提升外圆磨床精度的要求有哪些_外圆磨床吧_百度贴吧
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首先是磨床的导轨需要进行检测与修刮。床身的导轨是一个非常重要的部件，通过导轨设备的砂轮可以进行前后滑动进给，它对于垂直面的直线误差可以对零件产生精度影响。由于床身的砂轮中心与工件本身的中心存在着极小的高度差，同时在工件与砂轮半径都很大的前提下，工件磨削直径的变化率是很低的，所以在垂直面内，床身的导轨直线度对零件的直接影响不高。　　在安装调整时，要保持砂轮主轴与轴瓦间的空隙保持在一定的范围之内，经验数据表明在0.mm之间，此种间隙主要是为了避免工件产生棱圆的现象。　　在磨床高速运转的过程中，任何一点质量偏差都有可能会导致很高的离心力，同时这种不平衡也会引进工作台产生异常噪音，振动的电机将会对磨削的表面粗糙度精度产生重要影响。目前多数的国内外数控磨床上都会有动平衡仪，目的就是为了实现系统的稳定，保持质量可靠。
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压缩包内文档预览：数控导轨磨床设计 开题报告.doc数控导轨磨床设计申报书.doc数控导轨磨床设计论证书.doc！！数控导轨磨床设计毕业设计论文.doc 数控导轨磨床设计开题报告课题研究的目的和意义在国民经济各部门、人民的日常生活中，使用者各种机器设备、仪器工具，这些机器、机械、仪器和设备和工具大部分是由一定的形状和尺寸的金属零件所组成的。生产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具的工业，称为机械制造工业。在机械零件的制造过程中，采用铸造、锻压、焊接、冲压等制造方法，可以获得低精度零件。对于精度要求高、表面粗糙度小的零件，主要依靠切削加工的方法获得，尤其是加工精密零件时，需经过多道工序的切削加工才能完成。因此，机械加工设备是机械制造业的主要加工设备。在一般的机器制造厂中，金属切削机床所负担的加工工作量，余额占总工作量的40～60。金属切削机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。。机床是在人类认识和改造自然的过程中产生，又随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展、不断完成的。最原始的机床是木制的，所有运动由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18世纪中叶开始发展起来的。机床设计是设计人员根据不同使用部门的要求，运用有关的科学技术知识，进行创造性的劳动。随着生产的发展，使用的要求也不断地提高，而科学技术的发展和工艺水平的提高，从而使机床的设计和制造获得了迅速的发展。毕业设计是培养学生设计能力的重要实践环节，通过设计掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养学生分析和解决实际问题的能力，使学生成功的走向工作岗位。我设计的题目为M1432A万能外圆磨床工作台及砂轮架的设计，通过本次设计毕业设计对普通机床组成、控制、结构运动、设计加以了解；通过机床设计掌握普通机床设计的基本方法,并且对专用机床的设计作进一步了解；通过机床设计培养和锻炼自身的工程素质和工程实践能力。国内外研究现状机床研究现状20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从1952年美国第１台数控铣床问世至今已经历了50个年头。数控设备包括车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机，形成庞大的数控制造设备家族，每年全世界的产量有10～20万台，产值上百亿美元。世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从90年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受３个月以后的订货合同，生产任务饱满。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50％，库存超过４个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年８月份的上海数控机床展览会和2001年４月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。数控技术经过50年的２个阶段和６代的发展第１阶段硬件数控（NC）第１代1952年的电子管第２代1959年晶体管分离元件第３代1965年的小规模集成电路。第２阶段软件数控（CNC）第４代1970年的小型计算机第５代1974年的微处理器第６代1990年基于个人PC机（PCBASEO）第６代的系统优点主要有（１）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达到５万小时以上；（2）提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域（如CAD、CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）；（3）对数控系统生产厂来说，提供了优良的开发环境，简化了硬件。