軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計
54頁 16000字數(shù)+論文說明書+任務書+9張CAD圖紙【詳情如下】
ETH14-簡.dwg
t.bmp
主軸.dwg
主軸箱總圖.dwg
任務書.doc
帶輪.dwg
超聲自動探傷機數(shù)字樣機總裝圖.dwg
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軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計開題報告.doc
軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計論文.doc
齒輪.dwg
齒輪2.dwg
2010-ETH6.dwg
軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計
目錄
前言 1
1.超聲和軸盤類件加工技術的發(fā)展趨勢 3
1.1 超聲振動加工技術發(fā)展趨勢 3
1.2 軸盤類件加工發(fā)展狀況 9
2.機床主要參數(shù)的確定 12
2.1 電機功率的確定 12
2.2 主運動參數(shù)的確定 12
2.3 標準公比 值和標準轉速數(shù)列 14
3.確定結構式和繪制轉速圖 18
3.1 求級數(shù)z 18
3.2 確定結構式 18
3.3 繪制轉速圖 19
4.確定各級傳動副齒輪的齒數(shù) 21
4.1 確定齒輪的齒數(shù) 21
4.2 驗算傳動比 25
4.3 各軸及齒輪的計算轉速的確定 26
5.傳動零件的初步計算 29
5.1 傳動軸直徑初定 29
5.2 主軸主要結構參數(shù)的確定 30
5.3 齒輪模數(shù)計算和齒輪中心距的計算 30
5.4 皮帶的相關計算 31
6.主要零件的驗算 36
6.1 齒輪的強度驗算 36
6.2 主軸的驗算 37
6.3 花鍵的驗算 43
致 謝 46
參考文獻： 47
摘 要
該設計是設計一超聲軸盤類件鉆床，利用超聲震動加工軸盤類件。振動切削與普通切削相比，在降低切削力和切削熱方面有明顯的效果，尤其在難加工材料的加工和精密加工中，振動切削具有普通切削無法比擬的工藝效果。因此，作為精密機械加工和難加工材料加工的一種新技術，振動切削已經逐步滲透到多種機械加工領域，振動鉆削就是比較成功的應用實例。
振動鉆削，即在鉆頭(或工件)正常工作進給的同時，對鉆頭(或工件)施加某種有規(guī)律的振動，使鉆頭在振動中切削，形成脈沖式的切削力波形，使切削用量按某種規(guī)律變化，以達到改善切削效能的目的。根據(jù)實際加工的需要，適當選擇振動參數(shù)(頻率v，振幅A以及頻率v與工件轉速n的比例關系)，可以控制切屑的大小和形狀，得到滿意的切屑，避免切屑堵塞?？商岣呱a效率幾倍到十幾倍，提高加工精度1—2級，且加工表面質量也有較大改善。
超聲振動軸盤類件加工鉆床是利用超聲振動系統(tǒng)對鉆頭施加振動，使鉆頭在振動中切削，使切削用兩按規(guī)律變化，從而達到改善切削效能的目的。
關鍵詞：超聲振動，軸盤類件加工，槍鉆車床。
Abstract
This design is designs a supersonic deep hole drilling machine, the use supersonic vibration processes the deep hole. The vibration cutting and the ordinary cutting compares, in reduces the cutting force and cuts the hot aspect to have the tangible effect, difficult to be processing the material especially in the processing and the precise processing, the vibration cutting has the craft effect which the ordinary cutting is unable to compare. Therefore, took the precision machinery processing and difficult to process the material processing one kind of new technology, the vibration cutting already gradually seeps to many kinds of machine-finishing domain, the vibration drills truncates compares the successful application example.
The vibration drills truncates, namely while the drill bit (or work piece) normal work to feed, (or work piece) exerts some kind of orderly vibration to the drill bit, causes the drill bit to cut in the vibration, forms the pulse -like cutting force profile, causes the cutting specifications according to some kind of rule change, achieves the improvement cutting potency the goal。According to the actual processing need, chooses the vibration parameter suitably (frequency v, oscillation amplitude A as well as frequency v with the work piece rotational speed n proportional relationship), may control the scrap the size and the shape, obtains satisfaction scrap, avoids the scrap jamming. May enhance production efficiency several times to several times, enhances the processing precision 1-2 level, also the processing surface quality also has improves greatly.
