凸輪軸砂帶拋光機(jī)床設(shè)計(jì)
凸輪軸砂帶拋光機(jī)床設(shè)計(jì),凸輪軸,拋光,機(jī)床,設(shè)計(jì)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
題目:凸輪軸砂帶拋光機(jī)床設(shè)計(jì)
1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）綜述（題目背景、研究意義及國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究情況）
1.1題目背景和意義
在國(guó)內(nèi)，過(guò)去的一二十年間，我國(guó)的傳統(tǒng)制造業(yè)中一般采用砂輪磨削或手工拋磨來(lái)完成拋磨工序，技術(shù)含量、自動(dòng)化程度和加工精度都較低。在八十年代初到九十年代初的十年中，砂帶磨削拋光工藝引起了我國(guó)大專院校和科研所及企業(yè)界的極大關(guān)注。發(fā)表了相當(dāng)數(shù)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告及論文，但由于對(duì)砂帶磨削工藝特性的了解不夠、砂帶質(zhì)量、品種及規(guī)格不能滿足生產(chǎn)需求、砂帶磨床品種太少等原因，導(dǎo)致在國(guó)內(nèi)的砂帶熱沒(méi)持續(xù)幾年就沉寂下來(lái)了。通過(guò)本課題的設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)凸輪軸拋光機(jī)的半自動(dòng)化，大大提高了生產(chǎn)效率，提高凸輪軸表面的加工質(zhì)量；該凸輪軸拋光機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，能夠?yàn)楣S節(jié)省大量資金。
1.2砂帶磨削在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展
國(guó)外的砂帶磨削發(fā)展得非常迅速, 自20世紀(jì)60年代以來(lái), 特別是靜電植砂技術(shù)及涂附磨具技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展, 歐、美、日等在砂帶制造技術(shù)和砂帶磨床制造技術(shù)上都取得了巨大的進(jìn)步。在砂帶制造技術(shù)方面, 隨著許多特殊涂附磨料及涂附形式的出現(xiàn), 產(chǎn)生了如金剛石、立方氮化硼、鋯剛玉、陶瓷磨料、復(fù)合磨料、堆積磨料等各類砂帶, 使得砂帶已經(jīng)能用于干磨和高速、大吃刀量的重磨削領(lǐng)域, 以及高精密零件的磨削加工領(lǐng)域。日本已開(kāi)發(fā)出了用軟剛帶作為基底的金剛石砂帶, 可有效加工難加工的高硬度材料, 如單晶硅片。在國(guó)際上知名的砂帶品牌有美國(guó)的3M、Norton, 德國(guó)的Hermes, 韓國(guó)的DEER, 日本的牛頭等。在砂帶磨床方面, 不僅有磨削寬度超過(guò)5m的巨型平面磨床,還有牙醫(yī)用的小型修齒機(jī),使得砂帶磨床的結(jié)構(gòu)與形式繁多。另外,隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,像六軸五聯(lián)動(dòng)數(shù)控砂帶磨床、機(jī)器人砂帶磨削中心、砂帶磨削FMS、并聯(lián)機(jī)構(gòu)的數(shù)控砂帶磨床都已經(jīng)得到應(yīng)用[2]。砂帶磨削現(xiàn)已成為發(fā)達(dá)國(guó)家獲得高額經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)的重要手段,且砂帶磨削量已占磨削總加工量一半以上。
國(guó)內(nèi)的砂帶磨削技術(shù)是在20世紀(jì)70年代末才開(kāi)始得以真正發(fā)展,隨著國(guó)內(nèi)的改革開(kāi)放,砂帶磨削技術(shù)引起了各行業(yè)、各研究單位和各企業(yè)的日益重視,加之砂帶制造技術(shù)的發(fā)展及砂帶品種的增加,使得砂帶磨削設(shè)備的研究和生產(chǎn)也得到了較大的發(fā)展。砂帶磨削正向著強(qiáng)力、高速、高效和高精方向發(fā)展。磨床結(jié)構(gòu)從單一磨頭向大型、組合( 多磨頭、多功能、多工位) 形式發(fā)展。在加工工藝方面,與特種加工相結(jié)合的復(fù)合加工是砂帶磨削很有前途的發(fā)展方向之一,如與超聲振動(dòng)結(jié)合形成的超聲砂帶精密磨削,與電化學(xué)加工結(jié)合形成的電解砂帶磨削等是砂帶磨削的重要發(fā)展方向。另一方面,自動(dòng)化技術(shù)在砂帶磨削中的應(yīng)用,尤其是數(shù)控砂帶磨床及自適應(yīng)控制技術(shù)的應(yīng)用,使砂帶磨削的加工效率和精度有了很大的提高,使得砂帶磨削已經(jīng)進(jìn)入精密和超精密加工行列。砂帶本身在不斷的發(fā)展和完善中。在砂帶結(jié)構(gòu)方面, 近年出現(xiàn)了堆積磨料砂帶、金字塔型砂帶、空心球型砂帶、復(fù)層砂帶、高彈性砂帶、防跑偏砂帶、不等厚砂帶、粒度復(fù)合砂帶等。