目前，国际上最大的数控系统生产厂是日本FANUC公司，１年生产５万套以上系统，占世界市场约40％左右，其次是德国的西门子公司约占15％以上，再次是德海德汉尔，西班牙发格，意大利菲亚，法国的ＮＵＭ，日本的三菱、安川。发展趋势制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，机械制造是制造业的核心。数控技术的应用使得传统的制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国民生计起着越来与重要的作用。当前数控技术及其装备的发展的趋势1、高速、精密化2、可靠性3、数控机床设计CAD化、功能多样化4、智能化、网络化、柔性化、集成化5、开放性6、复合性7、串行总线计算机数控系统8、重视新技术标准、规范的建立拟采取的研究路线机械制造装备设计的步骤设计类型而不同。创新设计可分为产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计等四个阶段。（一）产品规划阶段产品规划阶段的任务是明确设计任务，通常应在市场调查与预测的基础上识别产品需求，进行可行性分析，制定设计任务书。在产品规划阶段将综合运用技术预测、市场学、信息学等理论和方法来解决设计中出现的问题。1、需求分析产品设计是为了满足市场的要求，而市场的需求往往是不具体的，有时是模糊的、潜在的，甚至是不可能实现的。需求分析的任务是使这些需求具体化和恰到好处。明确设计任务的要求。需求分析的任务本身就是设计工作的一部分，是设计工作的一部分，是设计工作的开始，而且自始至终指导设计工作的进行。需求分析一般包括对销售市场和原材料市场的分析1、调查研究调查研究包括市场调研、技术调研和社会环境调研三个部分2、预测定性预测和定量预测3、可行性分析4、编制设计任务书二方案设计阶段1、对设计任务的抽象2、建立功能结构3、寻求原理与求解方法4、初步设计方案的形成5、设计方案的评价与赛选（三）技术设计阶段1、确定结构原理方案2、总体设计3、结构设计（四）工艺设计阶段1、零件图设计在零件图中包含了为制造零件所需的全部信息，这些信息包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度、材料和热处理要求、其他特殊技术要求等。2、完善装配图在绘制零件图时，更加具体地从结构强度、工艺性和标准化等方面进行零件的结构设计，不可避免地要对技术设计阶段提供的装配图做些修改3编写技术文档设计工作大体的可分为三个步骤1、调查研究调查研究的内容一般包括有①学习有关机床设计的方针、政策，明确设计要求；②到使用单位调查了解所涉及机床所要承担的生产任务和加工工艺，了解使用单位的对机床的要求；③到制造单位调查，了解制造厂的设备条件、技术能力和生产经验；④收集国内外同类型机床的技术文献和图纸资料，并注意调查它的结构性能、使用和制造情况等，尤其注意了解新技术在同类机床上应用的情况，以及在设计新机床时将要进行那些科学试验。2、方案拟定在调查研究的基础上，通常可拟定出多个方案进行比较分析。每个方案所包括的内容有工艺分析、主要技术参数、总体布局、主要部件的结构草图、试验结果及技术经济分析等在制定方案时应注意以下几点①处理好使用和制造之间的关系应首先满足使用要求，其次是尽可能便于制造。②注意倾听各方面意见，经过分析比较，去粗取精，最后形成一个比较使用方案。③实验是检验真理的唯一标准，设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须经过实验证明可考后采用与设计。④继承性和创造性的相结合，尽量采用先进技术，迅速提高生产力。文献综述题目磨床概述文献综述目录11磨床的类型与用途错误未定义书签。111磨床的类型及其特点错误未定义书签。112磨床的用途错误未定义书签。113外圆磨削和端面外圆磨床4114磨床的用途512磨床的现状及其发展趋势6参考文献711磨床的类型与用途111磨床的类型及其特点用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床，统称为磨床（英文为GRINDINGMACHINE），它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的1。磨床种类很多，主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件的专门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等2。对外圆磨床来说，又可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、端面外圆磨床等以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。此外，还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床，以油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等。磨床与其他机床相比，具有以下几个特点1、磨床的磨具（砂轮）相对于工件做高速旋转运动（一般砂轮圆周线速度在35米/秒左右，目前已向200米/秒以上发展）；2、它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件；3、它能使工件表面获得很高的精度和光洁度；4、易于实现自动化和自动线，进行高效率生产；5、磨床通常是电动机油泵发动部件，通过机械，电气，液压传动传动部件带动工件和砂轮相对运动工件部分组成1。