毕业设计（论文）开题报告
院（部）： 2015年 03 月 26日
课题名称 大型球磨机罐体焊接自动化装备机械设计
学生姓名 专业班级 课题类型 工程设计
指导教师 职 称 课题来源 生产
1、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
1.1 国内方面
国内研究与开发超精密平面大型球磨机抛光设备的研究机构主要有中国航空精密机械研究所、浙江工业大学、长春理工大学、中科院人工晶体研发中心、南京航空航天大学等。生产超精密平面大型球磨机抛光设备的公司主要有上海日进机床有限公司、上海菜特门机械有限公司、北京奥美创新机电科技有限公司、深圳宏达高精度平面大型球磨机抛光设备有限公司、深圳市纳诺斯精密机械技术有限公司等。目前代表国内最高水平的北京中国航空精密机械研究所(超精密加工技术国防科技重点实验室)80年代研制的龙门结构式CJY-500超精密平面大型球磨机机床，上下大型球磨机盘用静压油缸推动上磨盘运动，轴向重复定位精度优于0.2µm。在大型球磨机机床上配有金刚石切削机构，可以对大型球磨机盘进行加工。磨盘用金属锡制成时加工平面度可达0.03µm．工件表面粗糙度达0.3nm[13]。浙江工业大学研究的台式智能型纳米级抛光机除采用了常规的修正环在线修整装置、偏心载荷修整工件的平行度外，附加了最佳加工工艺参数专家数据库控制系统和超精密光栅测控技术控制抛光盘转数等技术。通过修正环的旋转可以实时连续的对大型球磨机盘、抛光盘的平面度进行修整，可用于硅片、铌葭锂基片、钽酸锂基片、石英晶体等平面晶体工件的加工[14]。长春理工大学则生产了高速(固结磨料)平面大型球磨机机．主要用于透镜的精磨加工。中科院人工晶体研发中心高宏剐等人研制了FP500型超精密锡磨盘平面研抛机，机床的主体结构例似于小型立 车与立式端面磨床的合成，具有超精密车削与超精密研抛两大功能，可以方便地进行基于多种基本原理的超光滑研抛研究。
1.2 国外方面
国外精密单面游离磨料大型球磨机机生产商主要有Engis公司、Logiteeh公司、英国Lapmaster International公司、日本Hitechnoth公司和德国爱孚机械制造公司等。Engis公司是世界上平面大型球磨机、抛光加工的技术领先者，总部设于美国，在日本、加拿大、英国、韩国、新加坡、香港均设有分公司。其中Engis Hyprez flat lapping machines适合于金刚石磨料大型球磨机，预设工厂常用速度：可实现0-440RPM无级变速；2级压力控制，慢停慢启动功能，可以加工各种晶体、半导体基片等。例如：加工GaN 6小时后表面粗糙度可达Ra 0.39 nm；加工YAG90分钟后表面粗糙度可运Ra 0.40 nm，Rt 4.40 nm，平面度为1 50nm/1 5ram。 英国Logitech公司有40多年的大型球磨机抛光经验，它生产的系列桌面CMP抛光设备具有很高的精度，抛光GaAr的平面度为5级条纹，表面粗糙度Ra 达到3-4nm，厚度可以控制在±2µm到100µm，平行度为±2µm。DH系列抛光设备还带有自动化的大型球磨机头(45KG)、自动加载系统和上下工件系统。PM5自动大型球磨机抛光机，装有大型球磨机盘平面度自动监控和调整系统，可将大型球磨机盘的平面度自动修正到操作者所期望的范围内，误差为1µm，极大的降低了人工修正的时间，提高了工作效率[12]。 英国Lapmaster International公司(莱玛特公司)也是世界知名的先进大型球磨机抛光设备的制造商，主要生产单面、双面大型球磨机抛光机。