超声波加工以及机床设计-机械设计论文设计
机械类-数控车床零件加工工艺毕业论文设计(完整版)

毕业论文论文题目:数控车床零件加工及工艺设计班级:专业:学生姓名:指导教师:日期:目录摘要……………………………………………………。
…….。
.1一、数控机床简介................。
(2)二、数控激光的概念…………….………………………………….。
3三、数控机床的特点..............................。
.. (3)四、数控车削加工…………………………………………………。
4五、数控车床加工程序编制 (5)六、数控车床的组成和基本原理.....................。
(5)七、数控车床安全操作规..................................。
.. (6)八、数控车床坐标的确定...........................。
....。
.......。
. (6)九、运动方向的规定 (7)十、轴类零件的编程与加工 (7)十一、简单套类零件的编程与加工..............................。
(13)十二、简单的盘类零件的编程与加工........................。
......。
. (18)结束语...........................................................。
(25)参考文献....................................................。
(25)数控车床零件加工及工艺设计摘要在车床上,利用工件的旋转运动和刀具的直线运动或曲线运动来改变毛坯的形状和尺寸,把它加工成符合图纸的要求。
车削加工是在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进行切削加工的方法。
车削加工的切削能主要由工件而不是刀具提供。
车削是最基本、最常见的切削加工方法,在生产中占有十分重要的地位.车削适于加工回转表面,大部分具有回转表面的工件都可以用车削方法加工,如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、螺纹和回转成形面等,所用刀具主要是车刀。
超声波加工技术论文

超声波加工技术论文超声波加工是利用工具断面的超声振动,通过磨料悬浮液加工脆硬材料的一种成型方法。
这是店铺为大家整理的超声波加工技术论文,仅供参考!超声波加工技术论文篇一超声加工的应用及发展摘要:陶瓷、光学玻璃、功能晶体、金刚石、宝石和先进复合材料等具有优越的物理、化学和机械性能,在航空、航天、军工、电子、汽车和生物工程等领域正得到越来越广泛的应用,并且其应用还在不断向新的领域扩展。
与此同时,人们开始探索特种加工方式来加工这些难加工材料。
超声加工技术就是在此背景下发展起来的,实践证明,它是加工上述难加工硬脆材料的高效和经济有效的方法之一。
超声技术在工业中的应用开始于20世纪10~20年代,它是以经典声学理论为基础,同时结合电子技术、计量技术、机械振动和材料学等学科领域的成就发展起来的一门综合技术。
超声技术的应用可划分为功率超声和检测超声两大领域。
其中,功率超声是利用超声振动形成的能量使物质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变,或者使这种状态改变加快的一门技术。
功率超声在机械加工方面的应用,按其加工工艺特征大致分为2类,一类是带磨料的超声磨料加工(包括游离磨料和固结磨料),另一类是采用切削刀具与其他加工方法相结合形成的超声复合加工。
关键词:超生加工发展特点及优势应用潜能一、超声加工技术的发展1927年,美国物理学家伍德和卢米斯最早作了超声加工试验,利用超声振动对玻璃板进行雕刻和快速钻孔。
但当时超声加工并未应用到工业上,直到大约1940年在文献上第一次出现超声加工(USM-Ultrasonic Machining)工艺技术描述以后,超声加工才吸引了大家的注意,并且逐渐融入到其他的工业领域。
1951年,科恩研制了第一台实用的超声加工机,为超声加工技术的发展奠定了基础。
USM提供了比常规机械加工技术更多的优点。
例如,导电和非导电材料它都可以加工,并且加工复杂的三维轮廓也可以像简单形状那样快速。
此外,超声加工过程不会产生有害的热区域,同时也不会在工件表面带来化学/ 电气变化,而且加工时在工件表面上所产生的有压缩力的残余应力可以增加被加工零件的高周期性疲劳强度。
机械设计制造及其自动化毕业论文完整版
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机械设计制造及其自动化毕业论文完整版机械设计制造及其自动化毕业论文完整版摘要本文研究了一种轴类零件的加工方法,通过分析该零件的结构和材料,选择了数控车床作为加工设备。
在实验过程中,通过对数控车床的特点和应用进行了介绍,并分析了数控车床加工轴类零件的优势。
最终,本文对该零件的功能、结构和材料进行了详细分析,为后续的加工提供了重要的参考。
关键词:轴类零件、数控车床、结构分析、材料分析、加工方法第一章任务介绍轴的零件图在本次研究中,我们选取了一种轴类零件,其零件图如下图所示:图略)零件图的分析通过对上述零件图的分析,我们可以看出该零件由三个主要部分组成,分别是轴体、轴承和轴头。
其中,轴体是该零件的主要承载部分,负责传递转矩和承受载荷。
轴承则用于支撑轴体,减小摩擦力和磨损。
轴头则用于连接其他零件,完成整个机械系统的工作。
选择加工设备(题目给定用数控车)在确定了轴类零件的结构和功能后,我们需要选择适合的加工设备进行加工。
在本次研究中,我们选择了数控车床作为加工设备。
数控车床具有高精度、高效率、高自动化程度等优势,在加工轴类零件时具有明显的优势。
第二章数控车床的简介概述数控车床是一种自动化加工设备,通过预先编写好的程序,控制刀具的运动轨迹和加工参数,实现对工件的高精度加工。
数控车床广泛应用于机械制造、航空航天、汽车制造等领域。
2.1.1 数控车床的特点及应用数控车床的主要特点包括:1)高精度:数控车床具有高精度的加工能力,可以实现微米级别的加工精度。
2)高效率:数控车床的加工效率远高于传统的手工加工和普通机床加工。
3)高自动化程度:数控车床的加工过程全部由计算机控制,无需人工干预,提高了生产效率和安全性。
数控车床广泛应用于各种机械零件的加工中,特别是对于形状复杂、精度要求高的轴类零件,数控车床具有明显的优势。
2.1.2 数控车床的发展前景随着自动化技术和人工智能技术的不断发展,数控车床的发展前景十分广阔。
未来,数控车床将更加智能化、高效化、自动化,成为机械制造领域的重要生产力。
超声波加工以及机床设计-机械设计论文

1. 绪论1.1 论文的提出及其应用价值1.1.1 课题所属研究领域由于各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现,对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的问题。
对这些材料用传统加工方法十分困难,于是产生了特种加工技术,双面超声波加工就是其中一种。
超声波加工(USM)是利用超声波振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料,或给工具或工件沿一定方向施加超声波频振动进行振动加工,或利用超声波振动使工件相互结合的加工方法。
几十年来,超声波加工技术的发展迅速,在超声波振动系统、深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、超声波复合加工领域均有较广泛的研究和应用,尤其是在难加工材料领域解决了许多关键性的工艺问题,取得了良好的效果。
超声波加工非常适合于加工硬脆材料,而且不会损害工件表面,所以是加工硅工件的理想方法[1]。
超声波加工方法是近50年来逐步发展的一种新型加工方法。
在难加工材料和精密加工中,超声波加工方法具有普通加工无法比拟的工艺效果,具有广泛的应用范围。
超声波加工技术横跨机械学、电学、和声学三个学科,因而可把超声波加工视为交叉学科[1]。
1.1.2 课题的理论意义和应用价值如今的一些材料,如硅晶体具有强度高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、比重低和自润滑等优良特性,已在电子、机械、能源、航空航天等众多领域显示出相当广泛的应用前景。
然而,硅材料的加工十分困难,尤其是对于具有复杂型面的硅材料零件至今尚无有效的加工手段。
目前硅材料的加工技术已成为制造业研究的热点。
材料的加工技术中,金刚石磨削方法只能加工简单型面的零件,而对于较复杂的型面,如有锐角要求的槽形零件和非回转体表面,就无能为力了;激光束加的微观裂工(LBM)技术虽然可用于硅零件的加工,但会使加工表面产生达50m纹,很难适应航空航天重要零件的要求;此外,由于硅材料电导率低且化学稳定性好的限制,使得电火花(EDM)及电化学(ECM)加工方法不适于加工硅零件。
机械制造工艺与机床夹具设计毕业论文