112磨床的用途磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。随着科学技术的发展，对机械零件的精度和表面质量要求越来越高，各种高硬度材料的应用日益增多。精密铸造和精密锻造工艺的发展，使得有可能将毛坯直接磨成成品。高速磨削和强力磨削，进一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用范围日益扩大。它在金属切削机床所占的比重不断上升。目前在工业发达的国家中，磨床在机床总数中的比例已达3040。据1997年欧洲机床展览会EMO的调查数据表明，25的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术，车削只占23，钻削占22，其它占8；而磨床在企业中占机床的比例高达42，车床占23，铣床占22，钻床占143。由此可见，在精密加工当中，有许多零部件是通过精密磨削来达到其要求的，而精密磨削加工会要在相应的精密磨床上进行，因此精密磨床在精密加工中占有举足轻重的作用。但是要实现精密磨削加工，则所用的磨床就应该满足以下几个基本要求1高几何精度。精密磨床应有高的几何精度，主要有砂轮主轴的回转精度和导轨的直线度以保证工件的几何形状精度。主轴轴承可采用液体静压轴承、短三块瓦或长三块瓦油膜轴承，整体度油楔式动压轴承及动静压组合轴承等。当前采用动压轴承和动静压轴承较多。主轴的径向圆跳动一般应小于1UM，轴向圆跳动应限制在23UM以内。2低速进给运动的稳定性。由于砂轮的修整导程要求1015MM/MIN，因此工作台必须低速进给运动，要求无爬行和无冲击现象并能平稳工作。3减少振动。精密磨削时如果产生振动，会对加工质量产生严重不良影响。故对于精密磨床，在结构上应考虑减少振动。4减少热变形。精密磨削中热变形引起的加工误差会达到总误差的50％，故机床和工艺系统的热变形已经成为实现精密磨削的主要障碍。113外圆磨削和端面外圆磨床1外圆磨削在外圆磨削过程中，工件是安装在两顶尖的中心之间，砂轮旋转是引起切削旋转的主要来源和原因。基本得外圆磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法磨外圆，如图1－1和图1－2所示。事实上，外圆磨削可以通过其他以下几种方法来实施（1）传递方法在这种方法中，磨削砂轮和工件旋转以及径向进给都应满足所有的整个长度，切削的深度是由磨削砂轮到工件的纵向进给来调整的。（2）冲压切削方法在这种方法中，磨削是通过砂轮的纵向进给和无轴向进给来完成的，正如我们所看到的，只有在表面成为圆柱的宽度比磨削轮磨损宽度短时，这种方法才能完成。图1－1横磨法磨外圆图1－2纵磨法磨外圆（3）整块深度切削方法除了在磨削过程中，要进行间隙调整外，这种方法与传递方法很相似，同时这种方法具有代表性，除了磨削短而粗的轴。2端面外圆磨床及其特点端面外圆磨床是外圆磨床的一种变形机床，它宜于大批量磨削带肩的轴类工件，有较高的生产率。它的特点如下（1）这种磨床的布局形成和运动联系与外圆磨床相似，只是砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜一角度（通常10°，15°，2623°，30°，45°），如图1－3所示，数控端面外圆磨床MKS1632A的砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜30°。为避免砂轮架与工件或尾架相碰，砂轮安装在砂轮架的右边，从斜向切入，一次磨削工件外圆和端面。（2）由于它适用于大批量生产，所以具有自动磨削循环，完成快速进给（长切入）粗磨精磨无花磨削。由定程装置或自动测量控制工件尺寸。（3）装有砂轮成型修整器，按样板修整出磨削工件外圆和端面的成型砂轮，为保证端面尺寸稳定及操作安全，一般具有轴向对刀装置。图1－3砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜一角度12磨床的现状及其发展趋势随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展4，如用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均半径可小至4ΜM、磨削精度高达0025ΜM；使用电主轴单元可使砂轮线速度高达400M/S，但这样的线速度一般仅用于实验室，实际生产中常用的砂轮线速度为40－60M/S；从精度上看，定位精度＜2ΜM，重复定位精度≤±1ΜM的机床已越来越多；从主轴转速来看，82KW主轴达60000R/MIN，13KW达42000R/MIN，高速已不是小功率主轴的专有特征；从刚性上看，已出现可加工60HRC硬度材料的加工中心。北京第二机床厂引进日本丰田工机公司先进技术并与之合作生产的GA（P）62－63数控外圆/数控端面外圆磨床，砂轮架采用原装进口，砂轮线速度可达60M/S，砂轮架主轴采用高刚性动静压轴承提高旋转精度，采用日本丰田工机公司GC32－ECNC磨床专用数控系统可实现二轴（X和Z）到四轴（X、Z、U和W）控制。此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。