多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备的设计与分析

摘要

随着可持续性发展被世界各国所接受，太阳能的研究和开发越来越受到人们所重视。其中，多晶硅太阳能电池以其制造成本较低，光电转换效率较高等特点占据了约一半的太阳能电池市场份额。面对着越来越多的需求，如何提高多晶硅的产出效率成为了光伏企业面临的一大课题。
　　多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备是针对通过冶金法生产工艺生产出的毛坯多晶硅圆柱锭的特性设计的。通过冶金法生产出多晶硅锭通常采用机械加工的方法，切除杂质浓度较高的表皮以获得提纯的多晶硅。根据其特性，本文采用常用的机械加工中的磨削方法去除其表面杂质，实现一次性磨削完成整个外圆柱面的加工，以提高工作效率和质量。
　　根据多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备的要求确定了多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备的整体结构设计方案，并在此方案的基础上设计了定位机构和夹紧机构及液压原理的确定。然后使用Pro/E软件进行三维建模，并对一些关键零部件进行ANSYS有限元分析，校核其强度是否满足设计要求。为多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备的设计制造提供一些理论依据。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 课题研究背景

1．2 研究现状

1．3 课题研究的意义

1．4 课题研究的主要内容

2 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备整体结构的设计

2．1 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备的理论计算

2．1．1 砂轮型号的选择及磨削用量的计算

2．1．2 切削工时的计算

2．1．3 磨削力和磨削功率的计算

2．1．4 夹紧力的计算

2．2 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备定位方案的确定

2．3 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备夹紧方案的确定

3 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备具体结构的设计

3．1 夹紧元件的设计

3．2 支撑钉的设计

3．3 V型块的设计

3．4 对机床的改造

4 液压系统的设计

4．1 液压回路方案的制定

4．2 拟定液压系统原理图

5 有限元分析

5．1 有限元与ANSYS的简介

5．2 ANSYS分析过程

5．2．1 油缸安装架的有限元分析

5．2．2 球头轴的有限元分析

5．2．3 调节支撑钉的有限元分析

6 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备样机安装调试

6．1 设备的安装与调试

6．2 多晶硅圆柱锭外圆磨削加工装备的工作原理

7 结论与改进建议

7．1 结论

7．2 改进意见

致谢

参考文献

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