內(nèi)圓電解磨削裝置設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計

經(jīng)典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網(wǎng)絡(luò)整理，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除，謝謝！編號本科生畢業(yè)設(shè)計內(nèi)圓電解磨削裝置設(shè)計學(xué)生姓名專學(xué)業(yè)號指導(dǎo)教師學(xué)院二〇一一年六月工作條例》后，在教師的指導(dǎo)下，保質(zhì)保量獨立地完成了任務(wù)書中規(guī)定的內(nèi)容，不弄虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。2．本人在畢業(yè)設(shè)計（論文）中引用他人的觀點和研究成果，均貢獻的個人和集體均已在文中注明。3．在畢業(yè)設(shè)計（論文）中對侵犯任何方面知識產(chǎn)權(quán)的行為，由本人承擔相應(yīng)的法律責(zé)任。4．本人完全了解學(xué)校關(guān)于保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，校保留畢業(yè)設(shè)計（論文）的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；以公布其中的全部或部分內(nèi)容。以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔！作者簽名：年月日電解磨削工件內(nèi)圓時,工件作為陽極與直流電源的正極相連,導(dǎo)電磨輪作為陰極與直流電源的負極相連,兩者之間保持一定的磨削壓力,凸出于磨輪表面的非導(dǎo)電性磨料使工件表面與磨輪導(dǎo)電基體之間形成一定的電解間隙,同時向間隙中供給電解液.在直流電的作用下,工件表面金屬由于電解作用生成離子化合物和陽極膜,這些電解產(chǎn)物不斷地被旋轉(zhuǎn)達到磨輪所刮除,使新的金屬表面露出,繼合于磨削各種高強度、高硬度、熱敏性、脆性等難磨削的金屬材料。用電解磨削可磨削各種硬質(zhì)合金刀具、塞規(guī)、軋輥、和模具平面等。電解磨削的效率一般高于機械磨削，磨輪損耗較低，加工表面不產(chǎn)生磨削燒傷、裂紋、殘余應(yīng)力、加工變質(zhì)和毛刺等。在以上條件下，本次就是進行內(nèi)圓電解磨削裝置的設(shè)計。在整個設(shè)計過程的結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后設(shè)計出的機床為內(nèi)圓電解磨削裝置。關(guān)鍵字：電解內(nèi)圓磨床IElectrolyticGrindingattheInnerCircle,WorkpieceasanodeandthecathodeDCPowerLinked,GrindingWheelasacathodeandtheanodeDCPowerLinked,Mustbestruckbetweenthegrindingpressure,Wheelprotrudingfromthesurfaceofthenon-conductivesoabrasivegrindingwheelandtheworkpiecesurfaceconductivematrixbetweencertaingapelectrolysis,Meanwhileclearancetosupplyelectrolyte.TheroleoftheDC,workpiecesurfaceasmetalionsgeneratedelectrolysisrolecompoundsandanodicfilm,Theseelectrolyticproductshasbeencontinuouslyrotatinggrindingwheelreachedbycurettage,newmetalsurfaceexposed,andcontinuetoproduceelectrolysis,Withtheworkpiecematerialtoberemovedcontinuously.Soastoachievethepurposeofgrinding.Electrolysisissuitableforgrindinggrindingofhighstrength,highhardness,heat-sensitive,suchasthebrittlemetalgrindinghardmaterials.ElectrolysiscanbeusedgrindingvariousCarbideToolGrinding,theCypriotregulations,roll,andtheotherplanedie.Electrolysisgrindingefficiencyisgenerallyhigherthanthemechanicalgrinding,grindingwheelwearandtearlowersurfacenotproducegrindingburn,crack,Residualstress,processing,suchasdegenerationandBurr.Intheseconditions,thisroundwasconductedwithintheelectrolyticgrindingdevicedesign.Throughoutthedesignprocess,relyingmainlyonthetraditionalmechanicaldesignmethodsandideas,throughaccesstoalargenumberoflibrarymaterials,conductmarketresearchandtocollectlargeamountsofdata,visitstosometypicalInternalGrinderentitieswiththeactionprinciple,andsoon,Machinecompletedthestructuraldesign.ThefinaldesignforthemachinetoolgrindingInternalelectrolysisdevices.Keyword:Electrolysis;Internal;GrinderII摘要.................