大量的工业清洗机和切削液处理机系统反映现代制造业对环保越来越高的要求。参考文献1兰雄侯，王继先，高航磨削温度理论研究的现状与进展A，沈阳东北大学机械工程及自动化学院2徐鸿钧，磨削温度的测量技术磨料磨具与磨削，19863王霖、秦勇等，磨削温度场的研究现状与发展趋势，济南山东大学，20014徐鸿钧，高航，磨削温度的测量技术，徐鸿钧，高航，沈阳东北大学机械工程及自动化学院5田志勋，徐明信，崔云惠，隋金福热电现象与热电偶理论，金属热处理，1994年第6期6钱立宗，热电偶及应用J，安庆师院学报自然科学版，袁希光，传感器技术手册国防工业出版社，王西彬，任敬心，磨削温度及热电偶测量的动态分析J，中国机械工程，1997年第8卷第6期9崔亦飞，曹云乾，简易热电偶制作原理与标定J，仪器仪表学报，1994年5月第15卷第2期10黄泽铣等，热电偶原理及其检定11陈守仁主编，工程检测技术（下册），北京中央电视大学出版社，198412任敬心，华定安，磨削原理，西安西北工业大学，200013王西彬，师汉民，任敬心，结构陶瓷的磨削温度，西安西北工业大学，2002
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数控导轨磨床设计开题报告课题研究的目的和意义在国民经济各部门、人民的日常生活中，使用者各种机器设备、仪器工具，这些机器、机械、仪器和设备和工具大部分是由一定的形状和尺寸的金属零件所组成的。生产这些零件并将它们装配成机器、机械、仪器和工具的工业，称为机械制造工业。在机械零件的制造过程中，采用铸造、锻压、焊接、冲压等制造方法，可以获得低精度零件。对于精度要求高、表面粗糙度小的零件，主要依靠切削加工的方法获得，尤其是加工精密零件时，需经过多道工序的切削加工才能完成。因此，机械加工设备是机械制造业的主要加工设备。在一般的机器制造厂中，金属切削机床所负担的加工工作量，余额占总工作量的40～60。金属切削机床的技术性能直接影响机械产品的质量及其制造的经济性，进而决定着国民经济的发展水平。。机床是在人类认识和改造自然的过程中产生，又随着社会生产的发展和科学技术的进步而不断发展、不断完成的。最原始的机床是木制的，所有运动由人力或畜力驱动，主要用于加工木料、石料和陶瓷制品的泥坯，它们实际上并不是一种完整的机器。现代意义上的用于加工金属机械零件的机床，是在18世纪中叶开始发展起来的。机床设计是设计人员根据不同使用部门的要求，运用有关的科学技术知识，进行创造性的劳动。随着生产的发展，使用的要求也不断地提高，而科学技术的发展和工艺水平的提高，从而使机床的设计和制造获得了迅速的发展。毕业设计是培养学生设计能力的重要实践环节，通过设计掌握机械设计的一般规律，树立正确的设计思想，培养学生分析和解决实际问题的能力，使学生成功的走向工作岗位。我设计的题目为M1432A万能外圆磨床工作台及砂轮架的设计，通过本次设计毕业设计对普通机床组成、控制、结构运动、设计加以了解；通过机床设计掌握普通机床设计的基本方法,并且对专用机床的设计作进一步了解；通过机床设计培养和锻炼自身的工程素质和工程实践能力。国内外研究现状机床研究现状20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从1952年美国第１台数控铣床问世至今已经历了50个年头。数控设备包括车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机，形成庞大的数控制造设备家族，每年全世界的产量有10～20万台，产值上百亿美元。世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从90年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受３个月以后的订货合同，生产任务饱满。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50％，库存超过４个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年８月份的上海数控机床展览会和2001年４月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。数控技术经过50年的２个阶段和６代的发展第１阶段硬件数控（NC）第１代1952年的电子管第２代1959年晶体管分离元件第３代1965年的小规模集成电路。第２阶段软件数控（CNC）第４代1970年的小型计算机第５代1974年的微处理器第６代1990年基于个人PC机（PCBASEO）第６代的系统优点主要有（１）元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达到５万小时以上；（2）提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域（如CAD、CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）；（3）对数控系统生产厂来说，提供了优良的开发环境，简化了硬件。目前，国际上最大的数控系统生产厂是日本FANUC公司，１年生产５万套以上系统，占世界市场约40％左右，其次是德国的西门子公司约占15％以上，再次是德海德汉尔，西班牙发格，意大利菲亚，法国的ＮＵＭ，日本的三菱、安川。