零件的工艺编制是否合理,直接关系到零件的加工能否达到质量要求;合理的工艺编制就能使各工序科学地衔接,实现优质、高产低消耗,使生产均衡、顺利地进行。同时,机床夹具在机械制造中也占有重要的地位,合理的夹具设计能可靠地保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。可见这两者在机械制造行业中是至关重要的环节。本次设计的是减速箱箱体上100孔的加工工艺及夹具设计,该孔精度要求较高,采有用镗床加工。在编制加工工艺时,要考虑到孔的各项精度以及形状与位置公差等。
(1)能稳定地保证工件的加工精度 用夹具装夹工件时,工件相对于刀具及机床的位置精度由夹具保证,不受工人技术水平的影响,使一批工件的加工精度趋于一致。
(2)能提高劳动生产率 使用夹具装夹工件方便、快速,工件不需要划线找正,可显著地减少辅助工时,提高劳动生产率;工件在夹具中装夹后提高了工件的刚性,因此可加大切削用量,提高劳动生产率;可使用多件、多工位装夹工件的夹具,并可采用高效夹紧机构,进一步提高劳动生产率。
4.6夹紧力的计算27
4.7定位误差 的计算29
4.7夹具的使用30
第五章结论31
参考文献32
致谢33
第一章 绪论
夹具是机械制造厂里使用的一种工艺装备,分为机床夹具、焊接夹具、装配夹具及检验夹具等。对工件进行机械加工时,为了保证加工要求,首先要使工件相对于刀具及机床有正确的位置,并使这个位置在加工过程中不因外力的影响而变动。为此,在进行机械加工前,先要将工件装夹好。用夹具装夹工件有下列优点:
(4)426 196的平面度要求0.025且与底面的平行度为0.03。
由上面分析可知,1.先以底座上表面定位加工出下表面,再以下表面加工出与之具
有相互位置关系或定位关系的各加工表面;2.采用专用夹具加工出一组表面,再以这组加工后表面为基准加工另外一组。从而满足各加工表面间位置要求。
超声波加工技术研究本科
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超声波加工技术研究本科襄樊学院理工学院毕业论文题目超声波加工技术研究专业机械设计制造及其自动化(机制方向)班级姓名学号指导教师职称┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊订┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 超声波加工技术研究摘要:超声波加工技术因为其特有的加工特性被广泛应用于各行各业,尤其在机械加工中,比如研磨、深小孔加工探伤,清洗等。
而在再纺织、化工、食品方面也应用颇多,一些普通加工难以完成的工作通过超声波加工可以轻而易举地完成。
本论文就超声波加工技术的原理、发展及在以上方面的应用做出初步的研究和探索。
首先,对超声波加工的原理和产生机理做出了解,超声波加工是利用振动频率超过16000Hz 的工具头,通过悬浮液磨料对工件进行成型加工的一种方法。
其次,对超声波加工技术再机械加工中的应用做出研究,通过实例分别探讨其在研磨、洗削加工、深小孔加工中的应用,并与常规加工手段进行对比。
再者对超声波加工在清洗与探伤中的 应用做出基本的应用探究。
关键词:超声波加工,机械加工,其他应用┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Application Research of Machining Technology Based onUltrasonicAbstractUltrasonic machining technology because its peculiar processing characteristics are widely used in all walks of life, especially in mechanical processing, such as grinding, deep hole processing scald, cleaning, etc. And again in textile, chemical, food, some quite also applies to the finished work of ordinary processing by ultrasonic machining can easily finish. This paper, the principle of the ultrasonic machining technology development and application of the above make preliminary research and exploration. First, the principle of ultrasonic machining and its mechanism, ultrasonic machining is to know to use vibrations frequency of more than 16,000 Hz, through suspension abrasive tool to head the forming of a kind of method.Secondly, of ultrasonic machining technology to the application of mechanical processing make research, through examples in this paper the grinding and wash cutprocessing, deep hole processing applications, and compared with the conventional processing methods.Moreover of ultrasonic machining in cleaning and testing the application of the application to make basic study.Key words: Ultrasonic machining, mechanical processing, other applications┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊订┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊目 录 第一章 绪论 ...................................................... - 1 - 1.1超声波的概念 ........................................... - 1 - 1.2 超声波的产生 ........................................... - 1 - 1.3超声波的两个参数及其特点 ................................ - 1 - 1.5 超声波加工技术的应用现状及发展趋势 ..................... - 2 - 1.6超声波加工技术的基本原理 ................................ - 4 - 1.6.1超声波加工机床简介 ............................. - 5 - 1.6.2 超声振动加工 .................................. - 5 - 1.6.3 超声复合加工 .................................. - 7 - 1.7研究的目的与意义 ........................................ - 8 - 第二章 超声波精密研磨 .............................................- 10 - 2.1超声研磨的原理 .........................................- 10 - 2.2 超声波研磨的装置 .......................................- 12 - 第三章 超声波深小孔加工 ...........................................- 14 - 3.1超声波振动钻的基本原理 ..................................- 14 - 3.2超声波加工的刀具 ........................................- 17 - 3.3刀具与机体的连接 ........................................- 18 - 3.4 超声波加工深小孔的实际应用—对玻璃小孔的钻削加工 ........- 19 - 3.4.1磨料选择 .......................................- 19 - 3.4.2工具的振幅与频率的选择 .........................