机制毕业论文划片机进给系统及电解装置设计.doc 66页

'河南理工大学2014年毕业设计（论文）划片机进给系统及电解装置设计姓名：尹鹏举专业班级：机制10-5班学院：机械学院指导老师：郐吉才学号：31100400172656 河南理工大学2014年毕业设计（论文）摘要硅片划片机是对半导体硅片进行高速磨削分割的一种机器，这种机器已经投入应用。而本文是通过在MM7132A型精密卧轴矩台平面磨床的基础上进行改装，即成为专用的硅片划片机，对平面磨床改装的主要部分有电解装置、绝缘装置和一个回转工作台。本文主要介绍阴阳极和回转传动系统的设计。金刚石砂轮划片容易堵塞和磨粒磨损变钝是影响磨削质量和加工效率的主要原因，所以采用有效的砂轮修整方法，使砂轮保持良好的锋利状态和磨削性能是解决工程上一些硬脆材料磨削加工的关键技术之一。本文介绍了在线电解修锐(ELID)技术，对金属结合剂的金刚石划片进行电解修锐；并在一定程度上介绍电解修锐的一般特点。ELID在线连续电解砂轮修整技术是在电化学加工、电解磨削原理基础上发展起来的一项磨削新技术,主要用于硬脆材料超精密磨削过程中金属基结合剂超硬微细磨粒砂轮的在线修整。在ELID磨削过程中,金属基结合剂砂轮作为阳极,工具电极作阴极,在砂轮外圆表面和电极的间隙中通过有电解能力的磨削液。在电源作用下,利用电解过程中的阳极溶解效应对砂轮表层的金属基体进行电解去除。由于磨粒不会被电解,逐渐露出砂轮表面形成一定的出刀高度和容屑空间,从而形成对砂轮的修整作用。在对ELID磨削原理进行深入分析总结的基础上，本文首先对ELID磨削必备的阴极、阳极电刷等装置进行设计开发，分析了修锐砂轮ELID专用磨削液，并对其电解成膜特性进行了分析。关键词：ELID金刚石砂轮划片机电解56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）AbstractWaferdicingmachineisamachineofhighspeedgrindingsegmentationofsemiconductorsiliconwafer,thismachinehasbeenputintoapplication.ThispaperismodifiedthroughMM7132Abasedprecisioncylindricalgrindingmachinesofwaferdicingmachine,isadedicated,mainpartmodificationofgrinderwithelectrolysisdevice,theinsulatingdeviceandarotaryworkingtable.Thispapermainlyintroducesthedesignofcathodeandanodeandrotarydrivesystem.Diamondscribingtheblockageandabrasivewearbluntisthemainreasonthataffectsthequalityofgrindingandmachiningefficiency,sotheuseofgrindingwheeldressingmethod,thegrindingwheeltokeepsharpandgoodgrindingperformanceisoneofthefewhardandbrittlematerialsgrindingprocessingkeytechnologyinengineering.Thispaperintroducestheelectrolyticin-processdressing(ELID)technology,themetalbonddiamondscribingofelectrolyticdressing;andintroducesthegeneralcharacteristicsofelectrolyticdressinginacertainextent.ELID(electrolyticin—processdressing)onlinecontinuouselectrolysisofgrindingwheeldressingtechnologyisanewtechnologydevelopedontheprincipleofelectrochemicalmachiningandelectrolyticgrinding,whichisbeingusedforin-processdressingofmetal-bondedfinegrainsuperabrasivegrindingwheels.IntheELIDgrindingprocess,metalmatrixcombinationagentgrindingwheelastheanodeandthetoolelectrodeasthecathode,inacirculargrindingwheelsurfaceandelectrodegapthroughelectrolysisabilityinagrindingfluid.Withthefunctionofapower,usingelectrolysisanodeintheprocessofthedissolutionofthesurfacetothegrindingwheeleffectonmetalsubstrateremovalelectrolysis.Duetothegritswillnotbeelectrolysis,graduallyformedonthesurfaceofthegrindingwheelmustshowaknifeheightandlet56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）theflocksspace,thustoshapethegrindingwheeldressingrole.OnthebasisoftheprincipleofELIDgrindingdepthanalysissummary,thispaperfristELIDgrindingessentialcathode,anodebrushandotherdevicesdesignedanddevelopedtoanalyzethespecialELIDgrindingwheeldressingfluid,anditselectrolysisintofilmcharacteristicswereanalyzed.Keywords:ELIDDiamondwheelDicingmachineElectrolysis56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）摘要2前言71.毕业设计的目的72.毕业设计的主要内容和任务73.计划安排8第一章绪论91.1课题的来源及研究意义91.2砂轮在线电解修锐技术的发展及研究现状101.3砂轮修整方法131.4论文研究的主要内容14第二章砂轮在线电解修锐原理152.1ELID磨削基本原理152.2ELID磨削的特点172.3ELID磨削的电化学反应原理192.4ELID磨削中氧化膜的作用机理222.5小结25第三章电解装置设计253.1阴极的设计253.2阳极的设计283.3电源的选择313.4ELID磨削专用磨削液的研制333.5小结35第四章进给传动设计364.1Y轴传动部件的确定364.2回转传动部件的确定374.3砂轮划片机机械系统结构设计374.3.1结构设计的基本要求和原则374.3.2机械结构设计的基本原则384.3.3机械结构精度设计的原则384.3.4总体误差分配394.3.5回转机构定位精度404.3.6Y轴滚珠螺旋副传动精度的计算414.3.7提高传动精度的措施424.3.8θ轴传动系统的设计434.4小结48第五章法兰盘的设计及其它495.1后法兰设计4956 河南理工大学2014年毕业设计（论文）5.2前法兰设计505.3阳极石墨电刷弹簧的选择515.4小结51结束语52致谢54参考文献55前言56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）光阴似箭，岁月如梭；转眼间大学四年即将结束；回想这四年，有快乐、也有悲伤；我想多年以后这些都将是我的美好回忆。如果大学四年是一篇优美的文章，那么大四的毕业设计就是这篇文章最后最具总结性的一段话。毕业设计是学生学完大学教学计划所规定的全部基础课和专业课后，综合运用所学的知识，与实践相结合的重要实践性教学环节。它是大学生活最后一个里程碑，是四年大学学习的一个总结，是我们结束大学学习，踏入社会，走上工作岗位的必由之路，是对我们工作能力的一次综合性检验。1.毕业设计的目的通过本次毕业设计，使达到以下几个效果：（1）巩固、扩大、深化学生以前所学的基础和专业知识；（2）培养学生综合分析、理论联系实际的能力；（3）培养学生调查研究、正确熟练运用国家标准、规范、手册等工具书的能力；（4）锻炼进行设计计算、数据处理、编写技术文件、绘图等独立工作能力。总之，通过毕业设计使学生建立正确的设计思想，初步掌握解决本专业工程技术问题的方法和手段，从而使学生受到一次工程师的基本训练。2.毕业设计的主要内容和任务本次设计的主要内容是划片机划片的ELID的修锐装置和回转传动系统的设计。具体设计内容和要求如下:（1）划片机划片ELID的修锐装置的设计主要是设计电解装置的电极，确定各部分的相互关系；拟订总体设计方案，根据总体设计方案，选择通用部件，并绘制装配图和各零件的零件图；（2）进给传动系统的设计（回转传动系统）；56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）（3）其他零部件的设计；（4）翻译相关外文文章一篇和原文件一起打印出来；（5）完成开题报告一份，交给指导老师检查；（6）完成中期检查一份，交给指导老师检查；（7）手写毕业实习报告一份50页左右；（8）绘制图纸3.5张A0图纸并打印；（9）编写毕业设计说明书一份50—60页（打印）。