M1080B无心磨床之床身设计毕业设计答辩.pptVIP

五邑大学毕业设计答辩 设计题目：M1080B无心磨床之床身设计 院 系 ： 机电工程学院 专 业 ：机械工程及自动化 姓 名 ：  学 号 ：AP0908135 总纲 一、本课题研究的目的和意义 二、无心磨床的工作原理 三、M1080B无心磨床床身设计 一、本课题研究的目的和意义 大多数的机床在加工工件时，都无法保证工件的精度要求，必须再一步进行磨削，因此磨削是大多数工件的最终工艺，而床身对磨削的精度有着巨大的影响，床身的动静刚度和热刚度对磨床磨削精度有着重要影响，因此磨床的设计磨床床身刚度要求是必须考虑的因素，而磨床床身的重量又是磨床之所以笨重的原因，因为它占了磨床重量的一半，其他机床也是如此，如果能不影响加工精度的基础上适量减轻床身重量是一个不错的效益。 当然大家不要忘了床身的基础作用，床身为整台机床的磨削加工提供定位基准，磨床的其他各个机构都是安装在磨床床身上的，它们无法单独定位，因此只能考床身来保证它们的相对位置，以此又保证了加工的精度。床身又起着支承的作用，磨床大多数机构、零件的重量和加工时各种压力都是由床身独立承担的，因此本课题对无心磨床床身进行研究十分必要的，无论在最终的社会经济效益上，还是磨床的本身问题上都是必要的。 二、无心磨床的工作原理 2.1无心磨床的组成 2.2无心磨床的基本原理 无心磨床的工作原理如图所示，砂轮用G表示,导轮用C表示，工件用W表示,托板用B表示。导轮C带动工件W作旋转运动，砂轮G紧靠工件进行磨削，因为砂轮主要进行磨削，导轮使工件旋转，所以导轮与工件具有相同的线速度，但转速不一定相同，工件的旋转方向与导轮相反，导轮的旋转方向与砂轮的旋转方向相同。工件的定位与托板和导板的位置有关而与砂轮无关，如图所示，工件与导轮和托板的接触点分别为2、3点，与砂轮接触点是1点，由于托板与工件的接触面是倾斜的斜面，所以只靠导轮和托板就能支承工件，因此2、3点是工件的定位点，对工件的定位具有重要意义。 　　　工件的主运动是旋转运动，工件的进给运动靠导轮来实现，如图所示，导轮向砂轮靠近，实现工件的径向进给，同时导轮与砂轮的间距控制着工件磨削直径的大小，砂轮与导轮的距离越小，工件外表面直径约小，相反则越大。砂轮的轴向进给速度也是由导轮产生如图所示导轮与工件倾斜一个角度与工件接产生了一个轴向的分力，带动工件轴向运动，这样轴向进给速度就产生了。 三、床身设计 1设计流程 2.床身的构造 床身的刚度分析 床身的静刚度 刚度是指弹性物体在引起单位变形量所须的作用力。即刚度=作用力/变形量。如果引起弹性变形的力是静力，则由此力和变形关系所决定的刚度，称为静刚度。静刚度主要分为接触刚度，结构刚度和床身的综合刚度。 床身的动刚度 床身的动刚度是指在引起弹性变形的作用力是交变力，则由此力和变形关系所决定的刚度。弹性物体交变力下的动刚度计算公式为： 所以动刚度不是一个常数，而是由K值决定的，其 中 , 为交变力的频率， 为床身本身的固有频率。当K=1 时，床身的动刚度最小。最小动刚度的计算方法如下： 床身的热刚度 就像床身的动刚度和静刚度一样，床身的热刚度是衡量床身热学特性的特征量，它的大小就是床身抵抗热变形的能力。床身的热刚度是床身达到热平衡时的温升值与变形值之比，即 由材料受热弯曲变形公式可得， 由上式得床身的热刚度为 由上面的式子可以看出在设计磨床床身，甚至所有机床床身是都要考虑机床材料的热变形系数，床身的高度，宽度，对床身热变形的影响。 床身结构优化设计 原床身有限元分析 建立床身的有限元模型 （1）建模(简化) （2）划分网格 （3）边界条件 床身的动态分析 优化设计 　　　方案一：增加加强筋的数量，本机床床身的加强筋数量不够，在砂轮架结合面下加2个横向加强筋。　　　方案二：增加加强筋的厚度。对回转板结合面下横向加强筋的厚度增加到22mm和砂轮架结合面的四壁厚度提高到20mm。 　　　 　　　方案三：减少床身左侧面窗口的开口大小。此处开窗口主要是为了查看电机的情况。开口大小的变化值分别是长度减少50mm和宽度减少30mm。 * * 对于床身动刚度的研究，主要是如何确定床身的动刚度和如何去提高它的动刚度。 确定床身动刚度的方法一般有两种，一是试验的方法，二是计算的方法。 最大应力/MPa 2.639 最大变