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冰刀研磨機(jī)設(shè)計(jì)

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更新時(shí)間：2014-06-27
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摘要

冰上運(yùn)動(dòng)的發(fā)展對(duì)冰刀質(zhì)量提出了更高的要求，可是冰刀的手工研磨自動(dòng)化程度低，研磨質(zhì)量和效率難以得到保證。在國內(nèi)，本文首次將數(shù)控方法應(yīng)用到冰刀研磨當(dāng)中去。冰刀的數(shù)控研磨需滿足設(shè)備便攜、工藝簡單、控制精確、研磨精度高等方面的要求。本文結(jié)合國家體育總局冬奧會(huì)攻關(guān)項(xiàng)目“便攜式數(shù)控冰刀測量與研磨機(jī)的研制”，圍繞上述要求進(jìn)行了系統(tǒng)的深入研究，具體內(nèi)容如下：
首先，冰刀數(shù)控研磨機(jī)的便攜性主要體現(xiàn)在其設(shè)備本身的質(zhì)量和體積上。本文針對(duì)影響冰刀研磨設(shè)備便攜性的因素，提出了兩點(diǎn)實(shí)現(xiàn)設(shè)備便攜性的方法。確定了冰刀研磨機(jī)的總體布局和關(guān)鍵元部件的選取，冰刀采取立式，工作臺(tái)采取臥式，盡量縮小設(shè)備的尺寸。PC 機(jī)通過打印機(jī)接口直接連接冰刀研磨設(shè)備，實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)直接數(shù)控，從而去掉了傳統(tǒng)數(shù)控設(shè)備中的工控機(jī)，以滿足冰刀研磨機(jī)便攜性的要求。
其次，本文分析了影響冰刀加工質(zhì)量的因素。結(jié)合這些因素，制定了冰刀研磨的加工工藝。冰刀采取粗磨、精磨、拋光磨三級(jí)研磨，控制系統(tǒng)根據(jù)研磨總量自動(dòng)生成研磨工藝。研究設(shè)計(jì)了冰刀研磨的專用砂輪，同時(shí)根據(jù)砂輪的磨損機(jī)理，提出了砂輪修整方法。
最后，在基于華中開放數(shù)控平臺(tái)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了冰刀研磨的系統(tǒng)控制軟件。設(shè)計(jì)了冰刀研磨砂輪的特殊運(yùn)動(dòng)方式采用 CNC-PLC 模擬量單元的數(shù)據(jù)及信號(hào)處理環(huán)節(jié)，用變頻器來實(shí)現(xiàn)對(duì)砂輪主軸電機(jī)的控制從而保證砂輪以恒定的線速度進(jìn)行研磨加工。將面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)應(yīng)用到冰刀的數(shù)控編程中，使數(shù)控編程變得簡單易懂。系統(tǒng)軟件提供了友好的人機(jī)界面，使人機(jī)交互變得容易，更適合于運(yùn)動(dòng)員操作使用，同時(shí)，系統(tǒng)還提供了加工在線仿真功能，使研磨加工過程變得形象而具體。

關(guān)鍵詞：冰刀數(shù)控研磨機(jī) 便攜式砂輪修整面向?qū)ο缶幊?br /> 目錄
摘要.............................................................................................................................1
ABSTRACT...................................................................................................................2 1緒論.............................................................................................................................3
1.1 研究的背景、目的和現(xiàn)實(shí)意義.............................................................................3
1.2 冰刀研磨技術(shù)概述.................................................................................................4
1.3 國內(nèi)外研究狀況.....................................................................................................6
1.4 主要內(nèi)容.................................................................................................................6
2 冰刀研磨機(jī)總體結(jié)構(gòu)...............................................................................................8
2.1 冰刀研磨機(jī)的主要指標(biāo).........................................................................................8
2.2 冰刀研磨機(jī)的基本要求........................................................................................8
2.3 冰刀研磨機(jī)總體布局............................................................................................8
2.4 主要部件的設(shè)計(jì)和選擇...................................................................................... 10
2.5 磨削力的計(jì)算 .....................................................................................................12
2.6 冰刀的裝夾技術(shù).................................................................................................. 12
2.7 本章小結(jié).............................................................................................................. 15
3 冰刀研磨的數(shù)控加工工藝.................................................................................... 16
3.1 數(shù)控研磨的特點(diǎn).................................................................................................. 16
3.2 影響冰刀研磨質(zhì)量的因素.................................................................................. 16
3.3 磨料的選擇.......................................................................................................... 18
3.4 砂輪的結(jié)構(gòu)........................................................................... ...............................19
3.5冰刀與砂輪位置關(guān)系............................................................................................19
3.6 砂輪的修整.......................................................................................................... 20
3.7 本章小結(jié)...............................................................................................................22
4 冰刀研磨機(jī)控制系統(tǒng)方案.....................................................................................23
4.1 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu).................................................................................................. 23
4.2 研磨的運(yùn)動(dòng)控制分析.......................................................................................... 23
4.3 砂輪恒線速度的控制.......................................................................................... 24
4.4本章小結(jié)................................................................................................................25
5 冰刀研磨機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的幾何建模.........................................................................26
5.1 SOLID Edge軟件簡介 .....................................................................................26
5.2 冰刀研磨機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)體建模過程...................................................................26
5.3 本章小結(jié) ............................................................................................................27
6 總結(jié)與展望............................................................................................................. 32
7 參考文獻(xiàn)..................................................................................................................33 ...

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