3.计划安排毕业设计是实践性的教学环节，可以分以下几个阶段：（1）实习阶段，通过毕业实习实地调查、研究、收集有关资料，掌握ELID磨削加工技术，了解平面磨床的ELID修锐装置结构、工作原理和设计的基本要求，花两周时间；（2）制定方案、总体设计阶段，花两周时间；（3）计算和技术设计阶段，花一周半；（4）绘制图纸，花一周半；（5）整理设计说明书，花一周时间；（6）答辩阶段，自述设计内容，回答问题，花半周时间。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）第一章绪论1.1课题的来源及研究意义磨削加工过程中，砂轮表层的磨粒会逐渐磨钝，磨钝后的砂轮摩擦力增大，磨削温度上升，容易发生颤振和烧伤，使被加工工件的表面完整性受到极大的影响，同时磨钝的砂轮也会使砂轮工作表面丧失正确的几何形状从而使加工精度降低。为了使砂轮在使用中能始终保持正确的形状和锐利性，需要定期对砂轮进行修整。修整实质上就是对砂轮进行整形和修锐，整形是对砂轮工作表面进行微量“切削”，使砂轮达到所要求的几何形状精度，并使磨粒尖端微细破碎，形成锋利磨刃的过程；修锐是指除去磨粒间的部分结合剂（降低结合剂的高度），使磨粒突出结合剂之外，形成切削刃，同时产生足够的容屑空间的过程。砂轮磨削时容易发生粘附、变钝、堵塞的现象，是影响硬脆材料珩磨质量和效率的因素之一，磨损和堵塞后的砂轮磨削性能变差，无法继续对工件材料进行磨削加工，这既影响了工件的加工质量，又影响加工效率，所以，采用一种有效的砂轮修整方法，实现工程材料的高速高效磨削加工，对工程材料的加工的推广应用有十分重要的意义。在线电解修锐技术(ElectrolyticIn-processDressing，简称ELID)利用金属结合剂的溶解去除和砂轮表层生成的氧化物绝缘层对电解抑制作用所构成的动态平衡，对砂轮进行连续非线性修锐，使砂轮磨粒获得恒定的突出量，从而实现稳定、可控、最佳的磨削过程，可以很好的解决一些材料的难加工问题。国内外的一些高校和学者己经对该项技术进行了一定的理论和试验研究工作，取得一定的成果，ELID磨削可以明显的降低磨削力和工件表面粗糙度，但是目前砂轮在线电解修锐技术主要应用于低速、精密和超精密镜面珩磨中,研究对金刚石砂轮划片的ELID修锐机理，对提高材料的磨削效率、改善表面加工质量以及拓宽砂轮在线电解修锐技术的应用领域都具有重要的意义。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）1.2砂轮在线电解修锐技术的发展及研究现状采用传统磨削工艺对工程陶瓷、光学玻璃、硬质合金、淬火钢及半导体等硬脆材料进行加工时不仅磨削力大、磨削温度高、磨削效率低，而且砂轮极易钝化、堵塞而丧失其切削性能，从而造成工件加工表面脆性破坏及应力集中，加工质量恶化，难以满足高精度、高效率的加工要求。为了解决这一问题，日本学者HitoshiOhmori(大森整)于1987年提出了砂轮在线电解修锐技术，成功解决了硬脆材料的难加工问题。从ELID方法提出开始，HitoshiOhmori以及国外的许多学者就对该技术进行了深入的研究，HitoshiOhmori,TakeoNakagawa,SeiMoriyasu等学者对硬脆材料ELID精密磨削的表面形成机理进行了试验分析研究，并且采用杯形砂轮实现了光学镜头的ELID镜面磨削。在HitoshiOhmori研究的基础上，NobuhideItoh,ShinyaMorita等学者采用铸铁结合剂金刚石砂轮对Gd2SiO5的ELID磨削特点进行了研究:KiyoshiSawada,AkiraYamamoto等学者采用ELID技术对石英石坯料进行了磨削试验研究;YoshihiroUehara,YutakaYamagata,YutakaYamagata等人将ELID技术应用于一些微细工件的磨削加工中。JamesC.M.Li就SLID磨削过程中阳极金属的去除率分别进行了二维和三维模型的分析研究;RichardJ.Boland在ELID磨削过程的计算机控制与监控方面进行了探索。ELID精密磨削技术在日本己经得到较深入的研究和广泛的应用，在日本有“ELID磨削研究会”56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）及相应的学术期刊《ELID研削研究会报》。日本的富士公司、Fuji模具株式会社、新东工业株式会社等许多公司采用该技术进行零部件的加工生产或从事与该技术相关产品的生产开发与技术支持，此外，日本KURODA公司、不二越株式会社还推出了系列ELID专用磨床。富士公司采用ELID磨削技术加工镜头，镀膜后直接用在望远镜、幻灯产品上，真正实现了光学镜头加工的以磨代研、代抛的工艺革命，东京物理化学研究所将ELID磨削技术应用于超精密数控加工，成功加工出光学玻璃和碳化硅陶瓷等材料的高精度非球曲面。从ELID技术诞生之初，美国就投巨资进行该技术的研究开发，还与日本进行该技术的交流与合作，美国在应用ELID磨削技术加工电子计算机半导体微处理器方面已取得突破性进展，在国防、航空航天及核工业等领域的应用研究也在进行。德国是最早研究ELID磨削技术的几个国家之一，在1991年就有德国的机床厂家进行系列ELID专用机床的设计。此外，英、法等国对ELID磨削技术也进行了深入的研究。在亚洲，韩国很早就同日本开展卓有成效的技术交流与合作。ELID磨削技术在我国尚处于研究阶段，主要集中在高校，哈尔滨工业大学的袁哲俊、张飞虎等人在ELID精密、超精密镜面磨削、专用磨削液、专用电源、ELID镜面磨削中砂轮耐用度、铸铁砂轮ELID镜面磨削中电解氧化膜的作用机理以及氧化铝陶瓷和石榴石铁氧体等材料的ELID磨削等方面进行了理论与试验研究，成功研制了ELID精密磨削专用的脉冲电源、磨削液和砂轮，在国产机床上开发出平面、外圆和内圆ELID精密磨削装置.大连理工大学的关佳亮、郭东明等人在ELID镜面磨削中氧化膜的生成机理硕士学位论文及作用、砂轮结合剂作用机理及金属结合剂砂轮的研制等方面进行了研究。天津大学的徐燕申、张春河等人就ELID超精密镜面磨削中砂轮磨损规律以及磨削力变化规律等方面进行了试验研究。北京工业大学的范晋伟、马春敏等人对ELID精密镜面磨削技术在不同磨削方式下的应用进行了研究，并且研制出硬脆材料精密磨削的ELID专用磨削液，实现了硬脆材料的ELID精密超精密磨削。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）西北工业大学史兴宽、任敬心、彭炎午等人以及西安理工大学的王平、赵文福对铸铁结合剂微粉金刚石砂轮的在线电解修整进行了试验研究，广西大学的段明扬、杨玲等人对青铜结合剂金刚石砂轮电解修整进行了一定的研究。这些研究成果促进了ELID技术的推广应用，目前，国内己有十几家单位应用该技术，如230厂用于加工动压马达零件，23所用于相阵雷达互易移相单元陶瓷、微晶玻璃、铁氧体等航天材料零件加工，8358厂用于光学玻璃非球曲面加工，205所用于光学玻璃加工，华侨大学用于加工大理石，福建南安宏伟陶瓷厂用于加工陶瓷等。但是，目前ELID技术主要应用在采用微细粒度砂轮的低速、精密磨削中，当砂轮线速度提高后，由于砂轮与阴极之间的磨削液供给不足，使得砂轮的修锐效率下降，达不到理想的磨削效果，这是ELID技术在高速磨削的应用中所要解决的一个难题，而国内外学者对这方面的研究比较有限。美国StevensInstituteofTechnology的Zhuhenqi学者对ELID磨削过程中砂轮与阴极之间磨削液的流动状态与砂轮线速度之间的关系进行了仿真分析，对传统的刚性阴极与新设计的弹性箔片阴极进行了对比，仿真结果表明：〔1)在传统的刚性阴极中，采用喷嘴喷射供液，砂轮线速度为24m/s时，极间间隙内的磨削液为层流状态，供液充足，修锐效果好，砂轮线速度提高到58m/s和118m/s时，由于磨削液供给不足，极间间隙内的磨削液为紊流状态，修锐效果差;(2)砂轮速度提高后，要保证极间间隙内的磨削液供给充足，必须使得磨削液的供给速度至少为砂轮线速度的一半，而这一点却很难实现:(3)文中新设计的弹性箔片阴极可以通过调整弹性箔片的速度和张紧力，在较低的供液速度下保证电解反应区内磨削液充足，较好的解决了高速ELID磨削中极间间隙内磨削液供液不足的问题。国内哈尔滨工业大学的张飞虎教授对石榴石铁氧体材料进行了ELID高效磨削试验研究，试验结果表明:采用铸铁结合剂金刚石砂轮ELID磨削的磨削力仅为相同条件下树脂结合剂砂轮非ELID磨削的2/5~56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）3/5，试验中砂轮线速度为15.7m/s，工件进给速度为2m/min,最大磨削深度为4mm，实现了ELID高效磨削，但仍属于低速磨削，如果能进一步提高砂轮线速度，就可以大幅度的提高磨削效率。所以如何结合高速磨削与ELID技术的特点，实现粗粒度超硬磨料砂轮的高速高效ELID磨削，成为一个有待解决的实际问题。1.3砂轮修整方法1.软弹性修整法软弹性法修整砂轮时，超硬磨料砂轮以较高的速度旋转，而卷带轮则缓慢地转动，带动砂带缓慢移动，利用砂轮的旋转而使砂带弹性变形不能完全恢复来实现去除砂轮高点的目的。采用软弹性修整法修整砂轮时，被修整的砂轮与砂带之间能自动选择合适的挤压力，能保持修整过程稳定；砂带低速进给，与砂轮表面接触的砂带上的磨粒基本上没有磨损，因而可获得较强的修整能力；砂带是弹性的，因而它能去除砂轮表面磨粒间的结合剂，同时不损害磨粒的切削刃。2.