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冰刀研磨機設計
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- 摘 要
冰上運動的發(fā)展對冰刀質(zhì)量提出了更高的要求，可是冰刀的手工研磨自動化程度低，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)控方法應用到冰刀研磨當中去。冰刀的數(shù)控研磨需滿足設備便攜、工藝簡單、控制精確、研磨精度高等方面的要求。本文結合國家體育總局冬奧會攻關項目“便攜式數(shù)控冰刀測量與研磨機的研制”，圍繞上述要求進行了系統(tǒng)的深入研究，具體內(nèi)容如下：
首先，冰刀數(shù)控研磨機的便攜性主要體現(xiàn)在其設備本身的質(zhì)量和體積上。本文針對影響冰刀研磨設備便攜性的因素，提出了兩點實現(xiàn)設備便攜性的方法。確定了冰刀研磨機的總體布局和關鍵元部件的選取，冰刀采取立式，工作臺采取臥式，盡量縮小設備的尺寸。PC 機通過打印機接口直接連接冰刀研磨設備，實現(xiàn) PC 機直接數(shù)控，從而去掉了傳統(tǒng)數(shù)控設備中的工控機，以滿足冰刀研磨機便攜性的要求。
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、拋光磨三級研磨，控制系統(tǒng)根據(jù)研磨總量自動生成研磨工藝。研究設計了冰刀研磨的專用砂輪，同時根據(jù)砂輪的磨損機理，提出了砂輪修整方法。
最后，在基于華中開放數(shù)控平臺的基礎上，開發(fā)了冰刀研磨的系統(tǒng)控制軟件。設計了冰刀研磨砂輪的特殊運動方式采用 CNC-PLC 模擬量單元的數(shù)據(jù)及信號處理環(huán)節(jié)，用變頻器來實現(xiàn)對砂輪主軸電機的控制從而保證砂輪以恒定的線速度進行研磨加工。將面向?qū)ο缶幊碳夹g應用到冰刀的數(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界面，使人機交互變得容易，更適合于運動員操作使用，同時，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。
關鍵詞：冰刀 數(shù)控研磨機 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)實意義.............................................................................3
1.2 冰刀研磨技術概述.................................................................................................4
1.3 國內(nèi)外研究狀況.....................................................................................................6
1.4 主要內(nèi)容.................................................................................................................6
2 冰刀研磨機總體結構...............................................................................................8
2.1 冰刀研磨機的主要指標.........................................................................................8
2.2 冰刀研磨機的基本要求........................................................................................8
2.3 冰刀研磨機總體布局............................................................................................8
2.4 主要部件的設計和選擇...................................................................................... 10
2.5 磨削力的計算 .....................................................................................................12
2.6 冰刀的裝夾技術.................................................................................................. 12
2.7 本章小結.............................................................................................................. 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.................................................................................................. 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 砂輪的結構........................................................................... ...............................19
3.5冰刀與砂輪位置關系............................................................................................19
3.6 砂輪的修整.......................................................................................................... 20
3.7 本章小結...............................................................................................................22
4 冰刀研磨機控制系統(tǒng)方案.....................................................................................23
4.1 系統(tǒng)的硬件結構.................................................................................................. 23
4.2 研磨的運動控制分析.......................................................................................... 23
4.3 砂輪恒線速度的控制.......................................................................................... 24
4.4本章小結................................................................................................................25
5 冰刀研磨機機械結構的幾何建模.........................................................................26
5.1 SOLID Edge軟件簡介 .....................................................................................26
5.2 冰刀研磨機機械結構實體建模過程...................................................................26
5.3 本章小結 ............................................................................................................27
6 總結與展望............................................................................................................. 32
7 參考文獻..................................................................................................................33 ...
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