发展趋势制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，机械制造是制造业的核心。数控技术的应用使得传统的制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国民生计起着越来与重要的作用。当前数控技术及其装备的发展的趋势1、高速、精密化2、可靠性3、数控机床设计CAD化、功能多样化4、智能化、网络化、柔性化、集成化5、开放性6、复合性7、串行总线计算机数控系统8、重视新技术标准、规范的建立拟采取的研究路线机械制造装备设计的步骤设计类型而不同。创新设计可分为产品规划、方案设计、技术设计和工艺设计等四个阶段。（一）产品规划阶段产品规划阶段的任务是明确设计任务，通常应在市场调查与预测的基础上识别产品需求，进行可行性分析，制定设计任务书。在产品规划阶段将综合运用技术预测、市场学、信息学等理论和方法来解决设计中出现的问题。1、需求分析产品设计是为了满足市场的要求，而市场的需求往往是不具体的，有时是模糊的、潜在的，甚至是不可能实现的。需求分析的任务是使这些需求具体化和恰到好处。明确设计任务的要求。需求分析的任务本身就是设计工作的一部分，是设计工作的一部分，是设计工作的开始，而且自始至终指导设计工作的进行。需求分析一般包括对销售市场和原材料市场的分析1、调查研究调查研究包括市场调研、技术调研和社会环境调研三个部分2、预测定性预测和定量预测3、可行性分析4、编制设计任务书二方案设计阶段1、对设计任务的抽象2、建立功能结构3、寻求原理与求解方法4、初步设计方案的形成5、设计方案的评价与赛选（三）技术设计阶段1、确定结构原理方案2、总体设计3、结构设计（四）工艺设计阶段1、零件图设计在零件图中包含了为制造零件所需的全部信息，这些信息包括几何形状、全部尺寸、加工面的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度、材料和热处理要求、其他特殊技术要求等。2、完善装配图在绘制零件图时，更加具体地从结构强度、工艺性和标准化等方面进行零件的结构设计，不可避免地要对技术设计阶段提供的装配图做些修改3编写技术文档设计工作大体的可分为三个步骤1、调查研究调查研究的内容一般包括有①学习有关机床设计的方针、政策，明确设计要求；②到使用单位调查了解所涉及机床所要承担的生产任务和加工工艺，了解使用单位的对机床的要求；③到制造单位调查，了解制造厂的设备条件、技术能力和生产经验；④收集国内外同类型机床的技术文献和图纸资料，并注意调查它的结构性能、使用和制造情况等，尤其注意了解新技术在同类机床上应用的情况，以及在设计新机床时将要进行那些科学试验。2、方案拟定在调查研究的基础上，通常可拟定出多个方案进行比较分析。每个方案所包括的内容有工艺分析、主要技术参数、总体布局、主要部件的结构草图、试验结果及技术经济分析等在制定方案时应注意以下几点①处理好使用和制造之间的关系应首先满足使用要求，其次是尽可能便于制造。②注意倾听各方面意见，经过分析比较，去粗取精，最后形成一个比较使用方案。③实验是检验真理的唯一标准，设计必须以生产实践和科学实验为依据，凡是未经实践考验的方案，必须经过实验证明可考后采用与设计。④继承性和创造性的相结合，尽量采用先进技术，迅速提高生产力。文献综述题目磨床概述文献综述目录11磨床的类型与用途错误未定义书签。111磨床的类型及其特点错误未定义书签。112磨床的用途错误未定义书签。113外圆磨削和端面外圆磨床4114磨床的用途512磨床的现状及其发展趋势6参考文献711磨床的类型与用途111磨床的类型及其特点用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床，统称为磨床（英文为GRINDINGMACHINE），它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的1。磨床种类很多，主要有外圆磨床、内圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件的专门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等2。对外圆磨床来说，又可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、端面外圆磨床等以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。此外，还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床，以油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等。磨床与其他机床相比，具有以下几个特点1、磨床的磨具（砂轮）相对于工件做高速旋转运动（一般砂轮圆周线速度在35米/秒左右，目前已向200米/秒以上发展）；2、它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件；3、它能使工件表面获得很高的精度和光洁度；4、易于实现自动化和自动线，进行高效率生产；5、磨床通常是电动机油泵发动部件，通过机械，电气，液压传动传动部件带动工件和砂轮相对运动工件部分组成1。112磨床的用途磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。