激光修整法激光修整法是利用光学系统把激光束聚焦成极小的光斑作用于砂轮表面，在极短的时间内使砂轮局部表面的金属结合剂材料以蒸发、气化和熔融溅射的形式被去除，而不损伤超硬磨粒，从而达到修整的目的。激光修整砂轮时，激光照射区域小，节省砂轮材料；修整过程中砂轮划片不受机械力，适于磨削过程中在线修整；通过焦距的改变，可以有选择地除去砂轮上阻塞的工件材料；不存在修整工具磨损报废的情况，可重复利用性强；修整速度快、工效高、易实现自动化。3.超声振动游离磨粒砂轮修整法超声振动砂轮修整的机理是由超声波发生器发出的超声频电信号传给换能器，变换成超声频的机械振动，由变幅杆放大后带动修整器对砂轮进行修整。超声振动修整砂轮是一种优良的砂轮修整方法。试验证明，超声振动修整后的砂轮具有表面磨粒均匀、方向性好等特点。对于磨削工件来说易于避免工件烧伤、降低磨削温度、减小磨削力、提高砂轮的使用寿命等优点。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）4.在线电解修锐技术在线电解修锐技术是利用砂轮金属结合剂在电源的驱动下，在具有电解作用的磨削液中发生电解反应而溶解去除，使砂轮中的磨粒露出结合剂表面，形成一定的出刃高度和容屑空间，同时，在砂轮表面逐渐形成一层氧化膜，氧化膜的不断磨损与不断生成使得上述修整过程保持动态平衡，既避免了砂轮的过快消耗又自动保持了砂轮表面的磨削能力。在线电解修锐技术是专门应用于金属结合剂砂轮的修整方法，与传统的电解修整方法相比，它具有修整效率高、工艺简单、修整质量好等特点。1.4论文研究的主要内容金刚石砂轮划片在线电解修锐技术很好的解决了一些材料的磨削中难加工问题，成功的实现了硬脆材料的精密、镜面珩磨，本文在基于ELID磨削原理的基础上，设计金刚石砂轮划片的ELID磨削装置。论文研究的主要内容包括以下四个方面:（1）介绍ELID磨削原理及特点，并从电化学反应原理的角度对ELID磨削的实现机理进行研究，分析氧化膜在ELID磨削中的作用。（2）对ELID磨削所必需的划片、阴极、阳极电刷、电源等装置在磨削中的要求进行分析，分析能进行在线的ELID磨削装置.选择应用于金刚石砂轮划片ELID装置的专用磨削液。（3）对ELID磨削中电源参数(电解电压、脉冲电流频率、脉冲电流占空比)对磨削力和工件表面粗糙度的影响，从而选择最优化的ELID磨削电源电解参数。（4）对原有的平面磨床进行改装，设计回转传动系统和金刚石砂轮划片磨头的连接。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）第二章砂轮在线电解修锐原理砂轮在线电解修锐技术的提出，解决了硬脆材料磨削时磨削力大、磨削温度高、磨削效率低、砂轮极易钝化、堵塞等难题，这一技术的出现，丰富了砂轮修整方法，扩宽了磨削加工的使用范围，同时也促进了硬脆材料应用领域的扩大，ELID技术是根据砂轮的结合剂在发生电化学反应时发生溶解去除来实现其修锐目的的，具有结构简单、整形效果好、可控性强等优点，在各种磨削方式下均可实现。2.1ELID磨削基本原理图2.1ELID磨削装置示意图56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）如图2.1所示，以平面磨床为例，在ELID磨削中，金属结合剂砂轮通过电刷与电源的正极相连，根据砂轮的形状制造一个导电性能好的阴极接电源的负极，阴极与砂轮表面之间保持一定的间隙，从喷嘴中喷出的具有电解作用的磨削液进入阴极和砂轮表面之间的间隙，在电源的驱动下，利用电解过程中的阳极溶解效应，对砂轮表层的金属结合剂进行电解去除，由于磨粒不会被电解，所以会逐渐露出砂轮表面，从而形成对砂轮的修锐作用。如图2.2所示，在电解修锐过程中，根据阳极反应原理，作为阳极的砂轮表层结合剂的金属被电离，形成相应的离子溶解到磨削液中，砂轮磨粒凸出，同时在砂轮表面形成一层有绝缘作用的氧化膜，该膜的厚度对导电率有直接影响，可以减缓和阻止砂轮金属结合剂的进一步电解，使电解速度减低，以免使砂轮损耗过快。随图2.2ELID磨削原理示意图着磨削加工的进行，当砂轮表面的磨粒磨损后，出刃高度降低，由于工件材料的刮56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）擦作用，氧化膜会逐渐变薄，导电性恢复，金属结合剂的电解过程加快，继续开始砂轮表面的电解过程，磨粒的出刃高度增加，氧化膜又开始增厚，周而复始，利用这种非线性的电解作用，可以使砂轮的修锐过程对磨削过程有一定的自适应能力，砂轮表面金属结合剂的去除速度与磨料消耗的速度达到动态的平衡，最终使得砂轮表面金属结合剂基体不断被电解，新的磨料不断地露出，以保证金属结合剂砂轮的磨削过程中的锐利性，不会由于表层磨料的磨损和脱落而失去切削能力造成切削堵塞现象。而砂轮也不会过快消耗，能充分发挥超硬磨料的磨削能力对硬脆材料实现高精度、高效率磨削。通过调整电解修锐电源的参数，可以适应不同的磨削条件，这种修整方法可以在磨削过程中在线进行，节省了修整砂轮的时间，使磨削过程可以高效、连续地进行。2.2ELID磨削的特点ELID磨削是对金属结合剂超硬磨料砂轮在线修锐修整的复合磨削技术，它具有一些不同于其它磨削技术的显著特点：（1）适应性广金属结合剂超硬磨料砂轮制造技术的不断进步和发展，促进了ELID磨削技术的广泛应用，ELID磨削可以适应从粗磨、高效磨削到超精密镜面磨削的需要。粗磨和高效率磨削多采用粒度80#~W50的砂轮，采用W50以上的砂轮磨削可以得到镜面加工表面。ELID超精密镜面磨削技术的出现，可以取代部分材料传统的研磨、抛光工艺，而且还可以克服研磨、抛光表面形状精度低的缺点。（2）适应材料广泛由于机械、电子、光学、核能、宇航、生物工程等领域中新材料不断出现，特别是难加工、硬脆材料的精密及超精密加工，要求加工精度高、表面粗糙度低，使得加工更为困难。ELID磨削采用金属结合剂金刚石砂轮特别适合陶瓷材料、光学玻璃、硬质合金、铁氧体、半导体材料、蓝宝石等硬脆材料的磨削，而采用金属56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）结合剂CBN砂轮则适合钛合金、不锈钢、磨具钢、轴承钢、弹簧钢及普通结构钢等黑色金属的精密和高效磨削。（3）磨削过程稳定性好、效率高采用在线电解修锐方法，砂轮在磨削中能始终保持锐利状态，同时不但可以使砂轮表面形成容纳磨削液和切削的空间，而且能及时的去除粘附在砂轮表层的切削，使得砂轮具有良好的、稳定的磨削性能，磨削效率高于其它砂轮磨削。实验结果表明，ELID磨削的磨除率明显高于非ELID磨削，同时磨削力较非ELID磨削大幅度降低而且稳定，工件表面质量也十分稳定，充分显示了其高效率磨削的特点。（4）金刚石砂轮不会过快磨耗，提高了贵重磨料的利用率在ELID磨削过程中，绝缘氧化膜生成的厚度和非线性电解的修锐作用处于一种动态平衡，既保持可金刚石砂轮表面的最佳切削状态，又限制了金属结合剂的过快电解。同时，电解修锐对金刚石等超硬磨料（不导电）不起作用，因而避免了砂轮的过快磨耗。（5）可控性好在ELID磨削过程中，砂轮的修锐和磨削可以通过合理选择电源参数和电解液的种类来控制，从而实现磨削修整过程的最优化。（6）装置简单，使用推广图2.3不同磨削方式下的ELID装置示意图56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）ELID磨削中所用的电解修锐装置体积小、结构简单，不仅适合于平面、内圆、外圆、无心磨削以及切割、成形磨削时的安装，也可以再数控加工中心上改装使用，适合于各种磨削方式，如图2.3所示。而且ELID磨削不需要专门的设备，在普通磨床上配以适当的装置即可实现，适合在各类机床上推广应用。2.3ELID磨削的电化学反应原理由ELID磨削原理可知，砂轮表面生成的氧化膜在整个修整、磨削过程中发挥着重要的作用，砂轮阳极金属结合剂的溶解去除及氧化膜的生成满足电解池的电化学反应原理。图2.4电解池反应原理图56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）如图2.4所示，在电解池中，以NaCl溶液作为电解液，分别以铁和铜片作为阳极和阴极。整个导电回路由三部分组成：从电源引到电极的导线、电解质溶液、电极与电解液界面。当外电源通过导线把电子送到负极（从正极取走电子）时，负极上多余的电子（正极上多余的正电荷）会通过静电作用吸引电解质溶液中的正离子（正极则吸引负离子）到电极附近，当电压达到某种离子的放电电位时，就会发生电子得失的电化学反应，溶液中的正离子到负极还原，负离子到正极氧化，或者接正极的金属本身的原子失去电子变成正离子溶解下来。这种界面上发生的电化学反应完成了使电子消失或产生、离子复合或形成的过程，从而完成从导线的电子导电向电解质溶液的离子导电的过渡。所以，当电流通过两极界面时，必有化学反应发生，在阳极，发生氧化反应，电子由该极流向外电路，相反，在阴极有还原反应发生，以消耗外电路流入电极上的电子。图2.5ELID磨削中的电解池反应示意图如图2.5所示，根据电解池反应原理，在ELID磨削中，当砂轮通过电刷与电源的正极相连，阴极与电源的负极相连，并在砂轮与阴极之间注入磨削液时，砂轮的金属结合剂、金属阴极分别充当阳极和阴极，磨削液作为电解质溶液，它们一起构成电解池。以铸铁结合剂金刚石砂轮为例，当整个系统接通外电源时，电源从电解池的阳极（砂轮的铸铁结合剂）取走大量的电子，这样会使阳极失去电子的氧化反应大大加速，但是无论怎样加速，单位时间内电化学反应产生的电子总是供应不上外电源从阳极取走的电子，所以阳极就会因为缺少电子而积累了多余的正电荷。