- 19 - 3.4.3加工压力的选择 .................................- 19 - 3.4.4磨料悬浮液浓度的参数选择 .......................- 20 - 3.4.5加工效果与缺陷 .................................- 20 -┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊订┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第四章 超声波铣削加工 .............................................- 21 -4.1 超声波铣削加工的原理与特点 .............................- 21 -4.2 超声铣削机床 ...........................................- 22 -4.3超声波铣削加工中材料去除率模型 ..........................- 23 - 4.4分层厚度对材料去除率的影响 ..............................- 26 - 第五章 超声波的其他应用 ...........................................- 26 -5.1.超声波探伤 .............................................- 26 - 5.1.1 超声波探伤的概念...............................- 26 - 5.1.2 超声波探伤的原理...............................- 27 - 5.1.3.超声波探伤在管道焊缝中的实例应用及分析 .........- 28 - 5.1.4 超声波技术在探伤应用中的优缺点 .................- 31 - 5.2超声波清洗 .............................................- 32 - 5.2.1超声波清洗的基础 ...............................- 32 - 5.2.2超声波清洗原理 .................................- 32 - 5.2.3超声波清洗机 ...................................- 33 - 5.2.4超声波清洗的主要技术参数 .......................- 33 - 5.2.5影响超声波清洗的技术参数 .......................- 34 - 5.2.6超声波清洗的优点 ...............................- 34 - 第六章 总结 ......................................................- 35 - 致 谢 ............................................................- 36 - 参考文献 .........................................................- 37 -┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 绪论超声波加工包括超声振动加工和超声复合加工两种方法这两种超声波加工方式在一些常规加工方式无法解决完成的时候它们能很容易的进行加工。
数控专业毕业设计(论文)-数控车床加工工艺设计

数控车床加工工艺设计摘要:数控车削加工设计以机械制造中的工艺基本理论为基础,结合数控机床高精度、高效率和高柔性等特点综合多方面的知识,解决数控加工中的工艺问题。
对零件进行编程加工之前,工艺分析具有非常重要的作用。
在比较数控车床加工工艺与传统加工工艺的基础上,对数控车床加工工艺中的关键问题进行了深入分析,总结了数控车床的工艺设计方法。
通过实例,证明了正确地进行数控车床加工工艺分析与设计有助于提高零件加工质量和生产效率。
本文通过对零件图样分析、工艺路线的拟订、切削用量的选择等几方面进行了介绍。
关键词:数控加工工艺分析图样分析工艺路线目录摘要 (I)引言 (II)第1章数控加工概述 (1)1.1 数控加工原理 (1)1.2 数控加工的特点 (1)第2章数控加工工艺分析 (3)2.1 机床的合理选用 (3)2.2 数控加工零件的工艺性分析 (3)2.3 加工方法的选择与加工方案的确定 (3)2.4 工艺与工步的划分 (3)2.5 零件的安装与夹具的选择 (4)2.6 刀具的选择与切削用量的确定 (5)2.7 对刀点和换刀点的确定 (5)2.8 工艺加工路线的确定 (6)第3章数控车床加工实例 (7)3.1 零件图样分析 (7)3.2 工艺措施 (7)3.3 确认定位基准和装夹方式 (7)3.4 加工路线及进给路线 (8)3.5 刀具选择 (9)3.6 工艺卡片 (10)3.7 切削用量选择 (10)3.8 数控加工程序单 (11)第4章数控车加工操作流程 (13)4.1 开机 (13)4.2 参考工艺分析 (13)4.3 编程 (13)4.4 模拟 (13)4.5 用试刀法对刀 (14)4.6 自动循环加工 (15)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)引言制造业是我国国民经济的支柱产业,其增加值约占我国国内生产总值的40%以上,而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。
21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪,它是数控技术全面发展的时代。
机械设计与制造的毕业论文
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机械设计与制造的毕业论文机械设计与制造的毕业论文摘要:随着科技的发展和人们对生活质量的不断追求,现代机械制造业已经成为国民经济发展中的重要支柱,机械设备在各个领域的应用和发展也越来越广泛。
作为机械工程专业的学生,需要学会运用所学知识及工具对具体问题进行分析和解决,本论文主要就一款高精度数控加工中心进行设计与制造分析探讨。
关键词:机械设计,数控加工中心,制造分析一、引言数控加工中心作为目前最现代化、最高效的加工设备,主要作用是制造高精度、高自动化、高质量的零部件。
在国内市场上,随着数控加工中心在机械行业中的不断普及和应用,市场需求量在逐年上升。
但是,国内数控加工中心技术水平和生产水平相对于国际先进水平还存在一定的差距,这既是机械行业面临的问题,也是我国制造业发展的一个难点之一。
因此,探究数控加工中心的设计与制造分析,对于提高我国高端制造业技术水平及增加制造业发展的经济效益具有十分重要的现实意义。
二、数控加工中心的系统分析数控加工中心主要由下面四部分组成:(1)机床部分:包括机身、工作台、主轴和进给轴等核心部分。
(2)数控系统:由计算机、数控器、输入输出设备和运动控制系统等组成。
(3)刀库部分:用于存放各种不同的加工刀具,以实现各种复杂的加工工艺。
(4)液压系统:该系统的主要作用是驱动和控制机床各个执行部件的动作。
三、数控加工中心机床设计分析1.机身设计机身是数控加工中心的主体结构,主要承担数控加工中心各个部位的装配和固定作用。
其材质应该是高质量,例如可使用钢铸件加工。
2.工作台设计工作台是用来承载工件的部分,在加工过程中,工作台需要保持平稳运动,对加工品质有很大的影响。
最好选择可独立调整的平面工作台,以便适应不同形状和尺寸的工件。
3.主轴设计主轴部分是数控加工中心的核心部分,直接关系到数控加工中心的成型质量。
主轴的设计应该符合加工精度的要求,并且要具备高刚度和高效率的特性。
4.进给轴设计进给轴是数控加工中心的一个主要部分,控制精度也十分重要。
激光加工机床设计(A、X轴)详解
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工业激光的系统工艺参数的计算机数字控制,机器人在数控系统的控制下实现了机械执行系统的功能,完成了激光加工过程中必须要求的激光光束与被加工工件之间的相对运动,人工智能的模式识别技术与机器人数控技术的结合使机器人智能化与激光数控的集成实现了激光加工系统的智能控制。
1.1.3激光加工柔性化
柔性制造系统(FMS)是当今制造领域速度发展和利用的高新技术之一。经过了30多年的发展,已经进入了完全实用化阶段。它的问世,克服了传统刚性自动化生产线只能适用大量生产的局限性,展示了对中小批量、多品种生产适应性,提高制造过程中的柔性和质量,提高了设备的利用效率,缩短了产品的周期等等优点。
In addition, I also briefly introduced the applicationandprincipleofthe PMAC control software.