随着科学技术的发展，对机械零件的精度和表面质量要求越来越高，各种高硬度材料的应用日益增多。精密铸造和精密锻造工艺的发展，使得有可能将毛坯直接磨成成品。高速磨削和强力磨削，进一步提高了磨削效率。因此，磨床的使用范围日益扩大。它在金属切削机床所占的比重不断上升。目前在工业发达的国家中，磨床在机床总数中的比例已达3040。据1997年欧洲机床展览会EMO的调查数据表明，25的企业认为磨削是他们应用的最主要的加工技术，车削只占23，钻削占22，其它占8；而磨床在企业中占机床的比例高达42，车床占23，铣床占22，钻床占143。由此可见，在精密加工当中，有许多零部件是通过精密磨削来达到其要求的，而精密磨削加工会要在相应的精密磨床上进行，因此精密磨床在精密加工中占有举足轻重的作用。但是要实现精密磨削加工，则所用的磨床就应该满足以下几个基本要求1高几何精度。精密磨床应有高的几何精度，主要有砂轮主轴的回转精度和导轨的直线度以保证工件的几何形状精度。主轴轴承可采用液体静压轴承、短三块瓦或长三块瓦油膜轴承，整体度油楔式动压轴承及动静压组合轴承等。当前采用动压轴承和动静压轴承较多。主轴的径向圆跳动一般应小于1UM，轴向圆跳动应限制在23UM以内。2低速进给运动的稳定性。由于砂轮的修整导程要求1015MM/MIN，因此工作台必须低速进给运动，要求无爬行和无冲击现象并能平稳工作。3减少振动。精密磨削时如果产生振动，会对加工质量产生严重不良影响。故对于精密磨床，在结构上应考虑减少振动。4减少热变形。精密磨削中热变形引起的加工误差会达到总误差的50％，故机床和工艺系统的热变形已经成为实现精密磨削的主要障碍。113外圆磨削和端面外圆磨床1外圆磨削在外圆磨削过程中，工件是安装在两顶尖的中心之间，砂轮旋转是引起切削旋转的主要来源和原因。基本得外圆磨削方法有两种，即横磨法磨外圆和纵磨法磨外圆，如图1－1和图1－2所示。事实上，外圆磨削可以通过其他以下几种方法来实施（1）传递方法在这种方法中，磨削砂轮和工件旋转以及径向进给都应满足所有的整个长度，切削的深度是由磨削砂轮到工件的纵向进给来调整的。（2）冲压切削方法在这种方法中，磨削是通过砂轮的纵向进给和无轴向进给来完成的，正如我们所看到的，只有在表面成为圆柱的宽度比磨削轮磨损宽度短时，这种方法才能完成。图1－1横磨法磨外圆图1－2纵磨法磨外圆（3）整块深度切削方法除了在磨削过程中，要进行间隙调整外，这种方法与传递方法很相似，同时这种方法具有代表性，除了磨削短而粗的轴。2端面外圆磨床及其特点端面外圆磨床是外圆磨床的一种变形机床，它宜于大批量磨削带肩的轴类工件，有较高的生产率。它的特点如下（1）这种磨床的布局形成和运动联系与外圆磨床相似，只是砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜一角度（通常10°，15°，2623°，30°，45°），如图1－3所示，数控端面外圆磨床MKS1632A的砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜30°。为避免砂轮架与工件或尾架相碰，砂轮安装在砂轮架的右边，从斜向切入，一次磨削工件外圆和端面。（2）由于它适用于大批量生产，所以具有自动磨削循环，完成快速进给（长切入）粗磨精磨无花磨削。由定程装置或自动测量控制工件尺寸。（3）装有砂轮成型修整器，按样板修整出磨削工件外圆和端面的成型砂轮，为保证端面尺寸稳定及操作安全，一般具有轴向对刀装置。图1－3砂轮架与头架，尾架中心连线倾斜一角度12磨床的现状及其发展趋势随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展4，如用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均半径可小至4ΜM、磨削精度高达0025ΜM；使用电主轴单元可使砂轮线速度高达400M/S，但这样的线速度一般仅用于实验室，实际生产中常用的砂轮线速度为40－60M/S；从精度上看，定位精度＜2ΜM，重复定位精度≤±1ΜM的机床已越来越多；从主轴转速来看，82KW主轴达60000R/MIN，13KW达42000R/MIN，高速已不是小功率主轴的专有特征；从刚性上看，已出现可加工60HRC硬度材料的加工中心。北京第二机床厂引进日本丰田工机公司先进技术并与之合作生产的GA（P）62－63数控外圆/数控端面外圆磨床，砂轮架采用原装进口，砂轮线速度可达60M/S，砂轮架主轴采用高刚性动静压轴承提高旋转精度，采用日本丰田工机公司GC32－ECNC磨床专用数控系统可实现二轴（X和Z）到四轴（X、Z、U和W）控制。此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。大量的工业清洗机和切削液处理机系统反映现代制造业对环保越来越高的要求。参考文献1兰雄侯，王继先，高航磨削温度理论研究的现状与进展A，沈阳东北大学机械工程及自动化学院2徐鸿钧，磨削温度的测量技术磨料磨具与磨削，19863王霖、秦勇等，磨削温度场的研究现状与发展趋势，济南山东大学，20014徐鸿钧，高航，磨削温度的测量技术，徐鸿钧，高航，沈阳东北大学机械工程及自动化学院5田志勋，徐明信，崔云惠，隋金福热电现象与热电偶理论，金属热处理，1994年第6期6钱立宗，热电偶及应用J，安庆师院学报自然科学版，袁希光，传感器技术手册国防工业出版社，王西彬，任敬心，磨削温度及热电偶测量的动态分析J，中国机械工程，1997年第8卷第6期9崔亦飞，曹云乾，简易热电偶制作原理与标定J，仪器仪表学报，1994年5月第15卷第2期10黄泽铣等，热电偶原理及其检定11陈守仁主编，工程检测技术（下册），北京中央电视大学出版社，198412任敬心，华定安，磨削原理，西安西北工业大学，200013王西彬，师汉民，任敬心，结构陶瓷的磨削温度，西安西北工业大学，2002