The ultrasonic vibration deep hole processing drilling machine is the use ultrasonic vibration system to the drill bit infliction vibration, causes the drill bit to cut in the vibration, causes the cutting with two according to the rule change, thus achieves the improvement cutting potency the goal.
Key words: The ultrasonic vibration, the deep hole processing, butts the lathe.
1 引言
隨著現(xiàn)代科技快速發(fā)展，技術進步。超聲儀器數(shù)字化，探頭品種類型增加，使得超聲波檢測工藝可以更加完善，檢測技術更為成熟。但眾所周知：超聲波探傷中人為因素對檢測結果影響甚大；工藝性強；故此對超聲波檢測人員的素質要求高。檢測人員不僅要具備熟練的超聲波探傷技術，還應了解有關的焊接基本知識；如焊接接頭形式、坡口形式、焊接方法和可能產生的缺陷方向、性質等。針對不同的檢測對象制定相應的探傷工藝，選用合適的探傷方法，從而獲得正確的檢測結果。
2 研究內容
（1） 系統(tǒng)功能
實現(xiàn)一定尺寸范圍內各種軸、盤類金屬零件自動超聲檢測的功能，重點實現(xiàn)各種型號小汽車變速箱各種規(guī)格齒輪、軸的毛坯和成品內部缺陷檢測。它可以發(fā)現(xiàn)齒輪和軸類毛坯中各種缺陷及缺陷的位置，按規(guī)范要求自動判別是否報廢或返修，并予以顯示。除了裝、卸料外和更換探頭外，全部操作過程在計算機的控制下自動完成。
（2）被測工件的基本技術參數(shù)：
1>盤類零件：外徑<ф250mm，厚度<50mm.
2>軸類零件：長度<400mm，直徑ф20mm～ф50mm
（3）檢測要求的運動方式及運動參數(shù)
1> 運動方式：工件旋轉（C 軸），探頭沿工件的徑向（X 軸）和軸向進給（Z 軸）掃描；
2> C 軸和X 軸、C 軸和Z 軸可以實現(xiàn)聯(lián)動；
3> 探頭徑向和軸向最大進給量：盤類250mm×400mm和250mm×100mm
軸類250mm×400mm和100mm×450mm
致 謝
畢業(yè)設計是大學生本科教學中的一個非常重要的環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計，我們把以前幾年之中學習的專業(yè)基礎知識和專業(yè)知識系統(tǒng)化了，把抽象的理論知識和生產生活中的實際相結合。通過本次畢業(yè)設計，使我們進一步了解機械設計的具體過程和方法，學會如何應用資料、手冊、圖書館和網(wǎng)絡里的知識，學會了如何計算，掌握了設計的基本方法，鍛煉了我們動手動腦思考的能力，懂得了經驗在設計過程中的重要性，在以后的工作和學習中會主動積累一些經驗。畢業(yè)設計對于我們即將走入社會，踏上工作崗位的畢業(yè)生來說，是一次非常必要也是非常重要的課程設計，為我們今后從事機械方面的工作奠定了基礎。
在此，我想向我們的指導老師老師表達我的謝意，謝謝老師在這段時間內給我們的指導，他冒著酷暑，每次都能準時地按約定時間來給我們輔導，他的敬業(yè)精神也深深感動了我，我會在我今后的工作崗位上努力工作，勤奮鉆研。也非常感謝和我同組的同學，謝謝他們在這段時間里對我的幫助和鼓勵，我們共同討論，一起查閱資料，有困難大家一起解決，在這段時間里，我并不覺得時間難熬，相反卻覺得時間過得好快，我們就要畢業(yè)了，希望在以后的工作學習中同樣也要發(fā)揚團結互助的合作精神。同樣也要感謝這四年來，各位老師對我們的教導，我們會不辜負老師們的期望，努力工作，勤勤懇懇，為我們的國家做出我們應有的貢獻，為河南理工大學增光添彩。
雖然我已經完成我的畢業(yè)設計，但由于我經驗缺乏，考慮不夠周到，在畢業(yè)設計中難免會有一些錯誤，請各位老師給我指出來，
我會虛心接受，認真改正。再一次的感謝各位老師的教導。
參考文獻：