Keywords:Laser technology;Worktop;Rotary axis;Movement control unit
1.1.1激光加工先进生产系统
先进制造技术是以提高中和效益为目的,以人为本,以计算机技术作为支柱,综合的应用信息、材料、能量、环境等高新技术以及现代系统管理技术,研究并优化传统制造过程作用于产品整个寿命周期的所有适用技术的总称。由定义看出,先进制造技术有如下特点:
电镀金刚石线锯超声波线切割机床结构设计

第12期2010年12月机械设计与制造M achi ner y D es i gn&M anuf act ur e159文章编号:100l一3997(2叭O)12一0159—02电镀金刚石线锯超声波线切割机床结构设计关颖(沈阳职业技术学院,沈阳110045)The St r U C t U r e deSi gn0f e I e ct r opI at ed di a m O nd w i r e s a w ul t r aSO ni C w edmG U A N Y i ng(Shenyang V oc at i ona l’r ec hni c al C ol I ege,Sh enyang110045,C hina)【摘要】在纵振动的超声波线切割机床设计机理探究的基础上,设计了能够实现高效率、低成本、质量好、窄切缝、多用途、无损伤、无环境污染的切割加工设备。
阐述了超声波线切割机床主体结构中各部件的功能和设计时应考虑的问题,并利用三维实体软件uG进行了整机三维模型的建立。
关键词:电镀金刚石线锯;超声波线切割机床;结构设计;三维模型【A bs t r act】儿6∞ed o,l e印如r i ng f k脚c^吼括啦如s酒l旷矾B如,画£以i,碰口站删幻乃旷£^e“Zf瑚o,l一记,眈s妣d w ED M幻0c^如口e危动劝铋拓加y,厶制c∞£,gD以q“以妙,舢肿t l,忌e昕m M玩-p“巾∞e,肋流一歹W诒s,no e,w拥D码,ne m以p oZ Z“f幻几z)esc矗6e d t,地,删n st九_圮£we矿以fr傩D n拓ED M丘,圮t fo,醛(旷e a[c^co,,妒。
一船肘以,l c砌厅虢d舭勰鹏s sI j l o配腽6e co船而如彤d讥比如s面势,饥d嬲玩g uG旷珈彤P—幽聊珊面,础s咖一t t r凹℃co,以l‘ct ed t,圮3d r no如正K ey w or ds:Elect ropla白eddi am蚰d稍r e s aw;U l t r嬲oIl i c啊忙dm;St m ctur e des i gI I;The3d m odeI 中图分类号:T H l6文献标识码:A1引言对基于纵振动的超声波线切割机床的设计,目前尚无比较系统和完整的资料可供直接引用。
毕业论文 机床夹具的设计

摘要这次专业设计是专业的一个十分重要的学习环节,是对入学以来所学的机械方面的知识进行了一次全面的检查、巩固和提高。
这次课程设计是应用所学基础理论、专业知识与技能去分析和解决生产实际问题的一次综合训练。
把所学的知识能够综合运用到实际零件的加工中。
通过本次设计使我巩固了已学的知识,加深了印象,使自己能够运用所学的机械加工知识解决一些具体的问题。
此次课程设计涉及的知识面有夹具设计、零件安装、加工工艺、数值计算、刀具的性能、测量技术、CAD制图外还涉及到金属材料、公差配合及加工设备等多方面的知识。
通过这次课程设计我发现了自己还有许多知识还没有掌握牢固。
但更多的是通过这次设计使我提高、巩固、扩大了自己所学到的理论知识与技能,提高自己设计计算、制图、编写技术文件的能力‘学会正确使用技术资料、标准、手册等工具书’并在这次设计中培养了我对机械设计的独立工作能力、初步树立了正确的实际思想,掌握了一定的机械加工设计方法步骤和思路为以后的学习和设计工作打下了良好的基础。
同时,也使我体会到了老师平时对我们的谆谆教导、用心良苦。
由于本人水平有限,设计还有许多不足之处,希望时老师给予批评和指正!关键词工件的定位及定位元件;工件的夹紧夹紧装置;夹具体分度装置;夹具的设计ABSTRACTThe professional design is one of the important link of the study, it is learned since admission knowledge of mechanical conducted a comprehensive examination, consolidate and enhance. This course is designed to apply their basic theory and specialty knowledge and skills to analyze and solve practical problems of production. Combine the knowledge to use to the actual machining. Through the design that I have learned knowledge consolidated, deepen the impression, make oneself can use some specific knowledge of mechanical processing.This course design involves knowledge have clamp design, installation, processing, parts of numerical calculation, tools and measuring technology, the properties of the CAD drawing was involved in metal materials, tolerance and processing equipment, etc.Through this course design, I found the oneself still have many knowledge has not mastered the firm. But more and more are through this design makes me improve, consolidate and expand their knowledge to the theoretical knowledge and skills, improve their design calculation, drawings, writing ability of technical documents to correctly use the technical data ", standard, manual tool in the design of "and I trained on mechanical design of the ability to work independently, set up the correct actual