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关&键&词： 导轨 磨床 设计
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目 &录摘 &要IAbstractII目 &录III第1章 绪 论11.1 国内外研究现状11.2 磨床的现状及其发展趋势21.3论文研究的主要内容2第2章 数控龙门导轨磨床总体方案设计42.1 机床的设计要求42.2 设计方案42.2.1 机械部分设计42.2.2 数控系统选型52.3 本章小节6第3章 机床主轴箱的设计73.1 主轴箱的设计要求73.2主传动系统的设计73.2.1 主传动功率73.2.2 驱动源的选择83.2.3 转速图的拟定83.2.4传动轴的估算103.2.5齿轮模数的估算113.3主轴箱展开图的设计123.3.1设计的内容和步骤123.3.2 有关零部件结构和尺寸的确定123.3.3 各轴结构的设计153.3.4 主轴组件的刚度和刚度损失的计算163.4 零件的校核183.4.1齿轮强度校核183.4.2传动轴挠度的验算193.5 本章小节19第4章 主轴系统设计及计算264.1 主轴系统结构设计的原则264.2主轴部件精度264.3主轴部件结构274.4传动方案设计274.5主轴材料的选择284.6 主轴参数设计314.7 主轴组件的刚度计算334.7 主轴强度计算364.8 带传动设计384.9 联轴器设计384.10 伺服电动机的选择39第5章 周边磨头的动力参数进行设计计算415.1 砂轮架设计的基本要求415.2 主轴旋转精度及其提高措施415.3 主轴轴承系统的刚性415.4 砂轮架主轴初步设计415.5 主轴刚度校核425.6 动静压轴承435.7 传动装置设计44第6章 磨头垂直滑板滚珠丝杠副及其支撑方式设计506.1 对磨头垂直滑板滚珠丝杠副及其支撑方式的基本要求506.2 磨头垂直滑板滚珠丝杠副及其支撑方式系统的设计要求516.3滚珠丝杠的选择526.3.1 滚珠丝杠副的导程 526.3.2 滚珠丝杠副的载荷及选丝杠526.4同步齿形带的选择546.5伺服电机的选择546.6 滚珠丝杠副的安全使用556.6.1 润滑556.6.2 防尘566.6.3使用566.6.4 安装566.8 本章小节57第7章 床身、横梁导轨和工作台587.1 床身结构587.1.1 对床身结构的基本要求587.1.2 床身的结构597.2 导轨617.2.1 导轨的润滑与防护617.2.2 导轨的安装调整617.3 工作台627.4 本章小节62第8章 &控制系统大体设计数控系统设计638.1 概述638.2 确定硬件电路总体方案638.3 接口，即I/O 输入/输出接口电路648.4 数控系统硬件框图648.4.1 主控制器CPU的选择648.4.2 程序存储器扩展658.4.3 数据存储器的扩展658.4.4 I/O口扩展电路设计658.4.5 键盘，显示接口电路688.4.6 8031与控制电机与电液阀8255A的联接其它辅助电路设计698.4.7 步进电机驱动电路69参考文献71致 谢72摘 &要磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺范围十分广泛。磨床可以加工各种表面，如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床的种类很多，按其工作性质可分为：外围磨床、内圆磨床、平面磨床，工具磨床以及一些专用磨床。如螺纹磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。导轨磨床就是一种按照工作性质划分出来的磨床。本文主要是对导轨磨床进行设计与研究。关键词：导轨磨床，磨床，磨床设计 AbstractThe grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. The grinder can be hogging machining, rough machining, finish machining and ultra precision machining, can be a variety of high hard, superhard materials processing, can also be grinding tool and cutting process, a very wide range of.The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. Grinder of many types, according to the nature of their work can be divided into: external grinder, internal grinder, surface grinder, grinding machine