璃等。立方晶氮化硼是硬度仅次于金刚石的人造材料，它因耐热性（14000C）高于金刚石（8000C），对铁族金属的化学惰性高，特别适合于研磨硬而韧的钢材。立方晶氮化硼磨料在高温时与水容易产生化学变化，使磨料消耗增大，故用立方晶氮化硼磨料时不宜用水质切削液。软磨料主要是用于抛光，而不适合高速研磨。本设计选用金刚石作为磨具的磨料，金刚石是自然界中硬度最高的物质，莫氏硬度为10，显微硬度达100Gpa。金刚石、磨料和几种矿物质的硬度比较如表3.1所示。表3.1 金刚石、磨料和几种矿物质的硬度比较表名称莫氏硬度显微硬度维氏努氏金刚石10100605500 6950烧结碳化硼949002250 2260黄玉814271250硬质合金16501050 1500石英71120710 790 金刚石的耐磨性很好，它的耐磨性是刚玉耐磨性的140倍，是石英的1000倍，是硬质合金的100倍，是钢的9000倍。金刚石的弹性模量是900Gpa，远远高于硬质合金和自然界中所有其它矿物。弹性模量表示材料的强度及其在加工过程中发生变形的特性。材料的弹性模量越大，它的变形就越小。所以用金刚石做磨具，可以减少被加工工件的内应力，避免产生内部裂隙和其它缺陷。金刚石与其它几种磨料的弹性模量和抗弯、抗压强度如表3.2.金刚石具有较大的热容量、良好的导热性能和很小的线膨胀系数，这就是使用金刚石磨具能加工出较高表面质量的一个重要因素。几种材料的导热系数、比热容和线膨胀系数如表3.3表3.2 金刚石与其它几种磨料的弹性模量和抗弯、抗压强度材料弹性模量/TPa抗弯强度极限/GPa抗压强度极限/GPa天然金刚石0.9210 4902人造金刚石0.74 1.053002碳化硅0.3941551.5碳化硼0.2963001.8刚玉0.3 0.287.27.57硬质合金0.31350 23803.2 6.4表3.3 几种材料的导热系数、比热容和线膨胀系数材料导热系数/Wm-1K-1比热容/Jkg-1K-1线膨胀系数/K-1金刚石146.5502.4(0.9 1.18)10-6碳化硼16.7251.2碳化硅8.4954.6刚玉30.11172.37.810-6陶瓷3.8837.4硬质合金79.5167.5(5 7)10-6金刚石的主要化学成分试碳，含有少量的杂质，天然金刚石主要杂质元素为氮、铝、硅、钙、镁等，金刚石不溶于酸和碱，但能溶于硝酸钾、硝酸钠及碳化钠等盐类的熔融体。结束语 平面高速研磨机是机、电一体化的智能高科技机床，采用具有较高稳定性和较宽调速范围的变频器对主轴进行转速的控制，实现了无级调速，对压力头采用气动系统控制，整个系统采用了先进的PLC进行控制，从而使平面高速研磨机的研磨加工实现了自动化和智能化。使高速平面研磨机具有高精度、高效率、操作灵活、使用方便、绿色无污染等特点。由于平面高速研磨机具有高精度、高效率、自动化程度高等特点，从而使平面高速研磨机具有很好的发展前景和经济效益。 俗话说“万事开头难”，刚开始接到毕业设计题目的时候一头雾水，无从下手，只能盲目地去网上搜索资料，结果一个周过去了仍然没有一点收获。当时真是焦头烂额，一点办法都没有。只好去求助沈仙法老师，在他的一番讲解之后，稍微有点头绪了。怀揣着那仅有的一点头绪我又开始研究我的论文，几天下来，经过我的一番折腾，终于经过两个星期的努力，终于写出了一篇合格的开题报告，虽然花掉的时间比预期的多了点，但还是很欣慰，毕竟是自己努力的成果。我想只要开了头，后面的工作也就不是很难了吧。一步一步按照老师的知道慢慢的完成、修改，直到没有错误、瑕疵。 通过这次毕业设计，使我对平面高速研磨机有了进一步的认识，对其结构设计有了更进一步的了解，也加深了对大学所学的基础知识的学习和理解。毕业设计是理论联系实际的最有效方法。在具体设计过程中，必须考虑到方方面面的问题，在理论上正确无误的设计，在实际中往往存在各种问题。这样，在设计时就必须考虑，所设计的机构是否合理在实际运用中能否正常工作。毕业设计使我学会了从实际出发设计产品，而不仅仅考虑理论上的可行性。 致 谢历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师沈仙法老师，他对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进，是你悉心的指导、关心和鼓励下，才使得我养成科学严谨的治学态度，也让我学会了如何去解决所遇到的问题。感谢你们让我懂得了探索的奥秘在于永远保持一个乐观积极向上的心态以及脚踏实地勤勉的务实作风，这是获得胜利的无敌通关密码。我还要感谢在一起愉快的度过毕业论文小组的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！参考文献1 杨建东，田春林等. 高速研磨技术. 北京: 国防工业出版社. 2003.102张建民等. 机电一体化系统设计. 北京: 北京理工大学出版社. 2002.73 邓星钟. 机电传动控制. 武昌: 华中科技大学出版社. 2003.74 杨黎明,王智相等. 机电一体化系统设计手册. 北京: 国防工业出版社. 1997.15 李福生. 数控机床技术设计手册. 北京: 北京出版社. 1996.16 王忠茂. 常用调速设备技术手册. 北京: 机械工业出版社.1994.117 毛谦德,李振清等. 机械设计是手册. 北京: 机械工业出版社.1994.98 金令诚. 研磨. 北京: 机械工业出版社. 1985.89 杨建东等. 超精密加工技术. 长春光机学院学报. 1998 Vol.21 1011.310 袁哲俊等.精密和超精密加工技术. 北京: 机械工业出版社. 1999.1011 杨建东. 不等磨料密度固结磨料磨具研磨. 机械制造与机床. 1998.1112 李伯民等. 是用磨削技术. 北京: 机械工业出版社 ,1996.1013 庞滔等. 超精密加工技术. 北京: 国防工业出版社. 2000.814 孙家枢. 金属的磨损. 北京: 冶金工业出版社. 1992.1015 N.J Brown.Some Speculation on the Mechanisms of Abrasive Grinding anPolishing,precision Engineering .1987.Vol1.9,No.316 Y.Mori. Mechanism of Atomic Removal in Emission Machining,Precision Engineering.1998.Vol.10,No.1附录 A1图纸2张 A2图纸1张21