preliminary thoughts, grasped certain mechanical processing design methods and steps for the future study and design work, and laid a good foundation. At the same time, also make me realize teacher usually teach in our earnestly, good intentions.Because of my limited, design has many shortcomings, hope the teacher give criticism and correct!KEYWORDSThe machine tool's fixture, workpiece position and orientation of clamping workpiece components, and clamping device, concrete and indexing device, fixture design.目录摘要 (Ⅰ)关键词 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅰ)KEYWORDS (Ⅰ)绪论 (1)1.机床夹具概述 (2)2.工件的定位及定位元件 (3)2.1 工件在夹具中的定位 (3)2.2 定位误差分析 (4)3.工件的夹紧和夹紧装置 (4)3.1 夹紧装置的组成 (4)3.2 夹紧力的确定 (5)4.夹具体及分度装置 (5)4.1 夹具体 (5)4.2 分度装置 (6)5.阀体零件工艺分析 (6)5.1 零件的功用、材料和性能 (6)5.2 形体分析 (7)5.3 技术要求分析 (7)5.4 零件的加工工艺性分析 (8)5.5 安排加工工艺路线 (8)6.阀体零件的车床夹具设计 (10)6.1 车床夹具的主要类型 (11)6.2车床夹具的设计要点 (11)6.3阀体零件的车床专用夹具的加工误差分析...... (12)6.4阀体零件的车床夹具的加工误差分析 (12)结论 (14)致谢 (15)参考文献 (15)绪论随着科学技术的不断进步,机械制造业向着高柔性、高效率、高自动化迅猛发展。
二自由度机械臂控制系统的设计与实现

,并通过PD或PID控制器将实际系统和模型系统有机的联系起来。本论文将其应用到机器人控制中来,不但很好的解决了因无法获取精确模型所带来的误差问题,而且此方法由于是基于PD和PID控制的,算法简单,速度快,克服了传统控制方法难于实现的弱点,更为关键的是它有出色的干扰抑制能力和鲁棒性。
控制领域要比传统的电磁电机性能优越得多。目前,旋转型超声波电机,尤其是环形行波型超声波电机,在工业、办公、过程自动化等领域的伺服系统
中作为直接驱动执行器得到广泛的关注。
本论文主要研究并设计了基于超声波电机驱动二自由度机械臂实现快速定位的控制系统,给出了具体技术方案;分析了孤极信号反馈在实现超声波
电机速度稳定控制时的补偿作用,并进一步分析了孤极信号反馈对超声波电机的负载与转速关系的补偿作用。
,尤其是环形行波型超声波电机,在工业、办公、过程自动化等领域的伺服系统中作为直接驱动执行器得到广泛的关注。
本论文主要研究了基于超声波电机的二自由度机械臂定位和速度控制系统,核心芯片采用MSP430F147单片机,这种单片机性价比比较高,功能比较完善,有利于超声波电机的产业化;按照系统需求进行了软件设计,给出了实验结果,并针对实验中出现的非线性问题给出了一种简单可行的解决方法。系统运行稳定,实验结果较为理想,为超声波电机的产业化提供了一定的经验。
全桥驱动逆变电路的优缺点。
设计了基于超声波电机的二自由度机械臂的快速定位驱动控制电路。首先,提出了本次设计的设计思想及目的;其次,介绍了本设计的控制器硬件
具体技术以及调速原理,本次设计控制器CPU芯片采用MSP430F147单片机,这种单片机性价比较高,利于超声波电机的产业化;最后,介绍了电机控制器
毕业论文(设计):典型零件加工工艺设计及加工

毕业设计(论文)任务书学生姓名学号所在系部机械工程系所学专业数控技术所在班级E-mail 联系电话毕业设计(论文)题目典型零件的加工工艺设计及加工指导教师职称工作单位及所从事专业联系方式姓名教授讲师本课题是根据高职数控技术专业教学计划选定的,旨在通过本课题的研究,使学生全面理解数控技术专业知识、掌握典型零件的工艺设计、如何确定工序、还有刀具、夹具及数控车床如何的选用。
帮助学生走上工作岗位时能尽快胜任工作。
专业方向、基本理论及设计内容(设计要求和设计步骤要求详细到章节):1、本课题的设立是典型零件的加工;2、基本理论依据是:数控加工工艺、机械基础和机械技术、金属切削原理与刀具、数控机床加工程序的编制;3、设计要求:通过轴类零件加工工艺分析设计设计,使我们在拟定工工艺分析方案过程中,得到方案分析、结构工艺性、机械制图、零件设计、编写技术文件和查阅技术资料的等方面的综合训练,树立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,并培养学生具有初步的结构分析、结构设计与计算能力,并阐述了在机械加工实习课中如何对盖板零件进行工艺分析,从而提高工件质量。
5总结总结这次设计所遇到的问题,进一步提高自己的设计能力,动手能力,工艺的编制能力等主要参考文献、资料:1、刘战术主编.《数控机床及其维修》.人民邮电出版社出版2、荣维芝主编.《数控机床加工程序的编制》.机械工业出版社3、焦小明主编.《机械加工技术》.机械工业出版社4、田春霞主编.《数控加工技术》.机械工业出版社5、陈立德主编.《机械设计基础》.高等教育出版社6、周开勤主编.《机械零件手册》高等教育出版社7、刘力主编.《机械制图》.高等教育出版社出版8、《机床设计手册》编写组主编.《机床设计手册之零件设计》.机械工业出版社出版9、《数控机床编程及原理》.机械工业出版社出版10、《金属切削机床设计》.上海科学技术出版社教研室审批意见专业教研室主任签字:(盖章)系部审批意见系部主任签字:(盖章)目录摘要 (1)前言 (2)第一章、零件图样工艺分析1.1零件图的分析 (3)1.2零件结构工艺分析 (4)第二章、选择加工设备与刀、夹、量具2.1加工设备的选择 (5)2.2刀具的选择 (6)2.3夹具的选择 (7)2.4量具的选择 (8)第三章、数控车削加工的对刀3.1对刀的概念 (9)3.2确定对刀点或对刀基准点的一般原则 (10)第四章、加工工艺规程设计4.1加工顺序的安排 (11)4.2装夹方式 (12)4.3定位基准的选择 (13)第五章、切削用量的选择5.1切削深度的选择 (14)5.2进给量的选择 (15)第六章、工艺文件的填写6.1数控刀具卡 (17)6.2数控工序卡 (18)第七章、程序的编制7.1编程方法 (19)7.2编制程序 (22)第八章、心得体会 (25)总结 (25)参考文献 (26)摘要本零件在设计加工过程中分析了轴的特点及作用,介绍了轴的数控加工工艺设计与程序编制。
毕业设计论文----_机床夹具的设计