tools and some special grinding machine. Thread grinder, grinding machine, such as spherical spline grinding machine, grinder and centerless grinder. Rail grinding machine is a kind of according to the nature of the work out of the grinder.This paper is mainly about the design and research of guideway grinder.Key Words: Rail grinding machine, grinding machine, grinding machine design第1章 绪 论1.1 国内外研究现状20世纪人类社会最伟大的科技成果是计算机的发明与应用，计算机及控制技术在机械制造设备中的应用是世纪内制造业发展的最重大的技术进步。自从1952年美国第１台数控铣床问世至今已经历了50个年头。数控设备包括：车、铣、加工中心、镗、磨、冲压、电加工以及各类专机，形成庞大的数控制造设备家族，每年全世界的产量有10～20万台，产值上百亿美元。 世界制造业在20世纪末的十几年中经历了几次反复，曾一度几乎快成为夕阳工业，所以美国人首先提出了要振兴现代制造业。90年代的全世界数控机床制造业都经过重大改组。如美国、德国等几大制造商都经过较大变动，从90年代初开始已出现明显的回升，在全世界制造业形成新的技术更新浪潮。如德国机床行业从2000年至今已接受３个月以后的订货合同，生产任务饱满。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展的阶段，许多机床厂从传统产品实现向数控化产品的转型。但总的来说，技术水平不高，质量不佳，所以在90年代初期面临国家经济由计划性经济向市场经济转移调整，经历了几年最困难的萧条时期，那时生产能力降到50％，库存超过４个月。从1995年“九五”以后国家从扩大内需启动机床市场，加强限制进口数控设备的审批，投资重点支持关键数控系统、设备、技术攻关，对数控设备生产起到了很大的促进作用，尤其是在1999年以后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。从2000年８月份的上海数控机床展览会和2001年４月北京国际机床展览会上，也可以看到多品种产品的繁荣景象。数控技术经过50年的２个阶段和６代的发展： 第１阶段：硬件数控（NC） 第１代：1952年的电子管 第２代：1959年晶体管分离元件 第３代：1965年的小规模集成电路。第２阶段：软件数控（CNC） 第４代：1970年的小型计算机 第５代：1974年的微处理器 第６代：1990年基于个人PC机（PC-BASEO） 第６代的系统优点主要有： （１） 元器件集成度高，可靠性好，性能高，可靠性已可达到５万小时以上； （2） 提供了开放式基础，可供利用的软、硬件资源丰富，使数控功能扩展到很宽的领域（如CAD、CAM、CAPP，连接网卡、声卡、打印机、摄影机等）； （3） 对数控系统生产厂来说，提供了优良的开发环境，简化了硬件。 目前，国际上最大的数控系统生产厂是日本FANUC公司，１年生产５万套以上系统，占世界市场约40％左右，其次是德国的西门子公司约占15％以上，再次是德海德汉尔，西班牙发格，意大利菲亚，法国的ＮＵＭ，日本的三菱、安川。1.2 磨床的现状及其发展趋势随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展[4]，如用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均半径可小至4μm、磨削精度高达0.025μm；使用电主轴单元可使砂轮线速度高达400m/s，但这样的线速度一般仅用于实验室，实际生产中常用的砂轮线速度为40－60m/s；从精度上看，定位精度＜2μm，重复定位精度≤±1μm的机床已越来越多；从主轴转速来看，8.2kw主轴达60000r/min，13kw达42000r/min，高速已不是小功率主轴的专有特征；从刚性上看，已出现可加工60HRC硬度材料的加工中心。北京第二机床厂引进日本丰田工机公司先进技术并与之合作生产的GA（P）62－63数控外圆/数控端面外圆磨床，砂轮架采用原装进口，砂轮线速度可达60m/s，砂轮架主轴采用高刚性动静压轴承提高旋转精度，采用日本丰田工机公司GC32－ECNC磨床专用数控系统可实现二轴（X和Z）到四轴（X、Z、U和W）控制。此外，对磨床的环保要求越来越高，绝大部分的机床产品都采用全封闭的罩壳，绝对没有切屑或切削液外溅的现象。大量的工业清洗机和切削液处理机系统反映现代制造业对环保越来越高的要求。1.3论文研究的主要内容论文主要的章节和内容：1.第一章综述了导轨磨床的发展状况，阐述课题提出的目的和意义，明确了本文研究的主要内容。2.第二章对导轨磨床的总体进行研究，进行总体布局设计。3.第三章对导轨磨床主轴系统进行整体的设计，进行关键部件的设计与计算。4.第四章对周边磨头的动力参数进行设计计算。5.第五章对床身工作台导轨的设计。6.第六章控制系统大体设计。
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