设计描述：

文档包括:
说明书一份，46页，约21000字

CAD版本图纸，共7张

题目名称 气缸体专用平面磨床设计
一、设计目的，意义
设计目的：发动机气缸体对其平面度要求十分严格，用专用磨床加工可确保起加工质量。
设计意义：气缸体作为重要的工艺要求精密的零部件，其外表面的粗糙度一直是制约产品质量的一个瓶颈问题，如何能使气缸体的表面粗糙度和平面度达到技术要求，因此设计一台用于气缸体表面加工用的专用磨床。

二、设计内容，基本参数
1根据基本技术参数，确定气缸体专用平面磨床总体结构初步设计方案。
2确定各个零部件的具体外形尺寸并进行强度校核。
3主轴，轴承，砂轮的校核。
4根据工件所要加工的形状及尺寸要求，进行总体设计。
5总装配图中各个零部件的安装问题，及零件的定位问题，完成总装图和各部分零件图。
基本参数：
电动机功率2.8千瓦
主轴转速2800转每分钟
磨头行程垂直方向260毫米，纵向840毫米
磨削头砂轮直径250毫米
三、设计完成后应提交的成果）
说明部分：说明书一份，字数不少于1.5万字
图纸部分：0号图一张，零件图若干张，总量相当于3张0号图
四、进度安排
2012.2.27-3.16：查找文献资料，明确设计内容，完成开题报告；
3.17-3.23：拟定总体设计方案；
3.24-3.30：运动和动力参数的计算；
3.31-4.20：确定各个零部件的具体外形尺寸并进行强度校核；
4.21-5.4：根据工件所要加工的形状及尺寸要求，进行总体设计；
5.5-5.18：绘制总体装配图；
5.19-5.25：绘制零件工作图；
5.26-6.8：编写设计说明书；
6.9-6.15：完成设计准备答辩。
五、参考文献
[1]余英良.磨床专用改造设计与实例[M].北京:机械工业出版社,1998:31～49.
[2]张碧泉.普通磨床的数字化改造[J].机械工程师,1999（11）,26～30.
[3]刘书华.专用磨床与编程[M].北京:机械工业出版社,2005:324～40.
[4]李善术.专用磨床及其应用[M].北京:机械工业出版社,2005,1～5,173～188.
[5]Papadopoulos,E.Planning and model-based control for mobile manipulators. Intelligent.Robots and Systems.Takamatsu,2000,1810～1815．
[6]肖爱萍.基于普通磨床的专用化改造的设计[J].兰州工业高等专科学校,2002（2）.
[7]李盛宇.普通磨床的专用化改造[J].电气技术与专用化,2005（6）:121～123.
[8]Liu,K.Decentralized continuous robust controller for mobile robots.In:Robotics and Automation.Cincinnati,2000,1822～1827.
[9]陈婵娟.专用磨床设计[M].北京:化工工业出版社，2006：138～148.
[10]Seraji H.Motion Control of mobile manipulators[A].In:Proceedings of IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems.California,1999,2056-2063．

摘    要

用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床，统称为磨床，它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的。随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高以及新型材料的应用增多，磨削加工技术正朝着超硬度磨料磨具、开发精密及超精密磨削（从微米、亚微米磨削向纳米磨削发展）和研制高精度、高刚度、多轴的自动化磨床等方向发展[4]，如用于超精密磨削的树脂结合剂砂轮的金刚石磨粒平均半径可小至4μm、磨削精度高达0.025μm。
本课题是对设计一台气缸体表面加工用的专用磨床，气缸体作为重要的工艺要求精密的零部件，其外表面的粗糙度一直是制约产品质量的一个瓶颈问题，如何能使气缸体的表面粗糙度和平面度达到技术要求。
关键词：磨床；平面磨床；专用磨床；磨削加工；气缸体

ABSTRACT

Abrasives (grinding wheels, abrasive belt, Whetstone, and abrasive, etc.) as a tool cutting machine tools, collectively known as the grinder, they are developed due to the need of finishing and hard surfaces. With mechanical precision, reliability and lifetime requirements of continuous improvement and increased application of new materials, grinding technology is moving in the ultra-hardness of abrasives, the development of sophisticated and ultra-precision grinding (grinding to micron, submicron nano-grinding development) and the development of high accuracy, high stiffness, and multi-axis automation grinder direction [4], such as for ultra-precision grinding resin combined with the average radius of the diamond grit grinding wheel can be as small as 4μm, grinding accuracy of up to 0.025μm.
This topic is a special grinder, with the surface finish of the design of a cylinder block and cylinder block as an important process requirements of precision parts, the outer surface roughness has been a bottleneck restricting the quality of products, how to make the cylinder block. surface roughness and flatness of the technical requirements.

Key words: grinder; surface grinder; special grinder; grinding; cylinder block

目  录

摘    要 I
ABSTRACT II
第1章  绪论 1
1.1 磨床的类型与用途 1
1.1.1 磨床的类型及其特点 1
1.1.2 磨床的用途 1
1.1.3 平面磨削和端面平面磨床 2
1.2 磨床的现状及其发展趋势 4
第2章 总体结构设计 6
2.1 基本参数和设计内容 6
2.2 磨床总体设计 6
2.3 总体设计注意事项 6
第3章 磨床总体布局设计 7
3.1 加工零件 7
3.2 初步估计组成部分 7
3.3 总体布局初步设计 7
3.4 纵向与横向尺寸的确定 7
3.5 砂轮架相关尺寸设计 10
3.6 头架相关尺寸的确定 12
3.7 尾架相关尺寸的确定 13
3.8 工作台 13
3.9 横向进给机构 13
3.10 砂轮修整器 13
3.11 液压系统 13
3.12 电气部分 13
3.13 机床保护系统 14
第4章 部件设计（砂轮架） 15
4.1 砂轮架设计的基本要求 15
4.2 主轴旋转精度及其提高措施 15
4.3 主轴轴承系统的刚性 15
4.4 砂轮架主轴初步设计 15
4.5 主轴刚度校核 16
4.6 动静压轴承 17
4.7 传动装置设计 18
第5章 床身与导轨 25
5.1 床身设计 25
5.1.1 床身结构的基本要求 25
5.1.2 床身的结构 25
5.1.3 床身的截面形状 26
5.1.4 钢板焊接结构 26
5.1.5 箱体封沙结构 26
5.2 导轨设计 26
5.2.1 对导轨的要求 26
5.2.2 滑动导轨 26
5.2.3 贴塑滑动导轨 27
5.2.4 导轨结构 27
5.2.5 导轨设计 28
5.2.6 导轨的材料 28
第6章 主传动系统结构设计 29
6.1 主传动系统的设计要求 29
6.2 主传动变速系统的设计 29
6.3 选择主轴电机 30
6.4 高速带的设计计算 31
第7章 控制系统设计 34
7.1 确定硬件电路的总体方案 34
7.2 主控制器CPU的选择 34
7.3 存储器扩展电路设计 34
7.4 I/O口扩展电路设计 35
7.5 交流伺服电机驱动电路 35
7.6 主轴电机驱动电路 35
7.7 越界报警 36
结论 37
参考文献 38
致谢 39