抛光聚晶金刚石复合片的电火花抛光机设计
摘 要
本文通过调研国内外现有机械抛光机械的使用情况，在综合分析各自优点的基础上，通过自主创新研制出一种新型型材抛光机。抛光聚晶金刚石机械扫纹方法是利用型材在挤压时效之后，通过一台专用的机械扫纹设备，将同规格的抛光聚晶金刚石有规则地平放在扫纹机工作台上，选择适当的工作台行走速度。通过扫纹轮与抛光聚晶金刚石表面触压和高速干磨擦(无需任何扫纹剂), 从而达到彻底消除型材表面挤压纹的方法。而抛光聚晶金刚石的机械扫纹质量效果，取决于使用扫纹轮的材质、扫纹的压下量、扫纹次数和扫纹工作台的移动速度。本文设计的型材抛光机能够适应不同截面形状型材抛光的要求，具有抛光面积大、抛光质量好、工作效率高的特点，对实现型材抛光机械化具有很高的现实意义，促进了型材加工行业机械化发展。
关键词：型材，抛光，机械扫纹，机械化
1 绪 论
1.1 引言
抛光聚晶金刚石，就是铝棒通过热熔、挤压而得到不同截面形状的铝材料。抛光聚晶金刚石的生产流程主要包括熔铸、挤压和上色三个过程。其中，上色包括：氧化、电泳涂装、木纹转印、氟炭喷涂、粉末喷涂等过程。
按用途分类可以分为以下几类：
1. 建筑抛光聚晶金刚石（分为门窗和幕墙二种）.
2. 散热器铝抛光聚晶金刚石复合片。
3.一般工业铝抛光聚晶金刚石复合片：主要用于工业生产制造用的，比如自动化机械设备、封罩骨架以及各公司根据自己机械设备要求定制开模，又如流水线输送带、提升机、点胶机、检测设备、送货架等等，电子机械行业以及无尘室用得居多。
4、轨道车辆结构的抛光聚晶金刚石复合片：主要用于轨道车辆的车体制造。
5、装裱类抛光聚晶金刚石，制作成铝合金的画框，装裱各种展览、装饰画。
按合金成分分类：
可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝抛光聚晶金刚石复合片，其中6系的最为常见.不同牌号区别在于各种金属的成分配比是不一样的，除了常用门窗抛光聚晶金刚石如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列建筑抛光聚晶金刚石之外，工业铝抛光聚晶金刚石复合片没有明确的型号区分，大多数生产厂家都是按照客户的实际图纸要求加工的。
按表面处理要求分类：
1. 阳极氧化铝材。
2. 电泳涂装铝材。
3. 粉沫喷涂铝材。
4. 木纹转印铝材。
5. 氟碳喷涂铝材。
6. 刨光铝材(分为机械刨光类与化学抛光类两种，其中化学抛光的成本最高，价格也就最贵)。
铝抛光聚晶金刚石复合片的特点：
抗腐蚀性：抛光聚晶金刚石的密度有2.7g/cm3，约为钢、铜或黄铜密度(分别为7.83g/ cm3，8.93g/ cm3)，的1/3。在大多数的环境条件下，包括在空气、水(或盐水)、石油化学以及很多化学体系中，铝能够显示优良的抗腐蚀性。
电导率：抛光聚晶金刚石因为它的优良电导率而经常被选用。在重量相等基础上，铝的电导率相当于铜的两倍。
热导量率：铝合金热导量率约是铜的50-60%，这对在制造热交换器、加热电器、蒸发器、炊事用具，以及汽车缸盖与散热器都很有利。
非铁磁性：抛光聚晶金刚石不是铁磁性的，这对电气工业以及电子工业而言是一个重要特性。铝抛光聚晶金刚石复合片是不能自燃的，这对于涉及装卸或者接触易燃易爆材料应用来说是很重要的。
可机动加工性：抛光聚晶金刚石的可机动加工性是优良的，在各种变形的铝合金和铸造的铝合金中，以及在这种合金产出后具有的各种状态下，机加工特性变化相当大，这就需要特殊的机床技术。
可成形性：特定拉伸强度、屈服强度、延展性和相应加工硬化率支配着允许其变形量的变化。据前瞻网《2013-2017年中国铝抛光聚晶金刚石复合片行业细分产品产销需求和前景预测分析报告》调查显示，商业上可提供的铝抛光聚晶金刚石复合片在不同形态下成形性额定值取决于其成形的工艺方法。
