南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書11前言彈簧是人們熟悉的機(jī)械基礎(chǔ)件，它適用于緩沖或減振，在機(jī)械設(shè)備、生活用品上的各種彈性元件都屬于彈簧。彈簧元件在機(jī)械設(shè)備中往往處于運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部位，它的質(zhì)量優(yōu)劣對主機(jī)的質(zhì)量水平有重要影響。彈簧的優(yōu)劣不僅取決于彈簧材料，還取決于彈簧的加工工藝。中國彈簧行業(yè)專業(yè)化、自動化程度還比較低，不少工序還停留在手工操作水平上。工人勞動強(qiáng)度大、勞動條件差、生產(chǎn)效率低。國外磨簧等關(guān)鍵工序都已實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動化。德國磨簧機(jī)有10種，中國僅有4種，而且設(shè)備精度較差。為滿足國內(nèi)彈簧生產(chǎn)的需要現(xiàn)設(shè)計(jì)立式磨簧機(jī)。磨簧機(jī)主要用于彈簧端面的磨削。彈簧鋼絲經(jīng)過卷簧機(jī)卷制，形成彈簧的半成品，其兩個(gè)端面不平行，還不能滿足使用要求。需要通過磨簧機(jī)將半成品的兩個(gè)端面磨平，并使兩端面與彈簧的軸線保持一定的垂直度。磨簧分兩種形式：A.只需將彈簧端面磨平；B.高度磨削。除了要把彈簧端面磨平外，還要把彈簧磨到指定的高度。本課題來源于鹽城市雙圓彈簧廠。為高效率磨削彈簧端面需設(shè)計(jì)立式磨機(jī)。其中：a.磨簧機(jī)應(yīng)能滿足加工要求，保證加工精度；b.磨簧機(jī)應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單；c.工件裝卸方便，便于維修、調(diào)整；d.盡量使用通用件，以便降低制造成本。在陳祥林老師的指導(dǎo)下，首先進(jìn)行了方案論證，確定機(jī)床總體結(jié)構(gòu)。由于磨簧機(jī)是針對彈簧磨削而設(shè)計(jì)的，所以整個(gè)設(shè)計(jì)過程都是圍繞彈簧磨削這一功能而展開的。首先根據(jù)彈簧的材料，選擇合適的砂輪，然后根據(jù)普通磨削的要求確定砂輪轉(zhuǎn)速、工件轉(zhuǎn)速、砂輪的進(jìn)給量等。根據(jù)以上的參數(shù)計(jì)算磨削功率，分析擬定傳動裝置的簡圖，畫出總裝備圖，然后根據(jù)裝備圖設(shè)計(jì)零件圖。立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)）22總體方案論證本次設(shè)計(jì)的課題是立式磨簧機(jī)，用于彈簧端面的磨削。為避免彈簧多次裝夾引起的加工精度誤差，以及減少裝夾時(shí)間，擬采用兩個(gè)砂輪一起磨削，提高工作效率。兩個(gè)砂輪有兩個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動。為適合加工不同高度的彈簧，以及在磨削時(shí)砂輪實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，磨頭要能實(shí)現(xiàn)軸向移動。為簡化傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，只要一個(gè)磨頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，另一個(gè)磨頭固定。2.1進(jìn)給磨頭的確定為彈簧順利進(jìn)入磨削區(qū)域，下磨頭要和工作臺處于同一個(gè)平面。假如下磨頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動，那么工作臺也要隨著磨頭運(yùn)動。工作臺比較質(zhì)量比較大，上下運(yùn)動在結(jié)構(gòu)上比較復(fù)雜，定位難以實(shí)現(xiàn)，加工精度難以得到保證。綜合各方面因素，確定由上磨頭實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動。下磨頭在經(jīng)過長時(shí)間的磨削運(yùn)動，砂輪厚度會減小，砂輪就會低于工作臺，料盤就難以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。