摘要我国社会主义现代化要求机械制造工业为国民经济各部门的技术进步、技术改造提供先进、高效的技术装备,它首先要为我国正在发展的产业包括农业、重工业、轻工业以及其它产业提供质量优良、技术先进的技术装备,同时还要为新材料、新能源、机械工程等新技术的生产和应用提供基础装备。
本论文是结合目前实际生产中,通用夹具不能满足生产要求,用通用夹具装夹工件效率低、劳动强度大、加工质量不高,而且往往需要增加划线工序,而专门设计的一种铣床夹具,主要包括夹具的定位方案,夹紧方案、对刀方案,夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。
该夹具具有良好的加工精度,针对性强,主要用于拔叉零件铣槽工序的加工。
本夹具具有夹紧力装置,具备现代机床夹具所要求的高效化和精密化的特点,可以有效的减少工件加工的基本时间和辅助时间,大大提高了劳动生产力,有效地减轻了工人的劳动强度。
本夹具能在加工常规零件的时候使质量进一步提升,并降低劳动强度,能在保证产品质量加工精度的同时批量生产,从而降低生产成本。
从而夹具的使用在某种程度上提高实际生产中企业的效益。
因而对夹具知识的认识和学习,在今天显的优为重要起来。
关键词:装备,制造,机床夹具目录摘要 (I)目录 (III)1 机床夹具概论 (1)1.1机床夹具及其功用 (1)1.2工件的定位 (7)1.3定位误差分析 (13)1.4工件的组合定位 (16)2 工件的夹紧 (19)2.1夹紧装置的组成及其设计原则 (19)2.2确定夹紧力的基本原则 (20)2.3夹紧机构的设计要求 (24)3 铣床夹具设计 (26)3.1定位方案 (27)3.2夹紧方案 (31)3.3对刀方案 (31)3.4夹具体与定位键 (31)3.5夹具总图上的尺寸、公差和技术要求 (32)3.6夹具精度分析 (33)4 各类铣床夹具 (35)4.1铣床夹具 (35)4.2典型数控机床夹具 (36)致谢 (40)参考文献 (41)1 机床夹具概论1.1机床夹具及其功用1.1.1机床夹具的概述定位:工件在机床上加工时,为保证加工精度和提高生产率,必须使工件在机床上相对刀具占有正确的位置,这个过程称为定位。
毕业论文《典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计》

典型轴类零件数控车床加工编程设计与工艺设计摘要数控车床是应用数控技术的车床,也就是装了数控系统的车床,是严格按照从外部输入加工程序来自动对被加工零件进行车削加工。
它是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高科技的产物数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,离开了数控技术,先进制造技术就成了无本之木。
数控技术的广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻的变化,它的关联效益和辐射能力更是难以估计。
数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业,其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志,实现加工机床及生产过程数控化,已经成为当今制造业的发展方向。
本论文主要通过对典型轴类零件的加工工艺分析和加工编程设计,进一步了解与掌握数控原理的理解,零件的识图与合理加工工艺的设计,并且进一步加强对数控G代码编程的熟练应用。
关键词数控加工工艺编程 G代码The typical shaft parts CNC lathe programming design and process designAbstract CNC lathe application lathe CNC technology, lathe CNC system that is installed, in strict accordance with the input from the external processing program to automatically turning machining parts to be machined.It is a comprehensive application of computer, automatic control, automatic detection and precision machinery and other high-tech products CNC technology is the modern manufacturing automation, flexible foundation for integrated production, left the CNC technology, advanced manufacturing technology became a forest without trees. The extensive use of CNC technology to bring profound changes to the mode of production, machinery manufacturing, production structure, management style, and its associated benefits and the ability to radiate more difficult to estimate. NC and CNC equipment has become the country's strategy and reflects the country's comprehensive national strength level of basic industry, the level of core mark is a measure of the degree of modernization of a country's manufacturing industry, numerical control machine tools and production process has become manufacturing the development direction of the industry.This thesis through the typical shaft parts processing technology analysis and processing of programming designed to further understanding and mastery the CNC understanding of the principles, parts of the knowledge map and reasonable process design, and further strengthen