................................................................................................................IAbstract.......................................................................................................................II目錄.................................................................................................................................I第一章前言................................................................................................................11.1課題研究的背景及意義...................................................................................11.2國內(nèi)外電解磨削加工的研究現(xiàn)狀...................................................................21.2.1電解磨削加工的國外研究狀況.............................................................21.2.2電解磨削加工的國內(nèi)研究狀況.............................................................61.3確定設(shè)計方案...................................................................................................8第二章內(nèi)圓電解磨削裝置系統(tǒng)設(shè)計........................................................................102.1工作臺的設(shè)計及改造....................................................................................102.1.1工作臺的傳動......................................................................................102.1.2床身的絕緣..........................................................................................102.2磨架的傳動：..............................................................................................112.2.1砂輪的傳動...........................................................................................112.2.2砂輪電動機的選擇...............................................................................122.2.3磨床傳動系統(tǒng)的設(shè)計要求：...............................................................122.2.4主傳動系統(tǒng)配置方式：.......................................................................132.2.3電解磨輪的選擇..................................................................................132.2.5砂輪軸的設(shè)計......................................................................................142.2.6旋轉(zhuǎn)磨輪的導(dǎo)電的設(shè)計......................................................................162.3工件的傳動.....................................................................................................162.3.1電動機的選擇.......................................................................................162.3.2工件的導(dǎo)電..........................................................................................172.4電解液供給系統(tǒng)............................................................................................172.4.1工件的陽極溶解量...............................................................................172.4.2電解加工電解液..................................................................................182.5導(dǎo)電系統(tǒng)的設(shè)計............................