氧化鋯陶瓷材料具有硬度高、耐磨損、強(qiáng)度高、對(duì)信號(hào)影響較小等特點(diǎn),在消費(fèi)電子產(chǎn)品、通信等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。但因其硬度高、脆性大,傳統(tǒng)加工方法已無法滿足高質(zhì)、高效、低成本的生產(chǎn)要求。采用金剛石砂輪磨削加工是較為經(jīng)濟(jì)、有效的方法。因此,針對(duì)上述問題,本課題設(shè)計(jì)一種陶瓷手機(jī)背板圓臺(tái)端面磨床,集成工件厚度測(cè)量、砂輪修整為一體,實(shí)現(xiàn)氧化鋯陶瓷薄形零件的精密磨削加工。本論文主要研究內(nèi)容如下:（1）陶瓷手機(jī)背板圓臺(tái)端面磨床總體方案設(shè)計(jì)。結(jié)合國內(nèi)外圓臺(tái)端面磨床的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)磨床進(jìn)行總體方案設(shè)計(jì)并對(duì)比,最終確定了磨床為一種集成厚度測(cè)量、砂輪修整為一體的“單軸單工位”磨削減薄裝備,確定了磨床的主要參數(shù)指標(biāo)。（2）主要部件的選型和設(shè)計(jì)。根據(jù)端面磨床的參數(shù)指標(biāo),對(duì)各軸系的絲杠、導(dǎo)軌、光柵尺、電機(jī)及磨削單元等部件進(jìn)行參數(shù)計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果,確定各個(gè)部件的型號(hào)。對(duì)Y軸導(dǎo)軌基座、Z軸導(dǎo)軌基座等零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（3）主要結(jié)構(gòu)有限元建模分析。采用solidworks軟件對(duì)各個(gè)部件進(jìn)行三維建模,并應(yīng)用ANSYS有限元軟件對(duì)主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜態(tài)和模態(tài)分析,從而得到結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及剛度的分析結(jié)果。（4）基于ANSY... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

Z軸平臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)示意圖

圖 5.45 優(yōu)化后 Y 軸進(jìn)給系統(tǒng)位移云圖圖 5.46 優(yōu)化后 Y 軸進(jìn)給系統(tǒng)應(yīng)力云圖再次對(duì)結(jié)構(gòu)改進(jìn)后床身進(jìn)行有限元分析，探討進(jìn)給系統(tǒng)輕量化后對(duì)床身變影響情況。采用 ANSYS 有限元分析時(shí)，對(duì)床身的約束位置不變，區(qū)別在于所受的載荷有所減小，重量減少了 180kg，力矩減少了 36 N m。得到磨床載荷施加、邊界約束條件以及有限元網(wǎng)格劃分，如圖 5.47 所示，劃分后的總數(shù)為 339406，單元數(shù)為 204063。

圖 5.48 床身位移云圖 圖 5.49 床身應(yīng)力云圖從圖 5.48和圖 5.49可知，床身位移變形量最大為 4.69μm，應(yīng)力最大為 2.04MPa，較進(jìn)給系統(tǒng)輕量化前，位移變形和應(yīng)力分別減少了 0.13μm 和 0.05MPa。因此，通過減小進(jìn)給系統(tǒng)的質(zhì)量，減少床身的變形，提高剛度。5.5 磨床振動(dòng)頻率分析磨床本身產(chǎn)生振動(dòng)的振動(dòng)頻率主要有兩個(gè)來源：第一個(gè)是工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的振動(dòng)頻率；第二個(gè)是砂輪電主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)主軸轉(zhuǎn)速產(chǎn)生的振動(dòng)頻率。因此，在磨床設(shè)計(jì)過程中要使這兩個(gè)振源產(chǎn)生的振動(dòng)頻率避開磨床各個(gè)部件的低階固有頻率。前幾節(jié)通過采用 ANSYS 有限元對(duì)改進(jìn)后的磨床床身、Z 軸滑板、Z 軸進(jìn)給系統(tǒng)和 Y 軸進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析，得到了各個(gè)部件的前六階模態(tài)振型的固有頻率，如表 5.10 所示。表 5.10 各個(gè)系統(tǒng)前 6 階模態(tài)的固有頻率階數(shù) 1 2 3 4 5 6

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3090046