摘   要

知网论文查重-超精密加工分成好几种，其中有一种较为重要的加工方法就是研磨，它的优点主要是加工精度较高，加工所用的材料范围较广。由于传统的研磨存在很多缺点：如研磨效率较低、研磨成本较高、研磨精度和研磨质量不稳定等，这些缺点足以说明传统手工研磨的方式具有很大的局限性，为了减低人力物力的支出达到经济实惠的目的，人们研究出机械研磨机来减少这些缺点。研磨机从研磨的精度上基本分别有两种：一种是研磨不仅对面形精度有所要求并对精度也有较高要求的零件；另外一种是研磨只要求表面粗糙度的工件^[1],比如高速钢、合金工具钢、碳素工具钢、硬质合金、立方氮化硼、金刚石等材料的端面研磨。这种类型的研磨机主要研磨一些外径不是很大，而且需求量不是很少的零件^[3]。

本毕业设计主要内容为研磨机的关键部件——主轴轴承的设计。首先对研磨机的传动系统和研磨机的V带传动系统进行了仔细的分析^[4]；然后进行动力的计算，选择主轴电机，主轴传动系统设计；最后围绕主轴的支撑方式，轴承组合等进行了系统设计，计算了轴承寿命，还对左右两端的轴进行了强度校核。

前 言

研磨机设计的主要问题：

1. 合理的研究研磨机的传动系统，计算出轴承的使用寿命、强度还有其稳定性，以保证研磨机在高速研磨过程中不会发生类似的振动现象^[3]；
2. 随时可以调控的气压^[1]。

研磨机设计的主要目的是：

1. 保证锯片能研磨出光滑平整的端面，以减少砂轮的磨削量,增加砂轮的寿命，降低物力的支出，保证锯片的加工精度和品质^[1]；
2. 准确的计算出带轮和砂轮之间的距离^[1]。

主要参数：砂轮的外径D=125mm^[7]；

可调的系统压力F_N=800N^[7]；

砂轮与锯片之间的摩擦系数f=0.6^[7]；

砂轮转速n≦90m/s^[7]。

1研磨机的发展史

1.1研磨技术发展状况

目前国内外研磨加工方法主要还是以磨料弄散放入慢速研磨机慢慢研磨为主^[6]。它的优点主要是精度高，设备不需要太多、资金也不需要投入过多，但是它也有不少的缺点比如说精度不稳定，需要的人力物力比较多。由于各种各样的不足，所以许多研究人员才会想方设法的改善研磨机以不降低精度的前提下尽量减少人力物力的支出。

有的学者认为研磨液对研磨精度起主要作用，为了提高研磨精度去研究各种各样的研磨液^[6]；有的学者认为不同种类的砂轮对研磨的精度也有着不同的效果，通过大量的实验用来分析归纳整理不同种类的砂轮对研磨精度的影响^[6]。

锯片加工的产品有所不同，有的是切割木头的有的是割草的，对于加工不同种类的锯片，研磨锯片的齿型也各有不同，所以人们研究出了针对不同齿型不同种类的研磨机。

在切削的过程中，锯片的质量与被加工产品的质量有着密不可分的关系。好的锯片能切削几十万的产品才终了寿命，极大的节约了成本。因此许多商家对锯片的品质严格把关，特别是用于切削金属的锯片更是分毫不让。因此国内外一些人专门对锯片的研磨技术进行研究，取得了一些进展。

一种在在光学系统中和轴承上常用的曲面是球面，其淹没加工量非常大^[12]。因此有人专门研究整理归纳了球面研磨对被加工产品的精度影响，取得了不错的效果。

在光学系统中应用非球面元件可以使复杂的系统结构变的较为简单。他们可以有效的消除像差，提高系统的成像质量。多元件系统之中，使用一个非球面元件往往能够达到几个球面元件的效果，这样就可以降低物力的支出，提高经济成本^[16]。因此非球面研磨加工对于厂家来说就极为重要。许多人从事非球面研磨加工技术的研究，并将之应用于生产。

有时还需要对研磨加工一台面，所以人们也在研究了一台面研磨的研磨机，而且有时还需要特殊的研磨方式，因此还有人研究了一些特殊面研磨的研磨机^[16]。

现在陶瓷越来越被开发使用，而且研磨既属于陶瓷精密又属于超精密加工，所以不仅国内有人从事这方面的研究，而且国外的学者也在专门往陶瓷研磨加工技术上发展^[15]。

研磨加工主要靠研磨机来完成，因此人们研究出来各式各样的研磨机,有人还针对不同加工种类的锯片，研发出专门的研磨装置^[6]。为了提高精度，减少人力物力的支出，人们也在自动化方面上做了许多的尝试并且取得了不错的效果，从而实现少量机达到与多量机一样的目的。特别是有人还考虑加入计算机来达到控制研磨机的目的，用来加工特殊面^[6]。还有人将监测技术加入到研磨系统里面，对研磨过程进行监控，起到和巡检一样的目的^[6]。通过这些各种种类的研究，人们的研磨技术水平也在不断的提高。

由于被加工工件种类的各式各样，锯片的加工种类也有所不同。对不同类型的锯片，研磨加工方法也千奇百怪，因此各行各业针对不同用途的锯片，研究出相应的研磨加工方法^[12]。黎明机械公司的攀宪林和周丽珠主要研究在航天发动机制造中的应用方面的研磨，王汝顺对螺纹刀具的研磨很有兴趣，杨成贞则对小盲孔底端面的研磨有一定的看法，朱目成等对木材研磨也有不错的理解能力，来自武汉工业大学的陈强等人就在石材研磨加工方面上进行研究^,来自日本关西大学的北岛弘一对特殊材料的研磨加工技术做出了很大的贡献^[12]。他们的研究使研磨技术不断的提升，技术不断的加强。

研磨完成后的工件的精度对其使用寿命和切削效率有着很大的影响，因此有人研究出各种方式的研磨来确定出精度的稳定性，以保证研磨切削效率的最大提高。

在切削不同材料的时候，锯片的三差四角就显得极为的重要，角度的不正确会极大的影响其使用寿命和切削效率造成极大的浪费，目前对研磨锯片的认识较为全面，并且有着一套完整的加工体系。

尽管研磨的过程看上去简简单单，而且研磨过程中的砂轮的运动轨迹和锯片的运动轨迹都是可以分析出来的的。但这不能说明研究研磨过程比研究磨削的过程会简单。相反它会更复杂。

以往人们都是从事对塑性材料的加工的研究，其加工变形规律有了较好地掌握，其加工理论发展的也比较完善^[17]。但是随着科技的发展，需要用到脆性材料的地方也越来越多，因此人们开始对脆性材料的加工机理起了比较高的重视^[17]。他们都以塑性材料为参考研究。已经有学者在超精密加工的微量切削机理研究中加入分子动力学，电子理论和量子力学作为参考，这几种理论对工件加工变形规律会有很大的帮助，其结果归纳整理，为以后深入探讨研磨机理提供了宝贵的资料^[17]。

也有人认为研磨与超精密磨削有着许多的不同，在研究超精密磨削的同时，又对比研究了研磨，总结出两者的不同。这些研究成果对认识研磨机理发展研磨技术起了重大的参考作用^[17]。