它生产的单面大型球磨机/抛光机能实现对压电晶体、半导体材料、光学玻璃、光电子晶体、电子陶瓷等金属或非金属的单面大型球磨机或抛光加工，能使加工表面获得较好的平面度和表面粗糙度。日本Hitechnoth公司能生产非常小型的桌式大型球磨机机，用于晶片的精密大型球磨机加工。HIT-12B型单面大型球磨机机可配置的大型球磨机盘直径范围为300mm~380mm，可同时加工三块晶片，主轴转速0~60rpm，加载力为静载荷，系统自动控制研抛时间，最大的的特点是该型机器非常的轻便，机器总重量只有60kg，非常便于搬运。HIT-24P-H4单面抛光机抛光盘的直径为610mm，具有4个工件轴，可同时抛光四个工件，工件的最大直径可达23 0ram，工作区以透明玻璃密封，控制面板采用LED触摸屏，操作非常方便。整机重1 500kg，搬运有些不便。
1.3选题的依据和意义
大型球磨机是物料被粉碎之后，进行粉磨的关键设备。国产球磨机回转主轴大都采用浇油润滑的巴氏合金滑动轴承作为支承，配合面基本处于混合摩擦或边界摩擦工作状态。这种支承摩擦阻力大，工作中轴瓦不断发生磨损，在停机后进行重新启动时这种现象尤其明显，造成球磨机启动力矩大，摩擦功耗大。静压轴承在两摩擦副之间存在着一层完整的有压油膜，实现了完全液体润滑，摩擦副之间无直接摩擦；油膜产生的液压支承力足以平衡承载力，从而实现两配合面间无磨损的长期运转。因而，这种支承形式具有承载能力大、运动精度高、抗震性能好、使用寿命长、摩擦功耗小等特点。由于静压轴承摩擦仅发生在润滑油之阉，功率损耗小，运行平稳，在低速重载的大型球磨机上已获得成功应用，目前逐渐替代浇油润滑的滑动轴承。
2、研究的基本内容，拟解决的主要问题
2.1 研究的基本内容：
分析设计球磨机罐体焊接的工艺方案，制定设计方案，进行方案比较，优化设计方案，确定方案及相关计算。设计满足大型球磨机罐体的焊接自动化装置。完成装配图结构设计，整机的运动参数计算，相关零部件结构参数选择、校核及尺寸计算。
2.2 拟解决的主要问题
1）解决球磨机利用率低的问题
2）对大型球磨机焊接自动化装备部分进行改进
3）物料进入筒体就直接落入内层，内层的物料要经过较长时间才能进入外层充分碾磨，从而损失了大量能量，本科最终要解决这个问题。
3.研究步骤、方法及措施
（1）查阅有关焊接装置设计方面的资料，翻译与焊接装置设计相关英文文献。查阅有关焊接装置设计方面的资料查阅有关焊接装置方面的资料，查阅15篇以上与题目相关的文献；
（2）设计满足球磨机罐体制造及维修的焊接装置。要求生产效率高、现场施工方便、安全。设计计算正确，结构合理，工艺容易实现，符合机械设计标准。
4、研究工作进度
(1) 1~2周，查阅相关资料，学习焊接装置的设计方法。
(2) 6~10周，根据任务书要求，对零件进行分析，确定焊接装置的设计方案，按步骤进行设计计算，确定工艺参数，画出焊接装置的装配结构草图，并确定草图中各零件的结构、尺寸、材料、公差和技术要求。
(3) 11~13周，书写设计说明书，用CAD画出焊接装置装配图和所有零件的零件图，绘出主要零件的立体模型图，交指导教师审查。
(4) 14~15周，按指导教师的要求对设计说明书和图的电子稿进行修改，修改后交指导教师审核。
(5) 16周，指导教师审核通过后，打印、装订毕业设计，准备答辩。
(6) 17周，毕业答辩，根据答辩反馈意见进行毕业设计图纸和设计说明书的完善。
5. 主要参考文献
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