研磨機

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研磨機用涂上或嵌入磨料的研具對工件表面進行研磨的磨床。主要用于研磨工件中的高精度平面、內外圓柱面、圓錐面、球面、螺紋面和其他型面。

研磨是超精密加工中一種重要加工方法，其優點是加工精度高，加工材料范圍廣。但傳統研磨存在加工效率低、加工成本高、加工精度和加工質量不穩定等缺點，這使得傳統研磨應用受到了一定限制。本項目解決了傳統研磨存在的絕大部分缺點，提高了研磨技術水平，在保證研磨加工精度和加工質量（達到了納米級）的同時，還顯著降低加工成本，提高加工效率，使研磨技術進一步實用化，有利于研磨技術的推廣應用，促進了中國精密加工技術、先進制造技術的進步，增強中國在加工制造領域的競爭實力，特別是對振興東北老工基地具有十分重要的現實意義。先進加工制造業和光電子產業都是中國的特色產業和優勢產業，也是中國重點發展產業，研磨加工技術對這兩個產業的發展都具有重要作用。本項目開發的納米級高效研磨加工技術在加工效率、加工成本、加工質量和加工精度上具有明顯的優勢，具有很好的應用前景。項目組研制出的采用本項新技術的研磨機，即新型高速研磨機。由于性能先進，有關的研磨機樣機已在國內十幾家單位得到了應用，而且還兩次出口到澳大利亞，受到了國內外用戶的普遍好評。本項技術僅限于用于個別件的加工中，應用得還不夠普遍，還應進一步完善加工工藝，優化研磨工藝參數，擴大研磨加工范圍；還要完善研磨機，提高研磨機性能，改進研磨機造型，使其達到實用化、商品化的程度，以便更廣泛地推廣應用。研磨機市場需求量很大，達數萬臺，年需求量達數千臺，每臺平均成本為4萬元，每臺平均售價為8萬元，平均每臺毛利潤為4萬元，毛利潤率為50%。按年銷售1000臺計，年產值為8000萬元，年毛利潤為4000萬元。由此可見本項目研制的研磨機具有很好的市場前景。為更好地推廣應用新型研磨機，要對其進行適當的中試，要與企業結合，建立相應的生產基地，進行批量生產。同時還要利用企業的銷售渠道和銷售手段，加大宣傳力度，擴大新型研磨的銷售量。
研磨機采用無級調速系統控制，可輕易調整出適合研磨各種部件的研磨速度。采用電—氣比例閥閉環反饋壓力控制，可獨立調控壓力裝置。上盤設置緩降功能，有效的防止薄脆工件的破碎。通過一個時間繼電器和一個研磨計數器，可按加工要求準確設置和控制研磨時間和研磨圈數。工作時可調整壓力模式，達到研磨設定的時間或圈速時就會自動停機報警提示，實現半自動化操作。研磨機變速控制方法，研磨加工有三個階段，即開始階段、正式階段和結束階段，開始階段磨具升速旋轉，正式階段磨具恒速旋轉，結束階段磨具降速旋轉，其特征在于，在研磨加工開始階段，人為控制磨具轉速的加速度從零由慢到快地增大，當磨具轉速升到正式研磨速度的一半時，加速度的變化出現一個拐點，控制磨具轉速的加速度由最大值由快到慢地減小，直到磨具轉速達到正式的研磨速度，磨具轉速的加速度降為零。利用固著磨料研磨的這一特點，根據工件磨具間的相對運動軌跡密度分布，合理地設計磨具上磨料密度分布，以使磨具在研磨過程中所出現的磨損不影響磨具面型精度，從而顯著提高工件的面型精度，并且避免修整磨具的麻煩。在平面固著磨料研磨中，磨具的旋轉運動是主運動，工件的運動是輔助運動。在大部分情況下，工件是浮動壓在磨具上，其運動規律是未知的。因此，要對工件受力進行分析，才能求出其受力狀態及運動規律。取工件為整個研磨系統的分離體，建立工件受力平衡微分方程，求解該方程就能得到工件的運動規律。研磨機主機采用調速電機驅動，配置大功率減速系統，軟啟動、軟停止，運轉平穩。通過上、下研磨盤、太陽輪、游星輪在加工時形成四個方向、速度相互協調的研磨運動，達到上下表面同時研磨的高效運作。下研磨盤可升降，方便工件裝卸。氣動太陽輪變向裝置，精確控制工件兩面研磨精度和速度。隨機配有修正輪，用于修正上下研磨盤的平行誤差。研磨籃式研磨機繼承了籃式研磨機分散研磨兩道工序在一臺機器、一道工序上實現的特點，同時還可以作為分散機單獨使用(當分散盤在工作位置，研磨籃未下降時)。對于需要研磨的物料，又可以實現先分散后研磨的功能(當研磨籃下降到工作位時，可對物料進行高效率的精研磨)。

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