畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告-連桿孔研磨裝置設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　附件B：開題報(bào)告</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p>　　1、課題的目的及其意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀）</p><p>　　本次設(shè)計(jì)針對柴油機(jī)180~185型小型柴油機(jī)連桿孔的最后加工采用機(jī)器研磨裝置來取代手工研磨，以提高連桿的使用效率和加工質(zhì)量，增加連桿大小頭內(nèi)孔的表面質(zhì)量，延長

2、柴油機(jī)的使用壽命，提高柴油機(jī)廠的生產(chǎn)效率和加工成本。</p><p>　　研磨幾乎可以對任何固體材料進(jìn)行加工，但是目前國內(nèi)外研磨加工主要還是采用散粒磨料在慢速研磨機(jī)上研磨。其特點(diǎn)是加工精度高、加工設(shè)備簡單、投資少，但是很多缺點(diǎn)不容忽視，如加工精度不穩(wěn)定、加工成本低、效率低、磨料浪費(fèi)大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、對工人技術(shù)水平要求高等。隨著社會的進(jìn)步，人們對產(chǎn)品性能的要求日益提高，研磨加工以其加工精度和加工質(zhì)量高而再次受到人

3、們的關(guān)注。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，研磨加工在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。特別是近幾年信息技術(shù)、光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，研磨作為一種非常重要的加工方法，在機(jī)械制造行業(yè)中起著不可替代的作用，因此許多人從事著研磨加工技術(shù)的研究，其宗旨都是進(jìn)一步提高研磨加工效率、加工精度，降低加工成本。</p><p>　　考慮到傳統(tǒng)散粒磨料慢速研磨存在的上訴諸多缺點(diǎn)，人們努力探索新的研磨加工方法，如施加特殊研磨力研磨、采用微粒子沖擊去除材料研磨、

4、用特殊研磨工具研磨、復(fù)合研磨等。有人研究新的研磨液，以改善研磨效果；有人研究不同磨料和不同材料磨盤的研磨；還有人研究對不同面形采用不同加工方式的方法。我國有很多學(xué)者從事著研磨加工的研究，如天津大學(xué)的鄧廣敏教授等人專門研究可陶瓷圓柱面的研磨；武漢工業(yè)大學(xué)的陳強(qiáng)等人煙具石材研磨加工；王汝順研究了螺紋刀具的研磨；楊成貞研究了小盲孔底端面的研磨。國外日本關(guān)西大學(xué)的北島弘一研究特殊材料的研磨加工技術(shù)；杉浦修等人研究采用用磁力研磨法加工圓柱面的研磨

5、機(jī)取得了較好的效果。他們的研究使研磨加工的領(lǐng)域更加廣泛，研磨技術(shù)更加完善。</p><p>　　2、研磨工藝的應(yīng)用及發(fā)展趨勢</p><p>　　研磨是一種重要的精密和超精密加工方法，其原理是將磨料及其附加劑涂于或嵌在研磨工具的表面上，在一定的壓力的作用下，借助于研磨工具和被研磨工件之間的相對運(yùn)動(dòng)，從被研磨工件表面上除去極薄的金屬層從而使工件獲得極高精度的一種工藝方法。由此可見，被研磨工件

6、的質(zhì)量主要決定于所選用的研磨方法、磨料、附加劑、研磨工具，研磨時(shí)的壓力、研磨運(yùn)動(dòng)和工件研磨前的預(yù)加工等方面的因素。</p><p>　　其中研磨劑的選取很大程度上影響著被加工工件的尺寸精度和表面粗糙度，所謂研磨劑是研磨粉（磨料）、研磨液及其它起輔助作用的材料等制成的混合劑。在研磨工作中，常用的研磨粉有以下幾種：</p><p>　?。ㄒ唬┳貏傆穹郏℅Z）——Al2O3</p>