具体的反应过程如下：阳极过程Fe—2e→Fe2+56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）Fe2+→水化离子水化离子扩散离开电极表面并与水中OH—反应生成Fe（OH）2阴极过程电解质溶液中的水化氢离子（H3+O）向电极表面扩散H3+O→H2O+H+水化氢离子脱去水分子H+吸附到阴极表面H++e→HH+H→H2H2脱附变成气泡逸出溶液但是整个电解反应不会这样无休止的进行下去，根据钝化成膜理论，随着电解反应的进行，电极电位的改变，在阳极表面会生成一层氧化膜，使得电路的电阻增大，从而阻滞了阳极砂轮金属结合剂的进一步溶解：4Fe（OH）2+2H2O+O2→4Fe（OH）32Fe（OH）3-3H2O→Fe2O3综上所述，根据电解池的电化学反应原理及钝化成膜理论，在ELID磨削过程中，砂轮、阴极、电解液与外加电源一起构成了一个电解池系统，在电源的驱动下，阳极砂轮表面的金属结合剂会逐渐被溶解到电解液中变成金属离子，从而使得砂轮表面的磨粒露出结合剂表面，而金属离子会与电解液中的氢氧根离子结合生成金属氢氧化物，氢氧化物会脱水变成该金属的氧化物，所以又金属氢氧化物与氧化物的混合物构成的氧化膜会吸附在砂轮的表面，随着这层氧化膜的增厚，电路的电阻增大，阻滞了电解反应的继续进行，避免了砂轮金属结合剂的过度溶解。进行磨削加工时，这层氧化膜会被工件不断刮除而逐渐变薄，回路电阻减小，电解反应重新开始，氧化膜又会逐渐整厚，这样周而复始，砂轮处于一个非线性电解过程，最终使得氧化膜的“生成—变厚—刮除—变薄—重新生成”56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）达到一个动态平衡，既避免了砂轮的过快电解消耗，又使得砂轮表层的磨粒始终露出结合剂表面，保持锋利状态，始终具有良好的磨削性能。2.4ELID磨削中氧化膜的作用机理由ELID磨削原理可知，氧化膜在整个电解磨削过程中发挥着重要的作用，砂轮表面生成氧化膜的速度、厚度、硬度、绝缘性、粘附性、致密性等特征都会对整个磨削过程及加工工件的表面质量产生很大的影响。研究表明，砂轮结合剂的成分类型及配比关系、电解液的成分以及所选用电源的电压、电流、频率等参数都会对氧化膜的质量产生一定的影响。以铸铁结合剂砂轮为例，有文献可知，随着砂轮中Cu含量的增加，砂轮的电解速度加快，电解出的铁离子浓度大，与磨削液反应生成的氧化膜厚度大、硬度高、粘附强度低，砂轮中Cu和Fe的成分配比决定着砂轮电解生成氧化膜性能的好坏。实验结果表明，当砂轮结合剂中Cu和Fe的质量比为10:82时，ELID的磨削性能最好。同时，磨削液成分中的防锈剂、冷却剂、冲洗剂除具有一般磨削液的防锈、冷却、冲洗及渗透作用外，对磨削液的导电性和电解生成氧化膜的质量也有一定的影响：防锈剂可以使氧化膜的硬度增大：冷却剂使氧化膜的厚度增加：冲洗剂可以提高氧化膜的生成速度。在线电解修锐除了能使砂轮表面的金属结合剂不断被溶解、使磨粒露出结合剂表面、进而避免了砂轮变钝堵塞以外，更重要的是同时在砂轮表面还能生成一层氧化膜，这就使得ELID磨削有别于非ELID磨削。一般来说，ELID磨削中氧化膜的厚度在几十微米到几百微米之间，对于较粗磨粒粒度的砂轮，氧化膜的厚度不足以覆盖砂轮表面磨粒，可以利用电解作用后露出表面的磨粒直接进行磨削，避免砂轮堵塞，以保证其良好的磨削性能：同时，由于这层氧化膜具有一定的厚度和弹性，这样可以减小磨削力，减低砂轮的磨损，也能降低工件的表面粗糙的。对于微细磨粒来说，氧化膜的厚度远大于磨粒的大小，氧化膜内容纳了大量的磨粒（如图2.656 河南理工大学2014年毕业设计（论文）图2.6ELID磨削中氧化膜的作用示意图所示），使得砂轮磨削如同研磨、抛光。此外，由于氧化膜的存在，使得ELID精密镜面磨削与非ELID磨削、研磨相比具有更多的优点，在镜面磨削中，磨粒粒度小于4微米，磨粒的出刃高度不会高于粒度的3/5，机床主轴的振动、砂轮的不平衡、主轴的偏摆等因素都会使砂轮在工件垂直方向的位移接近和超过这个值，致使氧化膜的厚度随着切削深度的增大而变薄或被刮除，但同时又有新氧化膜生成。磨削中脱落下来的磨粒夹杂在氧化膜中，使氧化膜成为一种含有微细磨粒、具有良好柔性的研磨膜。精磨时，由于进给量很小甚至不进给，砂轮上覆盖的氧化膜的厚度远大于磨粒的出刃高度，使砂轮基体表层磨粒在磨削中不可能直接与工件接触，当砂轮中断电解时，可以依靠砂轮氧化膜对工件进行光磨，所以ELID镜面磨削实际上是一种将磨、研、抛合为一体的复合式精密加工技术。氧化膜在ELID磨削中所起的作用归纳起来有以下几个方面，（1）56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）由于生成的氧化膜具有一定的厚度和弹性，避免了砂轮结合剂与工件表面间的直接接触，减少了结合剂对于工件已加工表面的摩擦划伤，可以吸收、阻尼部分振动，减缓了砂轮对工件的振动冲击，同时在一定范围内消除砂轮的圆度误差，有利于工件表面质量的提高。（2）由于氧化膜在砂轮上保持了一定的厚度，可以减缓砂轮的电解活化，有利于提高砂轮的使用寿命，保证工件的尺寸精度，降低加工成本。（3）生成的氧化膜，使实际电解过程呈非线性，并且氧化膜生成厚度与电解修整作用处于一种动态平衡，从而实现可自适应控制的最佳磨削过程。（4）生成的氧化膜，使得为保证砂轮磨料的等高性、砂轮的圆度而进行的精密整形工艺变得简单易行，保证了砂轮表面在磨削过程中始终保持最佳的显微起伏形貌。（5）当选用较粗粒度砂轮进行粗磨使，生成的氧化膜显然不能全部覆盖砂轮表面的磨粒，但是它吸附在结合剂表面，具有一定的厚度和弹性，这样减缓结合剂与工件的刚度接触，同时这层氧化膜还可以将一部分磨削液带进磨削区，从而降低磨削力和工件表面粗糙度。（6）当选用较细粒度砂轮进行精密磨削时，砂轮表面生成的氧化膜较厚，可以覆盖砂轮表面的磨粒，并且会包含一部分脱落的磨粒，从而增加实际参加磨削的磨粒数量，提高磨削效率，改善工件的表面加工质量。2.5小结砂轮在线电解修锐（ELID）技术是利用砂轮金属结合剂在电源的驱动下，在电解液中发生电解反应而逐渐溶解去除，使磨粒露出结合剂表面，同时在砂轮表面会生成一层氧化膜，这样就使得ELID磨削与传统的磨削方法在机理上有所不同。本章在文献综述的基础上对ELID磨削的基本原理及其特点进行了归纳和总结，并且根据电化学反应原理分析了ELID磨削的电解反应过程及氧化膜的生成机理，进一步解释了ELID磨削原理，并且总结分析了氧化膜在不同砂轮粒度、不同磨削方式的作用，对下一阶段ELID磨削电解装置的设计工作奠定了理论基础。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）第三章电解装置设计本次设计的ELID硅片划片机，其实质就是在传统的平面磨床（MM7132A型精密卧式轴距台平面磨床）上加上电解装置和划片。由此可知，本次设计的主要部分就是ELID电解装置的设计，电解装置包括阴极、阳极、电源、电解液；所以，阴阳极的设计、电源的选择、电解液的配制是本次设计的主要内容也是本章论述的主要内容。3.1阴极的设计电解装置主要是工具电极，包括阴极和阳极电刷，机床结构的不同，电解装置的设计和安装也不同。阴极的设计和制造应满足以下几个基本要求：（1）阴极一般用导电性好的铜或不锈钢制造。（2）阴极与砂轮之间保持0.5~1.5mm左右的间隙，以保证电解反应的充分进行。（3）阴极应与机床保持良好的绝缘。平面磨床上阴极的设计制造比较简单，主要是保证导电面积尽可能大的情况下，使磨削液顺利的流入间隙中，同时使磨削液分布均匀。阴极型面的大小，直接影响到修锐的效率，当弧长太短时，会使导电面积减小，电流也相应减小，所以修锐效率也降低；当弧长太长时，电解面积增大，电流也相应增大，修锐效率提高，但是磨削液的流通与电解产物的及时排除都要受到一定的影响。所以型面圆弧的长度要根据实际工作条件来确定，在高速磨削条件下，砂轮的转速较快，砂轮表面氧化膜的磨损也会增快，为了使砂轮始终保持锋利状态，有良好的磨削性能，所以要求砂轮有较快的电解速度和效率，适当增大阴极的导电面积，阴极弧度覆盖砂轮圆周的1/3，为了使阴极与砂轮之间的电流分布均匀，消除电流边界效应，使砂轮表面产生的氧化膜均匀、致密、质量好，阴极的宽度应比砂轮宽2~56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）4mm。对阴极弧度的制造精度要求不是很高，但是在其宽度的全长方向上要保持一定的直线度。如图3.1所示，根据砂轮尺寸，选用黄铜材料制作一弧形空腔阴极，在阴极的弧面上均匀分布三个矩形孔，从水箱输送过来的磨削液采用中心供液的方式充满整个阴极腔体，靠水泵提供的压力及其自身的重力，磨削液从阴极弧面的矩形孔以一定的压力流入阴极与砂轮之间的间隙。但是，在高速磨削中，由于砂轮的高速旋转，在砂轮的圆周方向会产生一层沿砂轮旋转方向高速旋转的气流屏障，这层气流屏障的速度和压力会随着砂轮速度的提高而增大，这样就会阻止从阴极流出的磨削液充满极间间隙，使得磨削液无法接触到砂轮表面，在极间间隙上造成一定程度上的磨削液“真空”状态，极间间隙内的磨削液供给严重不足，从而影响了砂轮的电解修锐效果。图3.1ELID阴极结构示意图56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）为了使高速磨削中砂轮的电解修锐作用能充分的进行，消除气流屏障对极间间隙磨削液供给的影响是一个急需解决的关键问题。在本文的阴极设计中，除除了采用中心供液法、提高供液压力外，还在阴极上增加了辅助挡板的设计：在阴极的前后两端面分别固定一块挡板，挡板下方开设一个与阴极同样半径大小的弧形缺口，安装时，挡板下方伸出阴极腔体一定距离，两块挡板将阴极包在中间，这样在两块挡板和阴极的弧面之间形成一个弧形腔，在调整好阴极与砂轮之间的相对位置之后，再用与挡板圆弧缺口同样弧度的钢制压板将一层塑胶遮片压在阴极的前后挡板上，调整弹性塑胶遮片的位置，使其除了在右侧留有磨削液出口外，其它与砂轮接触的地方保持密封状态，这样就在砂轮与阴极之间形成了一个密封腔，阻挡砂轮外圆周的高速回转气流进入极间间隙，使得磨削液能顺利的流入并充满整个极间间隙，保证高速磨削时砂轮在线电解修锐过程充分进行。