................................................................222.5.1電源的選擇...........................................................................................222.5.2主要技術(shù)參數(shù)......................................................................................23畢業(yè)設(shè)計總結(jié)....................................................................................................24致謝......................................................................................................................26參考文獻................................................................................................................27I附錄:............................................................................................................................28II課題研究的背景及意義1.1來越高。例如，要求材料比強度高，熱強性高，耐高溫，耐腐蝕，以及能承受復(fù)雜應(yīng)力等，為此，許多零件采用新型材料制造。在這些新型材料中，許多是難加工材料，例如高溫合金、欽合金、超高強度鋼、不銹鋼等。由于它們具有一系列優(yōu)良的物理機械性能，因此在航空、航天、航海、石油、化工等工業(yè)部門中得到[1]了廣泛的應(yīng)用的問題。加工試驗表明:應(yīng)用常規(guī)磨削方法加工上述難磨削材料不能獲得令人滿意的質(zhì)量、精度、完整性和成本等提出的更高要求，傳統(tǒng)的磨削工藝己難以應(yīng)對。電解磨削加工(Electrochemicalgrinding，ECG)，最早由美國人提出。[2]削有較高的生產(chǎn)率，發(fā)展?jié)摿薮?。工件作為陽極與直流電源的正極相連﹔導(dǎo)電磨輪作為陰極與直流電源的負極相連。磨削時﹐兩者之間保持一定的磨削壓力﹐凸出于磨輪表面的非導(dǎo)電性磨料使工件表面與磨輪導(dǎo)電基體之間形成一定的電解間隙(約0.02～0.05毫米)﹐同時向間隙中供給電解液。在直流電的作用下﹐工件表面金屬由于電解作用生成離子化合物和陽極膜。這些電解產(chǎn)物不斷地被旋轉(zhuǎn)的磨輪所刮除﹐使新的金屬表面露出﹐繼續(xù)產(chǎn)生電解作用﹐工件材料遂不斷地被去除﹐從而達到磨削的目的。1圖1.2.1電解磨削加工的國外研究狀況圖時，A.ETehrani的研究還提出，采用脈沖電解磨削工藝，可以減小加工磨削”而已。3國外還對電解磨削的加工效率、能量消耗以及加工過程的優(yōu)化進行了研究。大量試驗結(jié)果的計算分析，確定獲得最優(yōu)加工質(zhì)量的工藝條件。70年代后期，為了提高不銹鋼板的表面加工質(zhì)量，日立造船株式會社的田宮滕恒、前田英彥等人開發(fā)了不銹鋼板的電解研磨方法，并對此進行了較多的研究。[6]進行了游離磨料的電解研磨研究加工表面的粗糙度值可以達到Ra0.005。八十年代中期日本機械技采濺玩還研制6m1.5m的不銹鋼板材，加工表面粗糙度可達Rmax0.05。日本在電解研磨方面的研究比較木本康雄等人在八十年代后期提出了一種回轉(zhuǎn)的盤形磨輪相對于工件偏置的研[7]磨方法的軸線相對于工件的軸線向上偏移一定的距離低加工表面的波紋度和表面粗糙度值。加工。采用尼龍不織布螺旋纏繞在金屬管上做研磨工具進行了必4一6mm小孔4振幅沿小孔軸線振動，該種加工方法可在2分鐘內(nèi)使加工表面的粗糙度由1.2.2電解磨削加工的國內(nèi)研究狀況國內(nèi)電解磨削技術(shù)的研究早在上世紀六十年代末期已經(jīng)開始，主要的研究單位是航空工業(yè)部所屬的發(fā)動機工廠。410廠、120廠、331廠和625所對耐熱625所還設(shè)計制造了雙輪電解磨床，解決了電解磨削工藝和砂輪修整方面的關(guān)鍵技術(shù)。磨削質(zhì)量，顯著地提高了刀具的壽命。對滑片式空壓機轉(zhuǎn)子上的8條長480mm，寬7mm，深48mm<=0.02mm，表面粗糙度Ra<=1.6。采用電解磨削的原理對金屬管材型材進行毛刺切削試驗，研制出DOJ-1Ra且.6林mR50mm型R5.1mmR78mm碳化鎢軋餛的外圓電解磨出半徑R5.1mm、深4.4mm孔型槽，每開一個槽平均用12min，開兩個槽后，磨輪外徑尺寸及孔型尺寸變化小，磨出的孔型槽均符合要求。械磨削加工，表面粗糙度達到Ra0.8，然后采用浮動進給的磨條作磨具進行電解研磨，加工出的軋輥表面粗糙度可達到Ra0.025，軋制出的鋼帶表面粗糙度可達[9]Ra0.055左右。另外，大連理工大學(xué)還對大型化工設(shè)備氯乙烯反應(yīng)釜(直徑為5m4.7m)Ra0.1m[l6]。對直徑為必22m、長度為4.9m的列管式換熱器中的列管內(nèi)表面進行電解研磨加工也得到了Ra0.1的表面，并且換熱器的是試用壽命大大提高。蘇州電加工機床研究所采用浮動進給的磨條對R15x50mm的不銹鋼外圓表面進行了電解研磨加工。加工中選擇W10一W5粒度的磨條和19%的NaNo3電解液、1一2A/cm2的精加工電流密度、1.3mm的加工間隙和3m/s的相對運動速度，經(jīng)粗、中、精三道工序研磨可將Ra0.16一0.64的車削表面直接加工至Ra0.025或更高。對直徑<=2mm、深徑比>10且與物料接觸的小孔型腔面采用電解研磨，使小孔加工的經(jīng)濟表面粗糙度達到Ra<=0.4。6圖[12]件等優(yōu)點。所以，數(shù)控展成電解加工對于小批量甚至單件生產(chǎn)，以及難以實現(xiàn)拷貝式加工的零件具有明顯優(yōu)勢。