7、<p>　　棕剛玉是用鋁礬土和無煙煤為主要原料。在電爐中經(jīng)高溫冶煉而成的一種人造磨料。其質(zhì)量決定于主要礦物成分——?jiǎng)傆竦暮亢途w的大小，以及與剛玉伴生的礦物和合金的成分。各種不同粒度的棕剛玉粉是由剛玉結(jié)晶塊經(jīng)過粉碎、選別并按粒度標(biāo)準(zhǔn)分別制成的產(chǎn)品。其可用于制造磨具、研磨材料及高級耐火材料等。</p><p>　　這種研磨粉的顏色為棕褐色，比重不小于3.90，顯微硬度為1800~2200kgf/mm2

8、，莫氏硬度為8.9。</p><p>　?。ǘ┌讋傆穹?，俗稱金剛砂（GB）——Al2O3</p><p>　　白剛玉是用工業(yè)鋁氧粉，在電弧爐內(nèi)冶煉制得的人造磨料，其特點(diǎn)是氧化鋁含量高。各種不同粒度的白剛玉粉是由白剛玉結(jié)晶塊，經(jīng)過粉碎、選別并按粒度標(biāo)準(zhǔn)分別制成的產(chǎn)品，其可用于制造磨具及研磨材料等。其化學(xué)成分見下表：</p><p>　　這種研磨粉 的顏色為白色到淺玫

9、瑰色。比重不小于3.00，顯微硬度為2200~2300kgf/mm2，莫氏硬度為9.0。白剛玉質(zhì)純，硬度高，更適合做研磨材料。</p><p>　　上述兩種剛玉，主要用于研磨淬硬鋼件、鑄鐵等，并且用作研磨材料以白剛玉為優(yōu)，特別是在高精度的研磨中，白剛玉應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　?。ㄈ┨蓟璺邸猄iC</p><p>　　碳化硅粉是由石英砂和石油焦碳等材料

10、的電阻爐中加熱而得到的結(jié)晶塊，經(jīng)過粉碎、選別亦按粒度標(biāo)準(zhǔn)分別制成的產(chǎn)品，可用于制造磨具、研磨材料等。</p><p>　　碳化硅的比重不小于3.10，其顯微硬度為3100~3400kgf/mm2，莫氏硬度為9.13。按其化學(xué)成分不同可分為黑色碳化硅（TH）和綠色碳化硅（TL）兩種。</p><p>　　碳化硅的特點(diǎn)是較剛玉硬，顆粒鋒利，多用于研磨淬硬鋼件、鑄鐵、青銅、黃銅等。綠色碳化硅也用

11、于研磨硬質(zhì)合金、玻璃、瑪瑙等。其化學(xué)成分見下表：</p><p>　?。ㄋ模┨蓟穑═P）——B4C</p><p>　　碳化硼是利用硼酸和還原劑（低灰分石油焦炭）在電爐內(nèi)相互反應(yīng)的方法煉制而成的。其比重為2.48~2.52，顯微硬度為4500kgf/mm2，莫氏硬度為9.35，顏色為從灰色到黑色。</p><p>　　由于碳化硼的硬度高，僅次于金剛石，因此它被廣泛

12、地用來作磨料使用，其可加工硬質(zhì)合金、人造剛玉、玻璃及寶石等。</p><p>　?。ㄎ澹┙饎偸邸狢（結(jié) 晶）</p><p>　　金剛石粉的顏色是由灰色到黃色，比重為3.5，其顯微硬度為1000~1100kgf/mm2。天然金剛石（JT）的莫氏硬度為10，人造金剛石（JR）的莫氏硬度為9.92，它們是目前已知的最硬物質(zhì)。其主要用于硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷、瑪瑙、寶石、半導(dǎo)體材料的研磨。由于

13、它的價(jià)格昂貴，一般在可以用碳化硼代用的地方盡量代用。</p><p>　　（六）氧化鉻——Cr2O3</p><p>　　氧化鉻是將重鉻酸鉀與硫加以焙燒制成的。其可分為粗、中、細(xì)三種，顏色為深綠色。主要用于精密表面的最后加工，特別是淬硬鋼件的最后精研磨。氧化鉻常制造成研磨膏，使用方便。</p><p>　?。ㄆ撸┭趸F—— Fe2O3</p><