图3.2ELID阴极装配示意图56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）如图3.2所示，阴极的安装必须保证一定的精度，即保证阴极与砂轮之间的间隙均匀，此外还必须与机床充分绝缘。首先将阴极通过螺钉及粘结的方式固定在一矩形有机玻璃板上，在有机玻璃的四个角上设计四个通孔，通过四个双头螺柱将其固定在砂轮罩上，在砂轮罩与有机玻璃绝缘盖板之间的四个螺柱上分别按有预紧弹簧，通过调整双头螺柱上的螺母来调整阴极与砂轮之间的间隙。3.2阳极的设计ELID磨削中，砂轮作为阳极，通过电刷与ELID高频脉冲电源正极相连，由于砂轮的高速旋转，修整过程中往往产生电刷磨损，结果造成电流供给不稳定，影响砂轮的修整效果。因此，电刷要求耐磨性好，一般选用石墨材料，且在其上加载一定的预压力，使电刷与砂轮保持接触良好，另外，要保证电刷与机床的充分绝缘。根据平面磨床的结构，电刷应安装于砂轮罩的中心部位，保证电刷与砂轮中心接触，以减小摩擦磨损。如图3.3所示，石墨电刷的截面为矩形，一端与主轴接触，一端带有弹簧。为了使电刷与机床绝缘，选用电木材料制作一个套筒，套筒的一端为比电刷截面稍大的方孔，使得电刷能沿轴向自由前后移动，同时又能避免电刷随砂轮的旋转发生转动，套筒的另一端为带有内螺纹孔，采用一金属螺栓将石墨电刷定位于套筒内，在螺栓上设有阳极线柱，通过导线接到电源的正极，调节螺栓前后移动可以使带有弹簧的石墨电刷获得一定的预压力，套筒由两个电木制成的螺母将其固定在砂轮罩上，以保证电刷与机床的充分绝缘。在安装好阴极、阳极电刷后，应对机床的电机、电线、电路等电气部分加以保护，以防止磨削液的飞溅造成短路。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）1.主轴2.石墨电刷3.砂轮罩4.绝缘紧固螺母5.绝缘套筒6.金属螺杆7.绝缘旋钮图3.3ELID阳极电刷结构示意图由于螺杆和绝缘套筒较长，所以采用在砂轮罩上固定一个支撑电刷的矩形铁片，矩形铁片用小螺丝固定。另一端直接在砂轮罩上开一个比绝缘套筒稍大的圆孔，以便于绝缘套筒的固定。阳极电刷安装时，先把绝缘套筒放在两个圆孔之上，然后在砂轮罩的内外两侧套上绝缘垫圈和绝缘螺母进行固定；再把石墨电刷和弹簧一起放到绝缘套筒内孔中，调整弹簧和石墨电刷直到石墨电刷从绝缘套筒的方孔中出来，然后把套有绝缘旋钮的金属螺杆旋入绝缘套筒中一段距离。工作时，再把螺杆向里旋入适当的距离，使得弹簧有一定的预紧压力，以便于随着石墨的磨损，把石墨向里推入，保证石墨与主轴一直有良好的接触。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）ELID阳极电刷砂轮罩外侧如图3.4所示结构：图3.4ELID阳极电刷砂轮罩外侧ELID阳极电刷砂轮罩内侧可以借鉴如图3.5所示的结构：图3.5ELID阳极电刷砂轮罩内侧56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）3.3电源的选择理论上，ELID磨削的电源，可以采用直流电源、交流电源或各种波形的脉冲电源。一些学者对采用不同类型电源的ELID磨削进行了研究：（1）直流电源可用来进行砂轮的电解修整，但其线性特性不如脉冲直流电源好，生成的氧化膜较厚，但质量不均匀，易出现蚀坑。（2）脉冲电源电解时的电流下降斜率较直流电解时的大，可以在砂轮表面形成氧化膜后迅速使电流下降到很低（较直流电而言），这样，砂轮表面形成的淡黄色的氧化膜不会被再次电解的生成物膨胀脱落，这正是电解修锐砂轮的目的所在，而且脉冲电源生成的氧化膜相对稍薄，但均匀性较好，也不出现缺陷。（3）分别用交流、直流、脉冲电流电源电解砂轮后，砂轮表面会生成钝化层和腐蚀层。腐蚀层越厚，磨削出的工件的表面粗糙度越高：钝化层越厚，越适合用来进行精密加工。交流电源电解修锐的砂轮表面腐蚀层厚度和钝化层厚度的比例约为2:1，而直流电源电解修整后的比例约为1:6，脉冲直流电源电解后的比例约为1:13，显然用脉冲直流电源修锐过的砂轮在相同磨削条件下磨削出的工件表面粗糙度是最低的。（4）脉冲直流电源电解生成的氧化膜较直流电解生成的氧化膜质地均匀致密。脉冲直流电源还有一个显著的优点就是调节参数多，且可以实现在不降低氧化膜生成速度的情况下，有目的地调节电解反应频率，防止砂轮的表面损伤，同时调整砂轮表面生成氧化膜的厚度。综上所述，ELID磨削采用高频脉冲直流电源最为合适，而且高频脉冲电流不同于直流电流，在砂轮在线电解磨削时无任何损害性的连续电弧放电发生，同时又可利用数值控制来保持稳定的电解状态。本文选用的高频脉冲直流电源如图3.6所示，主要参数如下：输出峰值电压：60V、90V、120V三档可选；56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）输出电流：最大峰值电流20A，三路可选通工作方式；输出脉冲方式：频率可调的方波脉冲高电平宽度1~100μs低电平宽度1~100μs电源输入：三相AC380V,50HZ图3.6ELID专用高频脉冲直流电源56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）3.4ELID磨削专用磨削液的研制在ELID磨削过程中，氧化膜的作用十分关键。一方面砂轮金属结合剂的电解使绝缘氧化膜不断增厚，另一方面工作又将氧化膜不断地刮除，从而使氧化膜厚度不断变化，最终氧化膜的生成与刮除达到动态平衡。而磨削液中的电解质、防锈剂、冷却剂、极性添加剂等成分的选择及配比对磨削液的电解能力及砂轮生成氧化膜的速度、吸附强度、硬度、厚度、致密性、绝缘性乃至最终的磨削效果也有着重要影响。所以磨削液的成分配比成为ELID磨削中的关键技术之一。ELID磨削液的性能要求及成分选择ELID磨削技术对磨削液有特殊的要求，它不仅能用来降低磨削区的温度，减少砂轮磨损、冲刷磨屑，同时也作为电解修整的电解液，因而它应具有磨削液与电解液的双重作用。作为磨削液应具有四种性能：冷却性、润滑性、渗透清洗及防锈能力：作为电解液应具有较好的电解和钝化功能：（1）具有较好的电解能力结合剂才能溶解到溶液中，但电解能力不能过大，若电解作用过大，则磨料脱落严重，致使砂轮寿命降低，并且还会在砂轮结合剂表面出现较大的蚀坑，使加工表面产生划痕。（2）具有较好的钝化能力，即在砂轮表面形成厚度适中的均匀氧化膜，使露出结合剂表面的磨粒较为均匀，这是进行稳定的磨削加工的保证。根据文献介绍，弱碱性电解质水基磨削液在ELID磨削中效果最佳。但砂轮结合剂不同，磨削液的主要成分也要不同。为了保证磨削液的磨削性能，在磨削液中还要加入一定量的各种添加剂，同时他们对砂轮生产氧化膜的质量也有一定的影响。常用的添加剂主要有以下几种：（1）56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）极压添加剂。主要为硫、氯、磷等有机化合物及有机金属化合物，可以增强磨削液的极压性，在金属表面形成化学润滑膜，保证边界极压润滑，以使磨削液速度进入高温磨削区：（1）表面活性添加剂。主要为乳化剂、润滑剂、洗涤剂，可以降低水的表面张力，提高润滑性能，有效地减小水基溶液的润湿角，从而提高了磨削液的渗透和清洗能力：（2）防锈添加剂（水溶性）。主要为亚硝酸钠、磷酸二氢钠、磷酸三钠、钼酸钠、硼酸盐（钠）、尿素、苯甲酸钠、三乙醇胺等，无极缓蚀剂可使金属表面生成不溶性钝化膜层或反应膜层，有机缓蚀剂主要因吸附在金属表面而增强防锈作用：（3）无机盐添加剂。主要为亚硝酸钠、硝酸钠，能破坏工件表面的气模，提高磨削液的冷却性，吸附到工件和砂轮表面，防止砂轮堵塞和粘附。针对青铜结合剂金刚石砂轮，本文选择以下几种物质作为ELID磨削液的主要成分：亚硝酸钠，硝酸钠，磷酸氢二钠，四硼酸钠，丙三醇，磷酸三丁脂。其中，亚硝酸钠和硝酸钠作为磨削液的主要电解质，增强磨削液的导电能力，同时他们与磷酸氢二钠一同作为无机盐对破坏工件表面的气模很有效，能提高磨削液的冷却性；而亚硝酸钠和四硼酸钠还能使铁产生严密的钝化膜而阻止氧或其他活性离子对机床的腐蚀，有很好的防锈性能：丙三醇作为表面活性剂，提高磨削液的渗透和清洗能力：磷酸三丁脂作为极压添加剂能提高磨削液的润滑性能。为了使磨削液能很好的满足高速磨削的要求，选择常用的高速水基磨削液作为基液。3.5小结ELID磨削所需要的装置简单，不需要专用的机床，只需对普通的磨床进行改装，但是ELID磨削对一些关键装置有一些特殊要求。本章在文献综述的基础上，根据ELID磨削原理，对ELID磨削的必备装置进行了分析、选用、设计与制造，在现有的平面磨床上完成了ELID磨削电解装置的设计。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）（1）对ELID磨削专用电源的类型进行了分析与选用。（2）完成了实现电解反应所需的阳极电刷以及阴极的结构设计和制造，在平面磨削中，高速旋转的砂轮所产生的气流屏障造成阴极与砂轮之间的磨削液供给不足，从而影响了电解修锐效率，为此，本文设计了“封闭式”的阴极结构，消除了气流屏障的影响，使砂轮与磨削液能充分的接触，确保电解反应充分进行，完成了ELID平面磨削磨床的改装：（3）磨削液是ELID磨削中的关键技术之一，本章对磨削液的成分、作用，进行了简单的分析。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）第四章进给传动设计由于本文所设计的ELID硅片划片机是在传统的平面磨床上进行改装的，传动系统还用磨床本身的传动系统，只是在磨床上加上电解装置（前面已经设计）和回转传动系统。