回收性：铝具有极其高的回收性，再生铝特性与原生铝几乎没有别。
生产流程：熔铸是铝异形材生产的首道工序
主要过程为：
（1）配料：根据所需要生产的具体的合金牌号，计算出合金成分的添加量，并合理搭配各种源材料。
（2）熔炼：将已配好的原材料按照工艺要求加入熔炼炉中熔化，并通过除气、除渣等精炼手段将熔体中的杂渣、气体等有效除去。
（3）铸造：熔炼好的铝液在适当的铸造工艺条件下，在深井铸造系统作用下，冷却铸造成各种规格的铸棒。
挤压：挤压是型材成形的一种手段。先根据抛光聚晶金刚石复合片产品的断面设计，制造出模具，再利用挤压机将加热好的铸棒从模具中挤出成形。常用牌号6063的合金，在挤压时还需用一个风冷淬火的过程及其后的人工时效过程，用来完成热处理强化。不同牌号的热处理强化合金，其热处理制度也不同。
氧化：挤压好的抛光聚晶金刚石复合片，其表面耐蚀性并不强，须通过其阳极氧化进行表面处理来增加铝材的抗蚀性、耐磨性和外表的美观度。
其主要过程为：
（1）表面预处理：用化学或物理方法对抛光聚晶金刚石复合片表面进行清洗，裸露出纯净基体，以利于获得完整的、致密的人工氧化膜。还可以通过机械等手段获得镜面、无光（亚光）表面。
（2）阳极氧化：经表面预处理的抛光聚晶金刚石复合片，在一定工艺条件下，基体的表面发生阳极氧化，会生成一层致密、多孔、具有强吸附力的AL203膜层。
（3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜膜孔孔隙封闭，从而使氧化膜的防污染、抗腐蚀和耐磨性增强。氧化膜是无色的，利用封孔前的氧化膜强吸附性，在膜孔内吸附并沉积一些金属盐，使型材外表显现本色以外的许多颜色，比如：黑色、古铜色、金黄色和不锈钢色等。
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
1绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 国内外抛光聚晶金刚石复合片发展现状 3
1.2.1 国外研究现状 3
1.2.2 国内研究现状 3
1.3 研究的目的和意义 5
1.4 研究内容 5
1.5 技术路线 6
1.6 本章小结 7
2抛光聚晶金刚石复合片抛光机总体方案设计研究 7
2.1 整机设计原则 7
2.2 设计方案确定 7
2.2.1 抛光聚晶金刚石的形状 7
2.2.2 抛光方案的确定 8
2.3 总体结构设计 8
2.4 传动系统设计 8
2.5 工作原理 9
2.6 本章小结 9
3丝杆传动系统的设计 9
3.1 型材抛光机传动形式的选择 9
3.2 丝杆螺母螺旋传动 10
3.3 传动方案的确定 11
3.4 丝杆螺纹的设计与校核 12
3.4.1 滑动螺旋传动特点 12
3.4.2丝杆材料、热处理及精度 12
3.4.3螺纹数据的初步设计与校核 12
3.4.4螺母及配合制的设计与校核 13
4 导轨的设计与校核 14
4.1 导轨的选择 14
4.2 滑动导轨的结构 14
4.3 竖直方向导轨 15
4.3.1 竖直方向导轨类型 15
4.3.2竖直方向导轨压强的计算 17
4.4 水平方向导轨 18
4.4.1水平方向导轨类型 18
4.4.2 水平方向导轨压强的计算 20
5 轴承的选择与配套装置的设计 20
5.1 立式丝杆轴承的选择 21
5.2 水平丝杆轴承的选择 21
5.3 毛刷座的设计 21
5.4 电动机的选择 22
5.5 机体的结构设计 23
5.6 轴承座的设计 23
5.7 电动机固定座的设计 24
5.8 手轮的设计 24
结 论 26
致 谢 27
附录 28
参考文献
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