14、p>　　氧化鐵的顏色是紅色到深紅色，是一種極細(xì)的拋光劑。氧化鐵比氧化鉻軟，常用來拋光硬脆性材料，如玻璃、水晶及淬硬鋼件等。</p><p>　　（八）氧化鎂——MgO</p><p>　　氧化鎂是白色粉末，是一種軟而細(xì)的拋光劑。主要用于拋光硬脆材料，如玻璃，單晶硅的硅片等。</p><p>　?。ň牛┭趸嫛?Ce2O3</p><p&g

15、t;　　氧化鈰的顏色為大黃的，是一種良好的拋光劑，主要用以拋光硬脆材料，如玻璃、單晶硅等，其拋光質(zhì)量比氧化鐵好，切削性能是氧化鐵的1.5~2倍。</p><p>　　上面介紹的是研磨和拋光中應(yīng)用比較廣泛的磨料。</p><p>　　此外，近年來又出現(xiàn)一些新型的，硬度較高的磨料，如鉻剛玉（GG）、鋯剛玉（GA）、單晶剛玉（GD）、微晶剛玉（GW）、鐠釹剛玉（GP）、立方碳化硼（TF）、立方氮

16、化硼（DL）等，但這些磨料目前應(yīng)用尚不廣泛。</p><p>　　3、課題任務(wù)、重點(diǎn)研究內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)途徑</p><p>　　課題的任務(wù)：針對柴油機(jī)廠180~185型小型柴油機(jī)連桿孔的最后精加工采用的是手工在一個(gè)研磨盤上將連桿小頭孔用一研磨棒穿著并繞大頭孔(心軸)旋轉(zhuǎn)的研磨方式，這種加工方式不僅加工精度低，生產(chǎn)效率不高，而且對工人的技術(shù)要求也較高，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，成為

17、企業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，企業(yè)提出了設(shè)計(jì)一臺機(jī)械裝置，同時(shí)對大小頭孔進(jìn)行自動(dòng)研磨，提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量，以滿足年產(chǎn)22萬臺柴油機(jī)的工作任務(wù)。</p><p>　　重點(diǎn)研究內(nèi)容：研磨頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要滿足速度和加工精度的要求在設(shè)計(jì)磨頭時(shí)應(yīng)該考慮到根據(jù)工件的材料選擇合適的磨料，以及磨具的形狀大小的設(shè)計(jì)，在選擇磨料的時(shí)候要充分考慮到研磨棒在大小頭孔內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，因?yàn)檠心ニ俣炔坏绊懼ぷ鞯男识覍ρ心スぜ馁|(zhì)量也有極大的影

18、響。床身支承件的設(shè)計(jì)?？紤]到由電機(jī)帶動(dòng)雙主軸磨頭，分別對大小頭孔同時(shí)研磨，且縱向進(jìn)給要自動(dòng)控制，還要對進(jìn)給裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，是運(yùn)用絲桿傳動(dòng)還是液壓傳動(dòng)。工件夾具設(shè)計(jì)。電機(jī)的選擇，電機(jī)的工作環(huán)境，工作時(shí)間，以及功率大小。考慮編制設(shè)計(jì)說明書，使其使用效率比手動(dòng)的研磨方式效率高，加工質(zhì)量好(圓柱度能控制在0.005以內(nèi))。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)途徑：在四川內(nèi)江峨柴廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過程中，有機(jī)床是電機(jī)帶動(dòng)兩鏜刀同時(shí)對連桿大小

19、頭孔進(jìn)行鏜削，利用其原理的相似性，結(jié)合在柴油機(jī)廠的實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和以前做過類似的課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，參考連桿加工的工藝卡片，進(jìn)行裝配圖的繪制，進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，電氣原理圖的設(shè)計(jì)和繪制，以及編寫設(shè)計(jì)說明書。</p><p>　　翻查相關(guān)資料，研究所需解決的問題，分析圖冊，通過老師的指導(dǎo)和帶領(lǐng)，同學(xué)的配合下，利用所學(xué)的知識，在合理的時(shí)間安排下，按部就班地完成任務(wù)。</p><p>　　學(xué)生簽名：

20、 </p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　5、指導(dǎo)教師意見</b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師簽名： </b></p><p>　　年 月 日</p><p><b>　　說明：</b>&