摘要本文设计了一种陶瓷刀具材料柔切用内圆切片机，根据内圆切片机的主要参数，对切片机的各个部件进行三文造型设计并对设计的零件进行强度校核，使其满足设计要求。本文详细介绍了各部件的设计要求和设计过程，其中包括主轴系统、横向和纵向进给系统、传动系统以及刀盘、机架和夹具等设计，绘制了二文图。本文还通过 Solidworks 对主轴使用进行了有限元分析，得到了在工作条件下主轴各部位的应力和应变情况。本文设计的进给系统与原有内圆切片机相比，横向和纵向各有一个丝杠副实现进给，比原有的只有一个丝杠副更加方便。41517
毕业论文关键词 陶瓷刀具材料；主轴；进给系统；Solidworks；有限元分析
Title Design of an inside diameter slicer used in machiningceramic cutting tool materials
Abstract This paper designed a kind of soft ceramic cutting tool materials and cutting with circular slicemachine, according to the main parameters of circular slice machine, slicing machine parts in 3d modeling design and the design of parts, check the strength to make it meet the designrequirements. This paper introduces in detail the components of the design requirements anddesign process, including the main shaft system, transverse and longitudinal feed system,transmission system and cutting wheel, frame and fixture design, draw a 2 d figure. This paperalso by Solidworks spindle using finite element analysis, obtained in each part of the work underthe conditions of the main shaft of stress and strain. In this paper, design of feed systemcompared with the original inner circular slice machine, vertical and horizontal each have ascrew to feed, than the original is only one screw pair is more convenient.
Keywords Ceramics cutting tool materials；Spindle；Feeding System；Solidworks FEM
目 次
1 绪论.. 1
1.1 研究背景和意义..1
1.2 研究目的.. 1
1.3 内圆切片机的研究现状.2
1.3.1 内圆切片机的结构原理. 2
1.3.2 内圆切片机的工作原理. 2
1.3.3 国内外的研究现状.3
1.4 本课题的研究内容 3
1.4.1 本设计要求的各参数3
1.4.2 研究内容4
2 主轴系统的设计. 5
2.1 主轴设计的主要内容.. 5
2.2 主轴的要求.5
2.2.1 回转精度5
2.2.2 刚度5
2.2.3 抗震性..5
2.2.4 热稳定性.6
2.2.5 耐磨性..6
2.3 电机的选择.6
2.4 主轴系统传动方案的选择7
2.5 主轴各部件的设计 7
2.5.1 主轴轴承的选择.. 7
2.5.2 主轴主要参数的确定8
2.5.3 主轴热处理及技术要求11
2.5.4 主轴校核.12
2.6 主轴静态有限元应力分析.14
2.6.1 主轴静态应力分析..14
2.6.2 主轴有限元应力分析过程. 14
2.6.3 运算结果的展示16
3 传动系统的设计.. 19
3. 1 带的种类的选择..19
3. 2 V带传动的设计19
3.2.1 主要失效形式. 19
3.2.2 设计计算.19
3.2.3 尺寸规格..21
4 进给系统的设计.. 22
4.1 导轨的设计..22
4.1.1 导轨的分类、特点及应用. 22
4.1.2 导轨设计的基本要求和主要内容.22
4.2 丝杠副的设计.25
4.2.1 概述25
4.2.2 螺纹牙型和尺寸的确定.. 25
4.2.3 丝杠、螺母的材料与热处理25
5 主要零部件的三文造型及装配图27
5.1 夹具体的三文造型. 27
5.2 刀盘的三文造型设计 27
5.3 主轴以及丝杠等零部件的三文造型..29
5.3.1 主轴的三文造型29
5.3.2 丝杠螺母的三文造型.29
5.4 进给系统的三文造型 30
5.4.1 进给系统的部分零部件的三文造型设计30
结 论.. 32
致 谢.. 33
参考文献.34
1绪论
1.1 研究背景和意义在科技飞速发展的今天，传统材料的缺陷性日益凸显，因此开发新材料尤为重要。而具有高强度、高刚度、高耐热性和抗腐蚀性等诸多优异性能的陶瓷材料，在目前的高科技领域比如航空航天，生物，军工等被广泛应用。陶瓷硅的研究就显得非常重要[1]。而硅圆片的加工方法一直延用以下工艺过程：晶棒成长—晶棒裁切与检测—外径滚磨—切片—圆边倒角—表层研磨—蚀刻—去疵—抛光—清洗—检验一包装[2]目前,晶片切割主要的方法有金刚石内圆切割和线切割[3]，但线切割技术同内圆切割技术相比有其明显的弱点，内圆切割具有误差小、易控制、切割过程成功率高和可实现单片质量控制等优点。所以硅圆片切片工艺过程中多应用内圆切割技术，该技术于二十世纪七十年代末发展成熟[4]。切片机己广泛应用于半导体材料、石英、陶瓷、铁氧体、妮酸铿等硬脆材料的切割，是半导体加工的重要工序，在国内外许多材料加工单位普遍采用。切片机直接影响到晶片的成本、质量以及各种性能。所以，硅晶体切割的主要研究方向位内圆切片机的研究。这对于提高生产效率，降低加工成本等方面具有重要的意义。 Solidworks切割陶瓷材料内圆切片机设计:http://www.751com.cn/jixie/lunwen_41598.html