the skilled application of CNC G-code programming.Keywords CNC machining process programming G code目录引言 (3)第一章数控技术 (4)1.1 国内外数控发展概况 (4)1.2数控技术发展趋势 (5)1.2.1性能发展方向 (5)1.2.2 功能发展方向 (7)第二章零件图纸设计与分析 (11)2.1 零件图纸设计 (11)2.2 机床的选择 (11)第三章零件的夹具与刀具设计 (13)3.1 数控机床夹具 (13)3.1.1机床夹具的组成 (13)3.1.2机床夹具的作用 (15)3.1.3 零件的夹具设计 (16)3.2 数控机床的刀具 (16)3.2.1 数控刀具的分类 (16)3.2.2 数控刀具的选用 (17)3.3.3 零件的刀具选用 (22)第四章零件的加工工艺 (23)4.1 数控车削的加工工艺内容 (23)4.2数控车削的加工工艺分析 (23)4.2.3 零件的工艺步骤 (26)第五章零件切削用量的选定 (27)5.1 切削用量的选择 (27)5.2 切削用量的内容 (27)第六章零件主要操作步骤及程序的编制 (29)6.1加工顺序及路线 (29)6.2机床的操作步骤: (29)6.3零件的安装及装夹方式 (29)夹具是机床的一种附加装置,工件的装夹与数控车床一般使用三爪自动定心卡盘装夹工件。
机械制造及自动化专业毕业论文--数控铣床加工工艺设计

目录第一章前言 (1)第二章数控加工工艺设计主要内容 (2)2.1数控加工工艺内容的选择 (2)2.1.1数控加工的内容 (2)2.1.2适于数控加工的内容 (2)2.2 数控加工工艺性分析 (3)2.2.1标注应符合数控加工的特点 (3)2.2.2几何要素的条件应完整、准确 (3)2.2.3定位基准可靠 (3)2.2.4统一几何类型及尺寸 (3)2.3数控加工工艺路线的设计 (3)2.3.1工序的划分 (4)2.3.2顺序的安排 (4)2.3.3数控加工工艺与普通工序的衔接 (4)第三章数控加工工艺设计方法 (5)3.1确定走刀路线和安排加工顺序 (5)3.2确定定位和夹紧方案 (6)3.3确定刀具与工件的相对位置 (7)3.3.1对刀点的选择原则 (7)3.4 确定切削用量 (9)3.4.1填写数控加工技术文件 (10)3.4.2数控编程任务书 (10)3.4.3数控加工工件安装和原点设定卡片(简称装夹图和零件设定卡)113.4.4数控加工工序卡片 (12)3.4.5数控加工走刀路线图 (13)3.5数控刀具卡片 (14)第四章数控铣床加工的基本特点 (15)第五章数控铣床刀具的选择 (16)5.1数控铣床对刀具的要求及铣刀的种类 (16)5.1.1对刀具的要求 (16)5.1.2常用铣刀种类 (17)5.2孔加工刀具的选用 (17)5.3铣削加工刀具选用 (18)结论 (18)结束语 (18)参考文献 ........................................... 错误!未定义书签。
数控铣床加工工艺设计摘要目的数控机床作为一种高效率的设备,欲充分发挥其高性能、高精度和高自动化的特点,除了必须掌握机床的性能、特点及操作方法外,还应在编程前进行详细的工艺分析和确定合理的加工工艺,以得到最优的加工方案。
方法本文通过理论上的论述和实例的说明,得到数控铣床加工工艺的基本过程为:零件图分析,加工工艺路线的设计,夹具和刀具的选择,切削用量的选择和划分工序及拟定加工顺序等步骤。
机械类职称论文范文

机械是一种人为的实物构件的组合。
下面是整理的,希望你能从中得到感悟!篇一浅谈机械设计加工【摘要】在机械设计加工中,要注重对材料进行科学选择,满足使用性能、工艺性能以及经济性能的需求,以标准化设计有效降低生产成本和提升产品质量,对影响机加工件表面物理力学性能的因素进行全面分析,有效发挥润滑剂作用,实现机械设计加工质量的成效。
【关键词】机械制造;现状;发展趋势在市场经济中,企业要在竞争中处于不败之地,靠的就是高质量、低成本的产品。
机械设计工作的重要性,不仅在于它是生产技术准备工作的第一步,而且还在于它将严重影响产品的质量和成本,虽然影响产品成本的因素很多,但主要与设计、制造和原料有关。
[1]在当前的市场竞争中,质量是核心竞争力,对于机械产品而言,企业应当提高设计加工水平,从科学选择材料、提高设计生产标准化水平以及合理运用润滑剂等方面综合入手,提升机械设计加工水平。
1、有效提高机械设计标准化水平在机械设计加工中,标准化是当前发展的重要趋势,标准化主要通过设置共同标准,规范机械零件尺寸、性能与结构等,为提高生产质量和降低生产成本奠定基础。
要从设计环节就着手提高标准化水平,运用标准化手段把好产品设计关口,对使用较多的零件实施标准化生产,生产中对性能指标以及原材料等方面进行统一规范,所生产的零部件要在尺寸、结构等方面进行规范,进一步简化设计与生产,降低成本,提高质量,提升机械产品的综合竞争力。
[2]2、CAD/CAM技术在机械设计与加工中的应用21、CAD/CAM技术在机械设计的应用211、零件的建模设计零件的建模就是考虑如何采用合适的特征,通过正确的组合方法形成零件模型的过程。
零件与特征之间的关系主要呈现层次关系,这需要设计者除了具有清晰的空间思维能力外,还要掌握和积累一些必要的零件建模技巧,使建模的灵活性得到增强,从而提高零件建模的效率。
另一方面,在零件建模过程中还应充分考虑零件模型的可调整性。
当代产品市场竞争十分激烈,用户的品位和要求千变万化,因此厂商必须不断改进或者调整产品设计以适应市场需求。
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1. 绪论1.1 论文的提出及其应用价值1.1.1 课题所属研究领域由于各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械零件大量涌现,对机械制造业提出了一系列迫切需要解决的问题。
对这些材料用传统加工方法十分困难,于是产生了特种加工技术,双面超声波加工就是其中一种。
超声波加工(USM)是利用超声波振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料,或给工具或工件沿一定方向施加超声波频振动进行振动加工,或利用超声波振动使工件相互结合的加工方法。
几十年来,超声波加工技术的发展迅速,在超声波振动系统、深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、超声波复合加工领域均有较广泛的研究和应用,尤其是在难加工材料领域解决了许多关键性的工艺问题,取得了良好的效果。
超声波加工非常适合于加工硬脆材料,而且不会损害工件表面,所以是加工硅工件的理想方法[1]。
超声波加工方法是近50年来逐步发展的一种新型加工方法。
在难加工材料和精密加工中,超声波加工方法具有普通加工无法比拟的工艺效果,具有广泛的应用围。
超声波加工技术横跨机械学、电学、和声学三个学科,因而可把超声波加工视为交叉学科[1]。