由上述可知，划片机的回转传动系统是本章设计的主要内容。4.1Y轴传动部件的确定由于砂轮刀片Y向进给运动的定位精度决定了划片机的切割精度，所以对其有较高的定位精度要求，Y方向的定位步进运动是划片机的主运动。步进电机输出的是旋转运动，为了将步进电机的旋转运动转换为砂轮刀片的直线运动，Y轴传动部件决定采用螺旋运动。螺旋传动即是利用螺杆和螺母间的相对运动来传递运动和动力的一种传动机构，主要是用来将螺杆的回转运动转变为螺母的直线运动。利用转角与位移的关系，便于细分得到微小位移量。根据接触表面的摩擦性质可分为滑动螺旋传动、滚动螺旋传动和新型螺旋传动（静压螺旋传动及谐波螺旋传动等）。目前应用最多的是滑动螺旋传动和滚动螺旋传动，后者与前者相比，具有传动效率高、同步性好、传动精度高等优点，因此Y轴传动部件采用内循环式滚珠丝杠。4.2回转传动部件的确定回转传动系统的功能室带动工作台顺、逆时针旋转，旋转范围为0~360°。对回转传动系统的要求是要有准确的分度，可以实现小分辨率，能进行微调。这需要很高的传动比，因此回转传动部件确定为有较大传动比的蜗轮蜗杆传动。其中，Y轴传动定位系统由步进电机通过滚珠丝杠、连接板，带动砂轮刀片按设定的步进值沿Y轴向导轨前后运动，最大行程210mm。X轴传动系统由步进电机通过齿形带轮和齿形带，拖动工作台沿X轴向导轨进行最大行程为250mm的左右移动。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）回转传动系统由步进电机通过一对蜗轮蜗杆副带动工作台顺、逆时针旋转，旋转范围0~360°，回转部件装在X轴系统上，与X轴一起运动。4.3砂轮划片机机械系统结构设计4.3.1结构设计的基本要求和原则一般来说，衡量精密仪器设备中的机械系统与结构的质量标准包括两个方面：技术性能指标和经济指标，精密仪器设备中的机械系统与结构都应满足技术性能和经济性两个方面所提出的各种基本要求，这些技术性能和经济性要求可概括为：功能特性要求、精度要求、刚度要求、强度要求、各种环境下工作稳定性要求、结构工艺性要求和使用要求。在设计工作中，通过多方面的调查、研究、查阅文献资料、分析、论证、构思、实验、评估、择优等过程，确定出合理的功能方案，再经过选择、计算、绘图等交互进行的工作，完成定性、定量设计的全部技术图纸和资料文件，全面地满足产品和结构各方面的质量指标和各种要求。然后，经过试制、试验，进一步修改设计，使之更趋完善。4.3.2机械结构设计的基本原则为了减少设备误差，保证设备精度，在设计时应从原理上提高精度，按运动学原理、变形最小、基面和一、最短传动链、精度匹配原则进行设计，产品结构应反映小批配做的特点，尽量利用典型结构，零部件尽可能地标准化、通用化，结构应能进行调整和定位，合理选取零件的材料，力图以最低的成本实现产品的功能，在产品与结构设计中既不能单纯追求降低成本，也不应该片面追求提高功能，而要追求功能与成本的最佳匹配。4.3.3机械结构精度设计的原则56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）精密设备的自身精度是一项重要的技术指标。提高零部件的制造精度、减少原始误差的数值是保证设备精度的基本途径。但零部件的制造精度不能无限制地任意提高，它受到工艺装备条件、工艺水平和生产成本的严格限制，精密设备的精度无论多高，总是存在着误差，完全消除误差是不可能的。误差愈小则制造成本愈高，甚至由于误差过小而使制造和测量成为不可能，所以需要精密设计。精密设计包括两个方面，一方面在完成各零部件的结构设计后，研究与分配允许的总误差，将其经济合理地分配到零部件上，并制定各零部件的公差和技术要求。另一方面需要用误差补偿方法去扩大允许的公差，以解决由于总误差数值很小，致使某些零部件的允许误差过严的问题。在结构设计时，应该尽可能缩短传动链，尽量简化机构，以减少零部件数目，减少误差来源。努力增大结构刚度和牢固性，以减小变形误差和振动的影响。结构设计应尽量符合运动学原理，以最少点接触形成必要的约束，来减少尺寸和形状误差带来的影响，这样既可以提高精度有可以降低对构件接触部位的加工要求，从而获得较高的经济加工精度。结构设计完成以后，根据结构中各零部件对设备精度影响程度的不同，根据实施的可行性，分别对各零部件提出不同的精度要求和恰当的精度分配，允许大尺寸的误差可大些，小尺寸的误差可小些，使机构中零件尺寸的误差与误差传递函数成反比，保证零件精度分配的合理性与经济性，达到功能和成本的最佳匹配。误差分配通过多次反复地进行分配与调整后，最终达到较为满意的结果。4.3.4总体误差分配（1）Y轴定位精度划片机最关键的技术要求是Y轴的定位精度，允许的误差是10μm/200mm。对Y轴定位误差而言，起决定性作用的是Y轴传动系统零部件的制造误差、控制系统误差和图形对中误差。Y轴零部件的制造误差主要来自于滚珠丝杠副和导轨，即使是一级滚珠丝杠，其累积误差也达6μm/300mm，所以误差分配时，不能平均分配误差，分配给Y轴传动系统的误差需要大些。电气控制系统的误差不超过一个脉冲当量值，Y轴的脉冲当量值为5μm56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）。图形对中误差主要来自于眼睛的分辨能力，当两直线端部对准时，人眼的对准精度为α=10″~20″。将角度量纲转化为直线量纲，人眼的对准精度δ=。当使用放大倍数为M的显微镜后，对准精度δ′为δ′=δ/M=（4-1）上述三系统产生的误差相互独立，使1:1直接影响Y轴定位精度的。根据伊桑分析，参与有关产品的设计经验，考虑各部分的难以程度和生产的具体条件，确定了各部分误差的分配如下：总定位精度：10μmY轴传动系统误差：Δ1=7μm控制系统误差：Δ2=5μm图形对中误差：Δ3=1μm由于误差的种类不同，综合的方法也各异。对于随机误差，采用方差运算规则来合成，对已定系统误差的综合采用代数和法。对未定系统误差的合成，可采用绝对和法或方和根法。绝对和法对总误差的估计偏大，不完全符合实际。方和根法是假设各项原始误差不相关，且未知其概率分布，而当作正态分布来对待的，这种方法计算的结果略低于实际总误差，其计算式为（4-2）式中Δ:总误差,μmΔi:未定系统误差,μmm:未定误差个数。未定系统误差既有随机性质，又有系统性质。前面分析的三个系统误差可按未定系统误差处理，所以对上述分配误差用方和根法进行综合，得到总误差为：56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）（4-3）从综合结果上看，此误差分配是合理的。4.3.5回转机构定位精度参考其他划片机回转机构的定位精度，本机采用允许的转角误差为1ʹ/90°。影响转角精度的因素主要包括两部分：电气控制系统和蜗轮蜗杆传动系统。电气控制系统的误差不超过一个脉冲当量值，回转轴的脉冲当量为0.45ʹ，所以回转轴的误差可分配为：90°定位精度：1ʹ控制系统误差：Δ1=0.45ʹ蜗轮蜗杆的传动误差：Δ2=0.7ʹ用方和根法求得总误差为：(4-4)从综合结果看，此误差分配合理。4.3.6Y轴滚珠螺旋副传动精度的计算1.滚珠螺旋副制造误差对传动精度的影响滚珠螺旋副的制造误差是指丝杠的螺距误差、导程误差、牙型圆弧半径误差。导程误差包括300mm导程误差和全长导程误差，是影响螺母位置误差的主要因素。在滚珠螺旋传动中，螺母的理想位移y0为：y0=（4-5）式中n—滚珠丝杠头数：S0—公称螺距，mm：θ—滚珠丝杠角位移，弧度。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）对于单头滚珠丝杠，则y0=（4-6）由于滚珠丝杠制造误差，实际螺距为：st=s0+Δst（4-7）式中Δst—螺距误差，mm。滚珠螺旋传动中螺母的实际位移为：y=（4-8）由滚珠丝杠制造误差引起的螺母位置误差为：Δy=y-y0=（4-9）式中—滚珠丝杠转的圈数。螺母的位移误差可用在螺母移动范围内的动态螺距误差来评定，即等于螺距累积误差Δy=∑Δst（（4-10）2.制造和安装误差对传动精度的影响由于制造和安装误差造成的滚珠丝杠副丝杠的轴线方向与移动方向不平行，就会发生位移误差。这项误差主要是由螺母的附加转角引起的传动误差，其值为：Δyt=（4-11）式中Δθ—螺母的附加转角，弧度。由于其它因素影响较小，可以忽略不计，所以螺旋副螺母最大位置误差可按下式计算：Δy=∑Δst+（4-12）56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）已知Y轴滚珠丝杠副为单头滚珠丝杠，各参数尺寸为：s0=2mm，Δst=0.006mm，Δθ=10′=（设计时给出的公差）由上式可得滚珠丝杠副螺母最大位置误差为：Δy=∑Δst+=0.006+×=0.007（mm）（4-13）上述计算结果表明，总误差分配时分配给滚珠丝杠副的旋转精度是合理的。4.3.7提高传动精度的措施提高机械系统与结构的精度是保证精密设备质量的核心技术问题。它的基本途径有三种：减少误差源和误差值、误差补偿和采用误差校正。4.3.7.1减少误差源和误差值1）减少误差源：在系统和结构中每增加一个环节、零部件，就增加了一个误差源。为此，尽量简化机构的结构，以减少组成运动系统的零部件数量，即减少误差源。2）减少热变形误差：使导热零件截面尺寸均匀或加大截面以利导热：采取人工风冷排热等。3）减少摩擦与磨损引起的误差：相对运动接触表面的摩擦和磨损是一个重要的误差根源，摩擦不仅直接影响效率和灵敏度，而且容易产生自锁，特别是摩擦阻力不均匀和低速运动时，往往产生跳跃和爬行，严重影响运动精度。相对运动接触表面的磨损，使精密设备丧失原始精度，降低使用寿命。