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畢業(yè)設計 (論文 )開題報告 學 生 姓 名： 學 號： 專 業(yè) ： 設計 (論文 )題目 ： 軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計 指 導 教 師 : 系 主 任： 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫 2000 字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計 ,軸盤件超聲自動檢測裝置三維裝配模型并進行運動學和動力學仿 真。該檢測裝置能實現(xiàn) 工件旋轉，探頭沿工件的徑向和軸向進給掃描 ，超聲的耦合 采用水浸耦合方式。 。 1 引言 隨著現(xiàn)代科技快速發(fā)展，技術進步。超聲儀器數(shù)字化，探頭品種類型增加，使得超聲波檢測工藝可以更加完善，檢測技術更為成熟。但眾所周知：超聲波探傷中人為因素對檢測結果影響甚大；工藝性強；故此對超聲波檢測人員的素質要求高。檢測人員不僅要具備熟練的超聲波探傷技術，還應了解有關的焊接基本知識；如焊接接頭形式、坡口形式、焊接方法和可能產生的缺陷方向、性質等。針對不同的檢測對象制定相應的探傷工藝，選用合適的探 傷方法，從而獲得正確的檢測結果。 2 研究內容 （ 1） 系統(tǒng)功能 實現(xiàn)一定尺寸范圍內各種軸、盤類金屬零件自動超聲檢測的功能，重點實現(xiàn)各種型號小汽車變速箱各種規(guī)格齒輪、軸的毛坯和成品內部缺陷檢測。它可以發(fā)現(xiàn)齒輪和軸類毛坯中各種缺陷及缺陷的位置，按規(guī)范要求自動判別是否報廢或返修，并予以顯示。除了裝、卸料外和更換探頭外，全部操作過程在計算機的控制下自動完成。 （ 2） 被測工件的基本技術參數(shù)： 1>盤類零件：外徑 軸類零件：長度 運動方式：工件旋轉（ C 軸），探頭沿工件的徑向（ X 軸）和軸向進給（ Z 軸）掃描； 2> C 軸和 X 軸、 C 軸和 Z 軸可以實現(xiàn)聯(lián)動； 3> 探頭徑向和軸向最大進給量：盤類 25040050100類 25040000450> 主軸轉速范圍為： 5～ 60r/ 5> 進給速度： 0mm/r(這里的每轉是指工件旋轉一周的進給量 ) 3 研究方案 合劑： 在超聲波直接接觸法探傷中，探頭和被檢物之間不加入合適的耦合劑，探傷是無法完成的。耦合劑可以是液體、半液體或粘體。并應具備下列性能： a. 在實際檢測中能提供可靠的聲耦合； b. 使被檢物表面與探頭表面之間潤濕，消除兩者之間的空氣； c. 使用方便； d. 不會很快地從表面流溢； e. 提供合適的潤滑，使探頭在被檢物表面易于移動； f. 耦合劑應是均勻的，且不含有固體粒子或氣泡； g. 避免污染，并且沒有腐蝕、毒性或危害，不易燃； h. 在檢測條件下，不易凍結或汽化； i. 檢測后易 于清除。 常用耦合劑有機油；糨糊；甘油；潤滑脂（黃油）；水。機油不利于清除，還給焊縫返修帶來不利。糨糊更有利于垂直、頂面探傷。 耦合劑的另一重要特性是其聲阻抗值應介于探頭晶片與被檢材料聲阻抗值之間（ 3 ，薄層介質聲阻抗為兩側介質阻抗幾何平均值時，聲強透射率等于 1，超聲全透射 ）。 操作者的技術對良好的耦合是重要因素，整個過程對探頭施加均勻、固定壓力，有助于排除空氣泡和獲得均勻的耦合層厚度。 傷面： 清除焊接飛濺、氧化皮、銹蝕、油漆、凹坑（用機械、化學方法均可）檢測表面應平整，便 于探頭掃查移動。表面粗糙度 ≯ m。一般應打磨。 a. 檢測區(qū)寬度 —— 焊縫本身加上焊縫兩側各相當于母材厚度 30%的一段區(qū)域（ 5~10 b. 探頭移動區(qū)寬度： （ P=2 一次反射法檢測，應大于或等于 直射法檢測，應大于或等于 c. 母材檢測： C 級檢測有要求（較重要工件或圖紙有要求時）應進行母材檢測。僅作記錄，不屬于母材驗收?？雌涫欠裼杏绊懶碧筋^檢測結果的分層類缺陷。 母材檢測要求： ① . 2~5片直徑 10~25 ② . 檢測靈敏度：無缺陷處第二次底波調為屏幕滿刻度的 100%； ③ . 缺陷信號幅度超過 20%時，應標記記錄。 