王冲 毕业设计 打印版(4)

东北电力大学本科毕业设计论文

第2章 手动平面磨床的总体设计

2.1 设计方案

确定设计的M250手动平面磨床的类型为卧轴矩台平面磨床。

2.1.1设计方案一

方案一：拖板移动式： 磨头主轴做垂直进给运动，工作台做横/纵向进给运动。如图2-1所示：

图2-1 卧轴矩台平面磨床—拖板移动式

2.1.2设计方案二

方案二:磨头移动式：

磨头主轴做垂直进给运动以及横向进给运动，工作台做纵向进给运动。如图2-2所示：

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第2章 手动平面磨床的总体设计

图2-2 卧轴矩台平面磨床—磨头移动式

2.1.4设计方案对比

方案1的结构热边形小，精度稳定性好，垂直进给灵敏度高，操作方便；横向进给稳定性好，但结构较复杂，工艺要求高。

方案2的结构磨头做垂直进给和横向进给，其中重心位置变化会引起结构变形；热变形影响大，故横向进给精度低；磨头攻率大，磨削效率高，但因刚度低，垂直进给灵敏度差。

通过两个方案的对比，根据本设计的机床是用于精加工，所以采用方案1。

卧轴矩台平面磨床的横向进给机构由微型直流电机驱动，能实现断续、快速、自动横向进给，砂轮端面磨削工件侧面横向进给运动。此横向进给运动还设计有横向进给手轮和微量进给机构，可以实现手动进给以及微进给，提高加工精度。

对进给机构进行改进的目的是为了提高精度，因此使用滚珠丝杠作为传动元件，滚珠丝杠副作为精密、高效的传动元件在精密机床、数控机床得到广泛应用，可用精密定位自动控制、动力传递和运动转换。

2.1.4设计改进

本设计是在原机床设计的基础上加以改进，针对设计的要求对M250手动平面磨床的横向以及纵向进给机构进行改进。

原设计的M250手动平面磨床采用的是滑动丝杠，并且设计了横

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东北电力大学本科毕业设计论文 向以及纵向手动进给装置，相对精度较低。

改进设计中，用滚珠丝杠代替原有的滑动丝杠，在保留横向以及纵向手动进给装置的基础上为了适应不同型号砂轮，以及不同类型的工件，在加工中都能达到同等精度要求，所以在横向进给机构中设计使用齿轮变速机构以及微量进给装置，提高了加工精度，操作简单、省力[18]。

2.2 进给系统的组成 2.2.1机动进给装置

手动平面磨床的进给系统包括纵向进给和横向进给两部分。对于纵向进给装置机动进给系统主要是完成工作台在纵向快速移动的需要和实现零件加工时工作台的往复运动。机动进给装置采用三相交流异步电动机，调速方式是变频无级调速。工作台由行程开关组成的电气系统控制电动机的正反转，实现工作台的往复运动。

横向进给装置的机动进给系统同样可以完成工作台在横向进给方向上的快速移动，由于横向进给系统对磨削过程起到至关重要的作用，因此横向进给系统在调速时要平稳，因此选用直流电动机。直流电动机的调速范围较交流异步电动机的范围窄，在设计的同时为扩大调速范围满足更大的加工范围，设计了2级变速[19]。

2.2.2手动进给装置

设计中的手动进给装置包括两部分，手动进给和微量进给。主要的作用就是人为的调整进给量，扩大加工范围,提高加工精度[20]。

机床的手动进给由：床鞍1,滚珠丝杠副2,螺母座3,滑板4,连接套5,步进电机6等部分组成,见图2-1。由步进电机6通过连接套5带动滚珠丝杠副2至螺母座3,实现滑板4的横向机动进给。在滚珠丝杠的前端加一螺孔,用内六角螺钉7及套8与之连接,这样用内六角扳手就可实现滑板4的横向手动进给运动。

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第2章 手动平面磨床的总体设计

图2-1 手动进给装置简图

2.3 本章小结

本章通过两个方案的对比，确定了最终的设计方案。

工作台由电动机或手动装置驱动进行横向以及纵向运动，还在横向进给机构中增设了变速机构以及微量进给装置，提高适用范围。

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第3章 进给机构设计计算

3.1 纵向进给机构的设计计算 3.1.1切削力的计算

1.切削用量的选择与计算

磨削用量的选择原则通常是：在保证工件表面质量的前提下尽量提高生产率。换言之，磨削用量是在保证磨削温度较低、磨削表面粗糙度较低的条件下，尽量选取较大的径向进給量fr、轴向进给量fa和工件速度vw。

砂轮速度vs一般为30~35ms，普通磨削时砂轮速度固定不变，

m或更高些。砂轮速度一般比车不必选择；高速磨削时vs?40~100s削时的速度大10~15倍左右。

工件速度vw在粗磨时常取为15~85mmin精磨时为15~50mmin。外圆磨削时，速比vsvw；内圆磨削时?60~150vsvw?40~80，vw太低时，

工件易烧伤；vw太高时机场可能产生振动[21]。

背吃刀量ap或径向进给量fr：粗磨时可取0.01~0.07mm，精磨时可取0.0025~0.02mm，镜面磨时可取0.0005~0.0015mm。

砂轮的轴向进給量fa：粗磨时可取?0.3~0.85?bs;精磨时可取

?0.1~0.3?bs，bs为砂轮宽度，fa是指工件每转或每一个工作行程时砂轮的轴向位移量。

因此 磨轮宽度B=63mm

砂轮直径ds=500mm 进给吃刀量af?0.11bs?12mmr

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