平面高速研磨机设计【文献综述】.doc

1、毕业论文文献综述 机械设计制造及其自动化 平面高速研磨机设计 一、 研究现状、发展趋势 目前，国内外研磨加工主要还是采用散粒磨料在慢速研磨机上研磨。其特点是加工精度高、加工设备简单、投资少，但是加工精度不稳定、加工成本高、效率底。正是由于散粒磨料研磨存在一些不足，所以许多学者在研究改进这种研磨加工技术。 有人研究新型研磨液，以改善研磨效果；还有人研究不同磨料和不同材料磨盘的研磨效果，以寻求对应于不同工件的最佳磨料及磨盘。 研磨加工面形范围很广，几乎可以加工任何面形的工件。对于不同面形的工件，研磨加工方式不同， 于是人们针对不同面形的工件探讨了不同的加工方法。 Jeong-Du Kim,Min-

2、Seog Choi 和 Taleo Shinmura, Toshio Aizawa 等人专门研究了圆柱面的研磨加工。杉浦修等人研究采用磁力研磨法加工圆柱面的研磨机取得了较好的效果。我国也有一些学者从事圆柱面研磨加工的研究，如天津大学的邓广敏等人专门研究了陶瓷圆柱面的研磨，周俊研究了主轴套管的研磨，朱长茂研究了高精度小轴的研磨加工。 在金属切削加工中，刀具的质量直接影响着被加工工件的质量。为提高工件的质量，人们对刀具提出了较高的 要求，特别是用于精密和超精密加工的金刚石刀具都要采用研磨加工。因此国内外一些人专门从事刀具研磨加工技术研究，取得了一些进展。 为了提高研磨加工效率，在研磨中不仅一次研磨

3、加工工件的一个表面，而且还可以同时加工工件的两个表面。于是有人研制出双面研磨机。日本的 Toshiroh Karaki-dog等人还研究可双面研磨加工工艺，为双面研磨技术的应用创造了良好的条件。一些学者专门研究将双面研磨技术应用于加工硅片（集成电路的基片），并成功地应用于生产上。 球面是一种较为常用的曲面，特别是在光学系统中和轴承上，其研磨加工 量非常大。因此有人专门研究了球面研磨加工技术、加工机床及加工机理，取得了很好的效果。 在光学系统中应用非球面元件可以使复杂的系统结构变得较为简单。它们可以有效地消除像差，提高系统的成像质量。在多元件系统中，一个非球面元件可以代替两个，有时甚至是三个球面

4、元件，这样就可以大大减小系统的尺寸及质量，提高稳定性，降低成本。因此非球面研磨加工就显得十分重要。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。 1 有时还需要对一些特殊曲面进行研磨加工，因此有人专门研究了适合曲面加工的研磨机，而且还有人研究了一些特殊曲面 专用研磨加工技术。 由于陶瓷应用日益广泛，研磨是陶瓷精密和超精密加工的一种非常重要的加工，不仅国外有人专门研究陶瓷研磨加工技术，而且我国学者在这一领域也做了许多研究工作。 研磨机是保证研磨加工的重要条件，因此人们专门研究了各种不同的研磨机。有人还针对不同的工件，研究开发不同的简易专用研磨装置。为了提高研磨加工效率，人们在研磨加工自动

5、化方面也做了许多工作，从而实现了连续研磨加工。特别是有人将计算机引入研磨机中，以进行特殊曲面加工。还有人将监控技术因入研磨加工中，对研磨过程进行监控。通过这些研究，研磨加工技术水 平得到了很大提高。 二、 存在的问题 1) 磨料散置于磨盘上 ,磨盘转速不能太高 ,以避免磨料飞溅 ,浪费磨料 ,因此加工效率低 . 2) 磨料与从工件上磨下的碎屑混淆在一起 ,磨料不能充分发挥切削作用 ,而且为提高加工效率还要经常将磨料与这些碎屑一起清洗掉 ,这既浪费了能源、又浪费了磨料。 3) 磨料在磨盘上是随机分布的，其分布密度不均，造成对工件研磨切削量不均，工件面形精度不易控制；特别是磨料与工件间的相对运动具

6、有随机性，这也增加了工件面形精度的不确定因素，降低了加工精度的稳定性。 4) 在研磨加工过程中，磨料相互间既有 作用力，又有相对运动，这造成了磨料之间产生切削作用，即磨料磨磨料，加重了磨料和能源的浪费。 5) 在研磨过程中，大尺寸的磨料承受较大的压力，而小尺寸的磨料所受到的压力小，甚至不受压力，这使得大颗粒磨料切削深度大， 产生的划痕深，影响表面质量，因此为提高工件表面质量，散粒研磨对磨料的尺寸均匀性要求较高。 6) 在研磨加工中要严格控制冷却液的流量，以避免冲走磨料，这使得冷却效果变差，容易引起工件升温，造成加工精度下降。 7) 在研磨过程中，磨盘产生的磨损影响加工工件的面形精度，这就要求经

7、常修整磨盘，而修整磨盘要 求三个磨盘相互对研，既费事麻烦，又对工人操作技术水平要求高。 8) 为避免粗研中所用的大颗粒磨料被带到下道精研加工中，影响精研加工质量，要求各研磨工序间要对工件进行严格清洗。 9) 污染环境。 10) 工人劳动强度大，对工人技术水平要求高。 2 11) 较硬的磨料容易嵌入较软的工件表面内，影响工件的使用性能。 传统的散粒磨料研磨正是因为存在着上述这些缺点，使得其应用受到了一定的限制。 参考文献 1 杨建东，田春林等高速研磨技术北京：国防工业出版社， 2003 2 张建民等机电一体化系统设计北 京：北京理工大学出版社， 2002 3 邓星钟机电传动控制武汉：华中科技大学

8、出版社， 2003 4 杨黎明，王智相等机电一体化系统设计手册北京：国防工业出版社， 1997 5 李福生数控机床技术设计手册北京：北京出版社， 1996 6 王忠茂常用调速设备技术手册北京：机械工业出版社， 1994 7 毛谦德，李振清等机械设计师手册北京：机械工业出版社， 1994 8 金令诚研磨北京：机械工业出版社， 1985 9 杨建东等超精密加工技术长春光机学院学报， 1998 Vol 21 1011 3 10 袁哲俊等精密和超精密加工技术北京：机械工业出版社， 1999 11 杨建东不等磨料密度固结磨料磨具研磨机械制造与机床， 1998 1 12 庞滔等超精密加工技术北京：国防工业出版社， 2000 13 孙家枢金属的磨损北京：冶金工业出版社， 1992 14 N J Brown Some Speculation on the Mechanisms of Abrasive Grinding anPolishing,precision Engineering 1987 Vol1 9,No 3 15 Y Mori Mechanism of Atomic Removal in Emission Machining,Precision Engineering 1998 Vol 10,No 1