为此，设计中采用了摩擦系数小的滚动摩擦，并对有相对运动的接触表面，提出了较高的表面硬度和表面光洁度的要求。4）合理地分配精度：56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）5）采用运动学结构：由于运动学结构是以理论的最少点接触形成必要的约束，而理论上的点是不存在尺寸和形状误差的，当两构件构成点接触时可以避免尺寸和形状误差带来的影响。这样不仅提高了精度，而且降低了对构件接触部位的加工要求，可以获得较高的经济加工精度。半运动学结构也能适当体现这一特点。4.3.7.2在装配调整中补偿误差设计中为了保证设备的精度，并在此前提下降低零件的加工精度要求，达到减少或消除误差影响的措施，统称“误差补偿”。误差补偿的方法可归纳为工艺补偿和设计补偿两类。工艺补偿包括：配做、配修、分组选配和零位调整。设计补偿是在尺寸链中增加一个补偿环K，在装配时通过改变补偿环的尺寸，使封闭环的尺寸保证在预定的公差范围内，并使组成环A1与A2的公差δ1和δ2很容易达到。具体结构中的补偿环K是由选择不同厚度的补偿垫圈来实现的。4.3.8θ轴传动系统的设计θ轴传动系统是由步进电机通过蜗杆、蜗轮副带动工作台顺、逆时针旋转，旋转范围为0~360°。对θ轴传动系统的性能要求是转角定位精度、反向间隙和重复定位精度。蜗杆、蜗轮副是θ轴传动系统的关键部件，下面主要讨论蜗杆蜗轮副的设计。4.3.8.1蜗杆蜗轮副的主要参数选择蜗杆蜗轮副的主要参数有模数m、蜗杆特性系数q、蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2等。进行蜗轮蜗杆传动设计时，一般先根据传动的用途和对传动比的要求，选定蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2，其次根据传动力矩的大小和使用条件确定模数m，同时选定蜗杆特性系数q，以上四个参数确定后，蜗轮蜗杆其它几何尺寸可根据相应的计算公式求出。1.蜗杆头数Z1和蜗轮齿数Z2本次设计由于没有要求转角精度，参考转角精度为≤1′/90°分辨率应该小于30″,所采用的步进电机步近角为1.5°，所以传动比应为：i≥1.5°×60×60/30″=180,实际设计中取i=200。由于传动比大，所以蜗杆头数确定为1，即：56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）蜗杆头数Z1=1蜗轮齿数Z2=iZ1=200×1=200（4-14）2.模数m和蜗杆特性系数q蜗杆和蜗轮啮合时，在中间平面上，蜗杆的轴向模数与蜗轮的端面模数相等，即ma1=mt2=m。蜗轮的端面模数规定为标准模数，采用类比法，查标准手册确定模数为0.5，即m=0.5为了减少滚刀的数目，有利于滚刀的标准化，还规定了对应于一定模数的蜗杆分度圆直径，即对d1/m(d1—蜗杆分度圆直径)的比值加以限制，改比值成为蜗杆特性系数q，q=d1/m。当模数m=0.5时，查标准手册选取蜗杆特性系数为24，即：q=243.蜗杆蜗轮副主要几何尺寸计算蜗杆蜗轮副主要几何尺寸计算列于表4.1。表4.1蜗杆蜗轮副主要几何尺寸计算名称符号计算公式结果1蜗杆分度圆直径d1d1=mq12mm2蜗杆分度圆柱上升角λλ=2°23′7″3蜗杆齿顶圆直径da1da1=d1+2m，=113mm4蜗杆轴面顶隙系数c*c*=0.255蜗杆齿根圆直径df1df1=d1+2（+c*）m10.756蜗杆螺纹部分长度LL≥(11+0.06z2)m20mm7蜗轮分度圆直径d2d2=mz2100mm8蜗轮齿顶圆直径da2da2=d2-2m101mm9蜗轮齿根圆直径df2df2=d2-2（+c*）m98.75mm56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）10蜗轮外圆直径dw2dw2≤da2+2m102mm11蜗轮螺旋角β2β2=λ2°23′7″12蜗轮宽度bb≤0.75da19.5mm13蜗轮轮齿包角2θ2θ=45°~70°70°14中心距aa=56mm4.3.8.2蜗杆蜗轮副设计蜗杆蜗轮副工作图如图4.1所示图4.1蜗杆蜗轮副工作图56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）步进电机通过弹性联轴节直接带动蜗杆旋转,蜗杆每转一周,蜗轮转过一个齿。蜗杆利用两个面对面安装的角轴承作轴向定位，利用调整垫来消除轴承之间的间隙，并预紧轴承，以此提高轴承的旋转精度和增加轴承装置的刚性。蜗轮利用向心球轴承进行中心定位，以提高旋转懂得灵活性。4.3.8.3蜗杆蜗轮副传动误差的计算与精度分析4.3.8.3.1影响传动误差的因素蜗杆蜗轮副的传动误差主要有蜗杆蜗轮副本身和所在轴、轴承等零件在制造、装配时的误差所产生。引起传动误差的原始误差大致可归纳为以下四个方面。1.蜗杆与蜗轮轮齿的制造误差蜗轮轮齿的制造误差必将引起传动误差，轮齿的制造误差是用切向综合误差Δ来度量的。Δ是被测蜗轮与基准测量元件单面啮合时，在被测蜗轮一周范围内，实际转角与理论转角之差的总幅度值。此误差可分为两部分：一部分是大周期误差，它是由蜗轮在加工时齿坯内孔与齿轮机床工作台心轴之间的间隙而引起的几何偏心，以及由机床传动链末级蜗轮的偏心而引起的运动偏心所造成的。另一部分是小周期误差，它是由切齿刀具的制造和安装误差以及机床传动链的其它误差所造成的。两部分相比，后者影响极小。′在齿轮公差中，对不同精度等级的齿轮其Δ是采用齿轮切向综合误差的公差来控制的。即Δ≤（加工时保证，值查手册[36]）。也可以用转角误差Δθ来表示。由于是Δ的最大值，考虑到误差的随机性，对转角误差乘上一个概率系数0.7，将其变为概率值Δθ=4.8/mz（分）（4-15）Δθ是由单个蜗轮本身的制造误差而引起的用转角误差表示的传动误差。2.轴和蜗轮孔的配合间隙c配合间隙必将引起附加几何偏心，从而引起传动误差，由间隙c引起的偏心为：56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）ec==（4-16）式中—蜗轮孔径的上偏差；—与蜗轮孔配合的轴颈的下偏差。3.安装蜗轮处轴承对轴的径向跳动δs此径向跳动也产生一个附加几何偏心，由径向跳动δs所引起的偏心为：em=（4-17）4.轴承动圈的径向跳动δu由此径向跳动所引起的偏心为：en=δu（4-18）4.3.8.3.2蜗杆蜗轮副传动误差的计算及精度分析由前述影响传动误差的四个方面因素可知，传动误差是由四个大小不同的偏心对转角误差的影响引起的，而且这四个偏心的相对位置（相位）是随机的。但当蜗轮一旦制造和安装完毕之后，各相位就固定不变了，而且是以同一转速同步旋转，因此运用概率统计理论来计算传动链的误差时，应根据平面上四个随机矢量的合成原理来进行计算。实践证明，在影响传动误差的四个方面的因素中，蜗杆蜗轮副本身的制造误差影响最大，其它三个因素在精心设计、精心加工和装配的条件下影响较小，有时可忽略不计。因此，输出的传动误差Δθt可按下式计算：Δθt=（4-19）式中—传动切向综合公差，=50μmΔθt===2.4′56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）转角90°时的传动误差为：=0.6′（4-20）整个系统转角90°时的转角误差为:Δθs===0.75′<1′/90°（4-21）从计算结果看，设计的蜗杆蜗轮副的旋转精度能够满足设备的使用要求。4.4小结由于本章的设计主要是在传统平面磨床的基础上设计的，其传动机构大部分还是平面磨床的，只是在传统平面磨床的基础上加了一个回转机构。所以，本章的主要内容是回转机构的设计。通过查资料、查手册，我对机械系统的设计原则、要求、精度分配等，又有了新的了解和认识。本章的回转机构采用的是蜗轮蜗杆传动，通过蜗轮蜗杆的设计，对蜗轮蜗杆的一些设计的参数，蜗轮蜗杆的具体结构，又有了新的体悟。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）第五章法兰盘的设计及其它法兰盘只是一个统称，通常是指在一个类似盘装的金属体色的周边开上几个固定用的孔用于连接其它东西。它的作用是连接及传动。此处的法兰分前法兰和后法兰，其作用是连接主轴和砂轮以及把砂轮加紧。5.1后法兰设计后法兰的作用是连接主轴和砂轮；所以，其设计需根据主轴的尺寸和砂轮的内径进行设计，具体设计如图5.1。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）图5.1后法兰盘5.2前法兰设计前法兰盘的作用是连接后法兰和砂轮，并把砂轮压紧；所以其设计需根据后法兰和砂轮进行设计，其设计如下图5.2。图5.2前法兰5.3阳极石墨电刷弹簧的选择由于阳极电刷是通过电刷弹簧把石墨紧紧地压在主轴上，以保持电刷和主轴始终接触；随着石墨的磨损，弹簧的预紧力得到释放，使得石墨向前进给与主轴接触。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）为了使弹簧的位置固定，弹簧和石墨电刷的头部需相连。由于石墨的直径为6mm，头部直径4mm，所以弹簧的内径为4mm，外径为6mm，弹簧钢丝直径为1mm，长度为45mm。5.4小结本章设计的内容是连接砂轮和主轴的前后法兰盘。通过本章的设计，我了解了法兰盘的主要作用和磨床主轴法兰盘的设计方法。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）结束语两个月以来，通过不断的努力，我的毕业设计终于完成了。毕业设计的完成也就预示着我的大学生活也将要划上一个圆满的句号。回想大学四年的学习生活，点点滴滴都已深深地印刻入了我的脑海里，即将成为了我人生回忆里的一幅美丽的画卷！毕业设计是对我们大学四年的一个总结和检验。