1.3確定設(shè)計方案內(nèi)圓電解磨削裝置的總體設(shè)計內(nèi)容包括：內(nèi)圓磨床的改造：M2110A型內(nèi)圓磨床為電解磨削裝置其主要尺寸規(guī)格，傳[13]組成有電解液、泵、電解液槽、過濾裝置、管道和閥等。目前生產(chǎn)中的電解[14]心過濾法等方法。此設(shè)計主要將普通內(nèi)圓磨床改造設(shè)計成用于拋光的內(nèi)圓電解磨削裝置。M2110A型內(nèi)圓磨床。M2110A型內(nèi)圓磨床是普通精度級磨床，主要用于磨削精密圓柱或圓錐孔。[15]該機床工藝范圍較寬，適合用于改造成內(nèi)圓電解磨削裝置。M2110A型內(nèi)圓磨床的主要技術(shù)規(guī)格如下：圓孔直徑Φ6mm~Φ100mm磨孔最大深度工件最大長度長度床頭箱線最大回轉(zhuǎn)角度砂輪轉(zhuǎn)速（三級）機床總功率Φ150mm200mm200300400600r/min20°10000、18000、24000r/min3.8KW機床重量3200kg8圖94圖開。使用的材料是聚四氟塑料。如圖2-1中的3所示。2.21.由于砂輪的轉(zhuǎn)速很高，所以鏈傳動被放棄。2.砂輪工作時的力矩并不大，為了到達經(jīng)濟節(jié)省的效果，選擇帶傳動即可。圖4)對調(diào)速范圍，運動平穩(wěn)性，轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求；5)對防塵，防爆，噪聲，安全可靠性的要求；6)對效率，成本等方面的要求122.2.4主傳動系統(tǒng)配置方式：圖T=9550P/n=9550×3/2860=10.02N·mm砂輪軸輸入轉(zhuǎn)矩，見圖2.4在電解磨削拋光過程中由于進給量非常小徑向力F<20N,取F=20Nr在水平面上a-a剖面左側(cè)M=F·(l+l+l)=20×398=7960N·mm2M’=F·(l+l)=34.62×265=9174.3N·mm2aHR1H3在垂直面上a-a剖面左側(cè)M=F·(l+l+l)=11.36×398=4521.28N·mm2M’=F·(l+l)=2.06×265=810.9N·mm2aVR1V3合成彎距,a-a剖面左側(cè)MaMaHMaV=9154.29N·mm22a-a剖面右側(cè)Ma'MaH'MaV'=9209.77N·mm22Ⅳ畫轉(zhuǎn)矩圖轉(zhuǎn)矩T=Ft·d/2=1136·37/2=21016N·mmVI判斷危險截面顯然，a-a剖面左側(cè)合成彎距最大是危險截面。Ⅴ軸的彎扭合成強度校核查表10-1查得[σ]=]=60MPa,]=100MPa,α=[σ]/[σ]=0.6-1-1b0bb0ba-a剖面左側(cè)W=0.1d=0.1·25=1562.5mm333MT)29154.29(0.621016)2229.97MPaW1562.5=9.97<60MPa以上計算結(jié)果表明軸的彎扭合成強度是足夠的。2.2.6旋轉(zhuǎn)磨輪的導(dǎo)電的設(shè)計設(shè)計時，要把電源接到陰極--導(dǎo)電磨輪上，陰極零電位，對人體沒有傷害，設(shè)計了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電器，接在軸端，使之導(dǎo)電。如下圖。旋轉(zhuǎn)導(dǎo)電器工作原理：此導(dǎo)電器把水銀作為導(dǎo)電介質(zhì)2.3工件的傳動和砂輪傳動方式理由相同，是由電動機，經(jīng)4根三角皮帶直接傳動的。2.3.1電動機的選擇根據(jù)加工工件的不同，有兩種型號的電動機供選擇電機功率0.45kw，轉(zhuǎn)速700r/min電機功率0.75kw，轉(zhuǎn)速1400r/min16電解液供給系統(tǒng)工件的陽極溶解量M—電極上溶解或析出物質(zhì)的重量(克:g)0I—電解電流（電流：A）t—通電時間（小時:h）2.4.2電解加工電解液電解加工裝置中第二類導(dǎo)體是電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)（electrolyte）是指溶溶液是以水為溶劑的溶液。因此電解加工電解液的成分、濃度、溫度、壓力、流速對電解加工過程有重要影響。電解加工的電解液應(yīng)具備以下性質(zhì)：應(yīng)選用溶解度大的強電解質(zhì)，以具備高的導(dǎo)電率，獲得高生產(chǎn)率。（1）陰極反應(yīng)不能是電解液中的陽離子在陰極的沉積，而應(yīng)是氣體的析出，用堿金屬鹽的水溶液。（2）電解液中的陰離子應(yīng)當有較高的放電電位，以保證陽極工件的正常溶7族元素或含氧酸根。（3）反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)可與電解液分離，以便電解液循環(huán)使用。（4）考慮到對機床的腐蝕性，pH值以中性為宜；為適應(yīng)高速流動的要求，黏度宜小。（5）價廉易得，安全穩(wěn)定。NaCl水溶液，由于NaCl電解液活性高，雜散腐蝕嚴重，容易造成非加工面的再加NaClO,NaNO33的很低，因此電流效率是隨著電流密度改變而變化的。對Fe在20%NaClO電3解液，工作電壓12V，電解液溫度40℃，電流效率數(shù)據(jù)如表2-1所列。而Fe在NaCl電解液中表面始終處于活化狀態(tài)。將Fe在NaClO和NaCl電解液中的318極化曲線和電流效率曲線同繪于圖2-8，圖2-9。將極化曲線和電流效率曲線聯(lián)系起來看，正是因為Fe在NaClO電解液中有鈍化現(xiàn)象，當電流處于維錐狀3態(tài)，金屬幾乎不溶解，因此電流效率很低，接近零，隨著電流增大，鈍化膜破在NaCl電解液中由于不鈍化，在較大的工藝參數(shù)范圍，電流效率接近100%。表1-NaCl電解液電解液3圖陽極膜。如果采用含5%～10%醋酸的電解液，則效果有所改善，所生成的鋁鹽很合適，這是因為在硬質(zhì)合金的電解過程中，在其表面生成的氧化物WO不容易溶3解液中加入NaOH，以增強碳化物相的化學(xué)溶解能力。193圖將上述三種常用電解液的配方及其主要工藝參數(shù)如表2-2所列。表鐵3合金剛33323硬質(zhì)合金3鋁合3金324由于在實驗中使用的材料為NaClONaNO33的4NaNO8～18V,電3流密度20～25A·cm。-22.4.3泵的選擇由于電解液具有明顯酸堿性，因此，選用的泵必須能夠抗酸堿的腐蝕。所以選用CQBCQB系列磁力泵體、葉輪、隔離套等過流部件全部采用氟塑料制造，傳動方式為磁力偶合傳動,取消了機械密封，適用