2.本課題研究的主要內(nèi)容和擬采用的研究方案、研究方法或措施:
2.1研究?jī)?nèi)容
1）凸輪軸砂帶拋光的原理如圖，利用砂帶和工件之間的摩擦來(lái)進(jìn)行拋光。
圖2.1
2）凸輪軸砂帶拋光機(jī)床的方案設(shè)計(jì)，擬采用立式砂帶系統(tǒng)，用電機(jī)來(lái)提供動(dòng)力，通過(guò)v帶連接傳輸給砂帶拋光系統(tǒng)的主動(dòng)輪動(dòng)力，接著主動(dòng)輪帶動(dòng)帶動(dòng)惰輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使砂帶能夠和凸輪軸產(chǎn)生摩擦力，從而拋光凸輪軸。再采用一調(diào)節(jié)橡膠輪，頂住凸輪軸，使凸輪軸能夠良好的和砂帶接觸摩擦，同時(shí)用一支承系統(tǒng)從下方撐住凸輪，限制其自由度。
圖2.2
3）拋光裝置部件主要有拋光系統(tǒng)的主動(dòng)輪、惰輪、砂帶和電動(dòng)機(jī)等，通過(guò)拋光機(jī)床能使零件表面粗糙度值達(dá)到Ra≤0.05um，使其表面光滑達(dá)到使用要求。
4）主要零部件的設(shè)計(jì)：電動(dòng)機(jī)的選型，砂帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速率，支撐架的尺寸，調(diào)節(jié)輪的尺寸，v帶的選型等。
2.2方案的設(shè)計(jì)
通過(guò)查閱資料，策劃出兩種方案：
1）立式砂帶拋光機(jī)床。將砂帶拋光系統(tǒng)立式放置，使砂帶和凸輪軸的接觸面積最大化，并可以通過(guò)調(diào)節(jié)拋光凸輪軸的表面。并且立式設(shè)計(jì)可以使電動(dòng)機(jī)安裝在車床機(jī)身上，穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)。
2）臥式砂帶拋光機(jī)床。是將砂帶拋光系統(tǒng)固定在機(jī)床，通過(guò)調(diào)節(jié)輪的移動(dòng)來(lái)加緊凸輪軸，使其能夠與砂帶穩(wěn)定接觸來(lái)進(jìn)行拋光。此設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是，只需通過(guò)調(diào)節(jié)輪的移動(dòng)使凸輪軸加緊，穩(wěn)定的與砂帶進(jìn)行接觸拋光，不需調(diào)節(jié)砂帶系統(tǒng)來(lái)多面的摩擦拋光，并且電動(dòng)機(jī)不在床身安裝，需單獨(dú)安裝。
綜合比較擬采用立式砂帶拋光機(jī)床，安裝方便，并能夠調(diào)節(jié)砂帶系統(tǒng)的角度，來(lái)自由的進(jìn)行凸輪軸表面的拋光。
3. 本課題研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)
此次方案的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于砂帶和凸輪軸之間的磨削，從而進(jìn)行凸輪軸的拋光。因此擬使用調(diào)節(jié)輪頂住工件，使工件和砂帶能穩(wěn)定磨削拋光。
此次方案的設(shè)計(jì)難點(diǎn)是怎么效率的進(jìn)行拋光凸輪軸，砂帶的運(yùn)行速度。需通過(guò)計(jì)算，確定砂帶的運(yùn)行速度，提高效率。
4.完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃
1-3周 查閱資料，完成開(kāi)題報(bào)告；
4-8周 總體方案的設(shè)計(jì)，方案論證，完成外文資料翻譯，完成中期檢查報(bào)告；
9-13周 凸輪軸砂帶拋光機(jī)床的技術(shù)設(shè)計(jì)；
14-15周 撰寫畢業(yè)論文。
指導(dǎo)教師意見(jiàn)（對(duì)課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)）：
指導(dǎo)教師： 年 月 日
所在系審查意見(jiàn)：
系主管領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日
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