所以砂輪經(jīng)過一段時(shí)間磨削后，下磨頭需要實(shí)現(xiàn)高度補(bǔ)償，使砂輪和工作臺重新處在同一個(gè)平面。在結(jié)構(gòu)上用升降桿來調(diào)節(jié)下磨頭高度。2.2工作臺高度的確定工作臺的高度主要根據(jù)人的身高來確定，工作臺不宜太高，太高會使工人的手上抬，長時(shí)間工作會加快工人的勞累；工作臺太低，使工人弓著腰工作，同樣加快工人的疲勞。工作臺高度定位標(biāo)準(zhǔn)是使工人工作舒適。綜合國人的平均身高，工作臺的高度擬確定120.5。2.3工作臺工作方式為便于以后磨頭的維修、調(diào)整，把工作臺設(shè)計(jì)成活動的，即磨頭在維修、卸載時(shí)可以方便地把工作臺打開。南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書33磨頭設(shè)計(jì)3.1工件材料彈簧材料的種類繁多,目前大量使用的是彈簧鋼,其次是具有特殊性能的彈簧材料,如不銹耐酸鋼、耐熱鋼(合金)、銅合金以及橡膠、塑料等。一般彈簧鋼包括:a.碳素彈簧鋼；b.合金彈簧鋼。本次設(shè)計(jì)擬確定工件材料為碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼。3.2砂輪的選擇砂輪選擇應(yīng)考慮的因素：砂輪對磨削過程的影響是多方面的，其中包括加工精度，表面粗糙度和生產(chǎn)效率等。為了獲得良好的磨削效果，正確選擇砂輪十分重要。選擇砂輪時(shí)主要考慮下列磨削條件和技術(shù)要求：a工件材料的物理機(jī)械性能；b工件的熱處理方法；c工件的加工精度和表面粗糙度的要求；d工件的形狀和尺寸；e工件的磨削余量；f磨削方式（外圓、內(nèi)圓或平面磨、開槽、切斷等）；g磨削用量，切削液情況，磨床情況，生產(chǎn)類型以及操作者的熟練程度。3.2.1磨料的選擇磨料直接參加磨削工作，所以磨料的硬度要高，耐熱性要好，還要具有一定的韌性和強(qiáng)度；為了能進(jìn)行切削，磨料上還必須具有鋒利的邊刃。磨料分為天然磨料和人造磨料兩大類。一般天然磨料含雜質(zhì)多，質(zhì)地不均。表3-1磨料的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍磨料名稱新代號舊代號特點(diǎn)應(yīng)用范圍棕剛玉AGZ棕褐色、硬度高韌度大、價(jià)格便宜磨削和研磨碳鋼、和金剛、鑄鋼、硬青銅等白剛玉WAGB白色，硬度比棕剛玉略高，韌度較棕剛玉低磨削、研磨、衘磨和超精加工、淬火鋼、高速鋼、螺紋、齒輪及薄壁零件等立式磨簧機(jī)設(shè)計(jì)（總體、磨頭設(shè)計(jì)）4單晶剛玉SAGD淺黃色或白色，顆粒呈球狀，硬度和韌度都比白剛玉高磨削、研磨或衘磨不銹鋼和高釩高速鋼等高強(qiáng)度韌度大的材料微晶剛玉MAGW顏色于棕剛玉近似，剛度高，韌度和自勵性能良好磨削或研磨不銹鋼、軸承鋼、球墨鑄鐵、并適于高速磨削鉻剛玉PAGG玫瑰紅，或紫紅色，硬度和韌度比白剛玉高，磨削表面粗糙度細(xì)小磨削、研磨、或衘磨淬火鋼，高速鋼軸承等表面粗糙度值要求較小的量具，儀表零件和薄壁工件根據(jù)彈簧材料：碳素彈簧鋼或65Mn來確定磨料，并對照磨料的應(yīng)用范圍來選擇。對照表3-1，綜合考慮磨料的應(yīng)用范圍以及價(jià)格，磨料選擇棕剛玉，代號：A。3.2.2粒度的選擇砂輪的粒度是指砂輪所含磨料顆粒尺寸的大小，通常以粒度號表示。磨料按其顆粒尺寸大小分為41個(gè)號，粒度號數(shù)越大顆粒越小。選擇磨料粒度時(shí)應(yīng)遵循以下原則：粗磨用粗粒度、精磨用細(xì)粒度；工件材料軟、塑性大（如有色金屬）和磨削面積大的時(shí)，為避免砂輪堵塞，應(yīng)選用粗粒度；成形磨削和高速磨削時(shí)粒度應(yīng)選細(xì)些；磨削淬火鋼及硬質(zhì)合金鋼時(shí)，宜選用中等粒度的磨料；內(nèi)磨應(yīng)選用較外磨為粗的粒度；磨削大尺寸工件、薄板及薄壁工件應(yīng)選用較粗的粒度。表3-2不同粒度磨具的使用范圍粒度號數(shù)實(shí)用范圍非金剛石磨具22#40#磨鋼錠、去鑄件毛刺、切鋼坯等46#60#一般外圓、內(nèi)圓、平面、無心磨、工具磨等60#90#外圓、內(nèi)圓、平面、