測方向選擇 根據(jù)工件結構；坡口角度、形式；焊接中可能出現(xiàn)缺陷的方向性以及危害性缺陷。選用主聲束盡量與其垂直的入射方向。 B 級檢驗： ① ~46，單面雙側（一種 射波和一次反射波法）檢測； ② . T>46~120，雙面雙側（一種 K 值，直射波法）檢測。如受幾何條件限制，也可在雙面單側或單面雙側采用兩種 ③ . T>120~400，雙面雙 側（兩種 射波法）檢測。兩探頭折射角相差≮ 100 。 b. 橫向缺陷檢測： ① 束軸線與焊縫中心線夾角 10~200作斜平行探測 （正反兩個方向）； ② 在焊縫及熱影響區(qū)上作兩個方向的掃查； ③ . 電渣焊易出現(xiàn)人字形橫裂紋，可用 頭以 450 夾角在焊縫兩側，作正反兩個方向的斜平行掃查。 C 級檢驗： a. 應將焊縫余高磨平；焊縫兩側的斜探頭掃查區(qū)域之母材用直探頭進行檢測； b. T=8~46，單面雙側（兩種 頭折射角相差≮ 100，其中一個為 450；一次反射法）檢測； c. T>46~400，雙面雙側（兩種 頭折射角相差≮ 100，一次反射波） 檢測；對于單側坡口小于 50的窄間隙焊縫，如有可能應增加對與坡口表面平行缺陷的有效檢測方法（如串列掃查）； d. 應進行橫向缺陷檢測。 參 考 文 獻 [1] 美國無損檢測學會． 美 國無損檢測手冊 · 超聲波卷 ( 上 ) [ M] ． 北京： 世界圖書出版公司， 1 9 9 6 ． [2] A P I S P E C 5 L ： 2 0 0 4， 管線鋼管規(guī)范第 4 3 版 [ s ] ． [3] G B ／ T 9 7 1 1 ． 2 ， 石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條 件 第 2部分： s ] ． [4] 胡天明． 超聲波探傷 ( Ⅱ、 Ⅲ級教材 ) [ M] ． 北京： 中國 鍋爐壓力容器安全出版社 ， 1 9 9 5 ． [5] 陳發(fā)任主編 . 現(xiàn)代組合機床的發(fā)展趨勢 [M]. 重慶：重慶大學出版社， 1993. [6] 韋彥成 . 組合機床設備改裝 [M]防工業(yè)出版社， 1995. [7] 徐灝主 編 . 機械設計手冊 [M]. 北京 :機械工業(yè)出版社， 1986. [8] 謝家瀛 M]械工業(yè)出版社， 1994. [9] 王愛玲等主編 M]. 北京：兵器工業(yè)出版社 , 1999. [10] 遲建山，叢鳳庭 . 組合機床設計 [M]?？茖W技術出版社， 1993. [11] 李峻勤主編 M]. 北京：國防工業(yè)出版社， 2000. [12] 戴曙主編 . 金屬切削機床 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 1993. [13] 李慶余，張佳主編 . 機械制造裝備設計 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社， 2003. [14] 吳宗澤 . 機械結構設計 [M]械工業(yè)出版社， 1988. [15] 濮良貴 . 機械設計 [M]高等教育出版社， 1982. . 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 本課題是： 軸盤類件超聲自動探傷機數(shù)字樣機設計 ， 發(fā)現(xiàn)齒輪和軸類毛坯中各種缺陷及缺陷的位置，按規(guī)范要求自動判別是否報廢或返修，并予以顯示。除了裝、卸料外和更換探頭外，全部操作過程在計算機的控制下 自動完成。 通過對參考文獻的閱讀和學習，針對任務書要求，對涉及內容做了一些初步地了解，分為以下幾個步驟進行 : (1) 首先查閱箱體相關文獻了解國內外現(xiàn)狀。 (2) 制定總體方案。 (3) 經過綜合討論確定合理方案，工作臺裝配圖，重要零件工程圖 。 (4) 整理設計成果，撰寫畢業(yè)設計說明書。 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見 ： 1．對“文獻綜述”的評語： 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日