通过毕业设计的设计，它让我们对在大学所学知识进行从新的回顾和温习。它不仅让我们在认识新知识、新事物的同时，获得新鲜感；而且通过毕业设计，也是对我们即将走向社会的知识分子的一次检验和考验。对我而言，它让我认识到我对本科四年的基础知识的掌握是片面的、死板的、不牢固的，这让我深深地感到羞愧，也深深地认识到自己的不足所在。并且对所遇到的问题不能全面且具体地认识，找到很好的解决方案；以至于在本次设计中遇到很多问题，出过很多的漏洞，让我多次打扰和麻烦老师带我去实验室看现有的电解设备和认真的讲解。通过本次设计，它不仅锻炼了我对知识的运用能力，而且让我对四年来所学的知识进行了系统化、条理化、全面化的回顾和复习。四年的理论学习，枯燥而乏味；通过亲自动手收集资料、查课本、查手册进行设计；不仅让我们在实践中体会理论知识的趣味，而且锻炼了我们的动手能力；这些能力和经历对我们以后从事相关行业有很大的帮助。由于本次的毕业设计需要画图和电子打印论文，通过毕业设计的画图和论文的制作，我又在无形中学会了相关的办公软件和绘图软件，同时又提高了我的电脑操作能力。这应该就是生活处处是学问。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）本次设计虽然已经结束，但对我而言，我获得的不仅是知识，它也锻炼了我为人处世的能力、沟通能力和对待事情的态度。本次设计我得到了老师和同学们的帮助，在此特别感谢老师的指导和同学们的热情帮助；也要感谢我所遇到的难题和麻烦，是这些麻烦加强了我和老师的关系以及与同学们的友谊。我相信毕业是大学生活的结束，却是另一种新的开始。最后，我深深地感谢在这四年所遇到的老师和同学，是你们传授我知识、教我如何做人、在我困难的时候帮助我，是你们陪我走过了快乐而充实的四年大学生活。站在熟悉的校园里，过去的快乐画面仍似昨天。我爱这里熟悉的学生和老师，爱这里的大石头，爱这里的闻涛林、爱这里的馨月湖、爱这里的白玉桥、爱这里的图书馆、爱这里的一草一木。天空没有鸟儿的痕迹，但我已飞过。我想多年以后，虽然一切都变了，不在认识我，好像天空不认识鸟儿；但在鸟儿心中，它的家永远是浩瀚无际的天空。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）致谢当我的毕业设计完成的时候，我的心情是无以言表的高兴和激动。我的论文题目是划片机的进给系统和电解装置的设计。本次论文的圆满结束，虽然离不开自己坚持不懈的努力，但是却不仅仅是我个人的功劳。本次毕业设计的完成，离不开老师和同学的指导和帮助；衷心的感谢老师和同学们。首先我要感谢我的指导老师郐吉才老师，是他的鼓励和教导指引着我走过了这两个月的时间，对我的构思和相关图纸论文不厌其烦的进行指导和指正，对我的优点予以肯定，使我在完成论文的同时也深受启发和教育。郐老师严谨的治学态度，使我受益匪浅，不仅向郐老师学到了一些专业知识，而且在老师的督促下也在无意中学会了一些常用的软件，这对于我这个没有电脑的学生来说，的确是一件值得庆幸的事。另外，郐老师对学生也非常的和善可亲，无论什么时候，只要有问题，都会在最短的时间里给我们解决。真心的感谢老师！在我做毕业设计的过程中，我得到了很多同学的帮助，尤其是给我提供电脑用，还有和同学们的讨论，他们的好的建议都对我的毕业设计有很大的帮助。在此谢谢我可爱的同学们。当然，更要感谢的是给我提供学习场所，学习资源的母校。在这里，我不但学会了很多知识，和为人处世的能力；而且还得到了很多丰富多彩的记忆。谢谢我的母校，愿母校蒸蒸日上，越办越好。最后，衷心的感谢答辩组的老师给我的指导和教诲，谢谢你们！无论我在哪里，我都会不停的学习，不停的积蓄自己能力和知识，争取早日为社会、为祖国贡献自己的一份力量，为母校争光添彩。56 河南理工大学2014年毕业设计（论文）参考文献[1]关佳亮，袁哲俊，张飞虎等.ELID精密镜面磨削用新磨削液的研制.哈尔滨工业大学学报，1998,30(5):69-71[2]关佳亮，袁哲俊，张飞虎.ELID精密镜面内孔磨削技术的应用.制造技术与机床，1998(1):25-26[3]张飞虎，朱波，亲殿荣等.ELID磨削硬脆材料精密和超精密加工的新技术宇航材料工艺，1999(1):51-55[4]张飞虎，张春河，欧海涛等.在线电解修整镜面磨削中砂轮耐用度的研究.哈尔滨工业大学学报，1999,31(6):9-11[5]袁慧珠太阳能电池砂轮划片机研制总结报告，沈阳仪器仪表研究院，2003.12：6[6]杨树文砂轮划片机z向工作台机械结构关键技术的研究，[7]袁慧珠精密砂轮划片机的设计与精度分析2004，3,1[8]甄万才砂轮划片机划切硬脆材料的工艺研究2006,10,26[9]王德泉.砂轮特性与磨削加工.中国标准出版社.2001[10]关佳亮，郭东明，袁哲俊.ELID镜面磨削砂轮氧化膜生成机理.中国机械工程，1999,10(6):630-632[11]高兴军，赵恒华.高速超高速磨削加工技术的发展及现状.辽宁石油化工大学学报，2004,24(4):43-46[12]濮良贵,纪名刚.机械设计.高等教育出版社.2006[13]上海纺织工学院哈尔滨工业大学天津大学主编机床设计图册上海科学技术出版社[14]杨现卿主编机械设计课程设计中国电力出版社2012.456 河南理工大学2014年毕业设计（论文）56本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名学号专业班级指导教师职称单位课题性质设计□论文□课题来源科研□教学□生产□其它□毕业设计（论文）题目 开题报告（阐述课题的目的、意义、研究现状、研究内容、研究方案、进度安排、预期结果、参考文献等）一、论文研究的目的、意义1、现实意义：指出现实当中存在这个问题，需要去研究，去解决，本课题的研究有什么实际作用。2、理论意义：论文的理论和学术价值。二、研究现状1、国内研究现状：（国内对此课题研究到了什么程度）2、国外研究现状：（国外对此课题研究到了什么程度）三、研究内容此部分即为论文大纲（大纲格式如下：）绪论(论文研究的目的、意义论文研究的内容论文的研究方法)1．。。。。。（只写该标题的名称即可）1．1．。。。1．1．1．。。。。1．2．。。。。1．2．1．。。。。2．1．。。。2．1．1．。。四、研究方案此部分内容为研究方法，即通过何种途径完成本篇论文。如观察法、调查法、实验法、 经验总结法、个案法、比较研究法、文献资料法等。在介绍方法时简单写一下通过此方法研究出了什么内容。五、进度安排在毕业任务书中有，粘贴过即可。六、预期结果本部分为你的论文预期达到什么程度。（即达到本科毕业论文答辩水平）七、参考文献参考文献的格式一定要写对。1、期刊格式：[序号]主要责任者．文献题名[J]．刊名，年，卷（期）：起止页码．如：[1]周颖，王姣.谈邮政储蓄银行对银行业竞争格局的影响[J].商业时代，2006[2]景玉琴.构建中小企业政策性金融支持体系[J].上海金融学院学报，20042、著作格式：[序号]主要责任者．文献题名[文献类型标识]．出版地：出版者，出版年.起止页码．如：[1]陈晓红.中小企业融资[M]北京.中国金融出版社，20013、报纸文章：[序号]主要责任者.文献题名[N].报纸名，出版日期（版次）．4、电子文献：[序号]主要责任者.电子文献题名[电子文献及载体类型标识].电子文献的出处或可获得地址，发表或更新日期/引用日期（任选）． 指导教师意见：指导教师签名：年月日教研室意见：审查结果：同意□不同意□教研室主任签名：年月日 电子科技大学毕业设计(论文)成绩考核表题目：教学中心：学生姓名：学号：专业：指导教师：职称：所在单位： 指导教师意见：签字：年月日 评审意见：评阅人：年月日答辩意见：答辩小组组长签名：年月日毕业设计（论文）成绩1．设计说明书（论文报告）分总分：（等级：）2．答辩分3．平时成绩分 学校意见：年月日1．学生毕业设计（论文）正本存教学中心。2．本表一式两份，一份存入学生档案，一份学校存档。3．此表须用钢笔填写。附件2：2008级统招本科生毕业论文(设计)中期检查表（学生用表）学院检查时间年月日论文题目指导教师学生姓名专业班级学号目前已完成的 任务是否符合任务书要求的进度是否尚需完成的任务能否按期完成任务能不能存在的问题及拟采取的办法存在的问题拟采取的办法对指导教师的建议学生（签名）：年月日本科生毕业论文(设计)中期检查表（教师用表）学院检查时间年月日 论文题目指导教师学生姓名专业班级学号指导情况指导方式工作进度完成情况提前完成按计划完成延期完成没有完成质量评价（学生前期已完成的工作的质量情况）优良中差工作态度情况（学生对毕业论文的认真程度、纪律及出勤情况）认真较认真一般不认真选题是否有变化有无选题变化原因目前存在的问题，拟采取解决问题的方案及措施对该同学阶段性工作的评价指导教师（签名）：年月日 （此表一式两份，一份学院存档，一份交教务处实践科存档。）致谢我历时将近两个月时间终于把这篇论文写完了，在这段充满奋斗的历程中，带给我的学生生涯无限的激情和收获。在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师给我提供了很多方面的支持与帮助，尤其要强烈感谢我的论文指导老师—XX老师，没有她对我进行了不厌其烦的指导和帮助，无私的为我进行论文的修改和改进，就没有我这篇论文的最终完成。在此，我向指导和帮助过我的老师们表示最衷心的感谢！ 同时，我也要感谢本论文所引用的各位学者的专著，如果没有这些学者的研究成果的启发和帮助，我将无法完成本篇论文的最终写作。至此，我也要感谢我的朋友和同学，他们在我写论文的过程中给予我了很多有用的素材，也在论文的排版和撰写过程中提供热情的帮助！ 金无足赤，人无完人。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和同学批评和指正！'