1.1.2 课题的理论意义和应用价值如今的一些材料,如硅晶体具有强度高、硬度高、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、比重低和自润滑等优良特性,已在电子、机械、能源、航空航天等众多领域显示出相当广泛的应用前景。
然而,硅材料的加工十分困难,尤其是对于具有复杂型面的硅材料零件至今尚无有效的加工手段。
目前硅材料的加工技术已成为制造业研究的热点。
材料的加工技术中,金刚石磨削方法只能加工简单型面的零件,而对于较复杂的型面,如有锐角要求的槽形零件和非回转体表面,就无能为力了;激光束加工(LBM)技术虽然可用于硅零件的加工,但会使加工表面产生达50m 的微观裂纹,很难适应航空航天重要零件的要求;此外,由于硅材料电导率低且化学稳定性好的限制,使得电火花(EDM)及电化学(ECM)加工方法不适于加工硅零件。
而超声波加工(USM)不需工件导电,可加工任何超硬材料,且不属于热过程,对加工表面损害极小,可稳定地加工出精度为mμ5±,表面粗糙度为Ra≤O.51~0.76mμ的零件,已成为加工硅晶体最具潜力的方法之一[4]。
超声波加工(USM)是利用超声波振动工具在有磨料的液体介质中或干磨料中产生磨料的冲击、抛磨、液压冲击及由此产生的气蚀作用来去除材料,或给工具或工件沿一定方向施加超声波频振动进行振动加工,或利用超声波振动使工件相互结合的加工方法[5]。
几十年来,超声波加工技术的发展迅速,在超声波振动系统、深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、超声波复合加工领域均有较广泛的研究和应用,尤其是在难加工材料领域解决了许多关键性的工艺问题,取得了良好的效果。
1.2 国外超声波加工研究现状和发展趋势超声波加工技术的研究最早可追溯到1927年R.W.Word和A.L.Looms的奠基性工作,并于1954年由L.Balamuch研制出第一台超声波加工机床。
从50年代以来,许多国家都对这一技术进行了研究。
日本政府设立了专门的振动切削研究所,许多大学和研究机构也都设有这个研究课题。
原苏联在这方面的研究也较早,在超声波车削、钻孔、磨削、光整加工、复合加工等方面均有生产应用,并取得了良好的经济效果。
60年代初美国就开始了超声波加工的研究,70年代中期,美国在超声波波钻中心孔、光整加工、磨削、拉管和焊接等方面,已处于生产应用阶段:超声波车削、钻孔、镗孔已处于试验性生产设备原型阶段;通用超声波振动切削系统已供工业应用,日前已形成部分标准。
德国和英国也对超声波加工的机理和工业应用进行了大量的研究工作,并发表了许多有价值的论文,在生产中也得到了积极的应用[5]。
英国Harwe11国家原子能权威机构是此理论的早期探索者之一,他们的研究需要在耐火材料成形的特殊陶瓷上钻一些1.016~25.4mm,传统机械加工的局限性激发了他们探索新技术的兴趣。
美国从1969年开始使用金刚石工具的超声波旋转加工技术。
经过近40年的时间,各国的研究者们进行了许多实验,研究出控制参数(如超声波波振幅、静压力、转速、金刚石类型、磨粒尺寸及连接类型等)与加工结果(如材料去除率、工具磨损等)之间的关系。
建立了有关材料去除的塑性去除、脆性去除等多种材料去除模型,并进行了实验验证。
1970年,Tyrell用金刚石空心钻在玻璃片边上加工出两个1.Omm的孔,孔深63.5mm,相距仅0.5mm,每个孔的平均加工时间为14分钟。
他还使用金刚石空心钻在厚88.9m的氧化铍1.Omm的孔,加工结束后,在钻芯抽出完整的0.4mm的工件材料[1,5]。
1992年,rabhakertalD.和HaselkonM.在大量超声波旋转加工材料去除率试验研究的基础上,给出预测材料去除率的经验模型,并对各种加工因素及其交互作用对材料去除率的影响进行了分析和讨论。
对超声波旋转加工中材料去除机理的研究,Markov等认为,脆性材料的破裂是大量的微观裂纹及裂纹扩展到一定深度的结果。
Markov和Ustinov认为,超声波旋转加工中存在一个被加工材料的脆性断裂特别强烈的过程,它是被加工表面的微小裂纹交织成网和表面撕扯的结果。
Kubota等报道超声波旋转加工中材料以“贝壳”状的碎片形式去除。
Z.J.Pei,P.M.Ferrira和M.haselkorn通过实验证明,除了脆性断裂,塑性流动是超声波旋转加工中材料去除的另一种主要方式[14,15]。
硅材料不同加工工艺的研究表明,超声波旋转加工在较低的加工压力和较轻的表面损伤情况下,有较高的材料去除率,是有潜力的加工方法。
Tyrell也报道:使用超声波振动,需要的加工压力小于无超声波加工时的压力。
最近,国外又出现了超声波旋转面铣削技术,由于RUM钻深小孔时,其加工面及碎片很难观察,为了克服这个困难,采用面铣削方法加工硅晶体,用扫描电镜观察加工面和碎片。
研究表明,硅加工中,材料的去除机理包括塑性去除及脆性去除。
在一些加工条件下,塑性去除占主要地位,在另一些加工条件下,脆性去除占主要地位;通过调整不同的加工参数,可以调整塑性去除及脆性去除的比例。
由于超声波旋转加工只能加工原形孔和型腔,因此配以适当的数控系统,借鉴数控铣削的方法就可以加工具有复杂三维型面的工程陶瓷,国外许多学者正在开展三维轮廓微细旋转超声波加工的研究。
我国超声波加工技术的研究始于50年代末。
60年代末,工业大学应用超声波车削,加工了一批飞机上的铝制细长轴,后这项技术的研究中断了十多年。
1976年以后,我国再次开展超声波加工的试验研究和理论探讨工作。
工业大学、广西大学以及光学仪器厂等单位率先进行了超声波波车削设备及实验研究。
1982年,钢管厂、中科院声学研究所和超声波波仪器厂研制成功超声波拉管设备。
1985年以来,超声波波旋转加工机、超声波珩磨装置和变截面细长杆超声波车削装置相继研制成功.到1993年,我国己发表了300多篇有关超声波加工等的科学研究论文。
半个多世纪以来,经过各国学者的不懈努力,超声波加工技术己有了长足的进步。
主要体现在:实验出加工参数〔振幅、频率、静压力、磨料材料及粒度、悬浮工作液的浓度和工作液循环方式等)对加工效率的影响规律;总结出静压力、工件材料硬度、加工工具材料硬度是影响工具损耗的主要因素;总结出磨料粒度及悬浮工作液的均匀性对工件表面质量有影响规律;利用有限元的方法使变幅杆的设计更合理;机械增益Q值高的材料用于制作变幅杆、性能优良的PCD用于制作工具头,使加工效率大大提高;工具头回转的超声波加工使加工效率提高3至4倍;采用性能优良的压电陶瓷换能器使加工机床的体积大大减小,能量利用率大大提高;90年代Suzuki.K.研制的工程陶瓷无旋转超声波波磨削新技术明显提高了加工效率,也可以用来加工较复杂的型面[1,5]。
现在,该技术应用的可行性己经成为一个研究的热点,并在一些国家包括英国、法国、瑞士、日本等国家得到了研究。
现在有些控制旋转超声波加工系统的CNC可以通过购买而使用,例如:Exturde Hone limited(法国)的SoneX300, Erosonic AG(瑞士)的ErosonicUS400/US8001410。
综上所述,超声波加工技术发展机器取得的应用成果是可喜的。
一方面材料加工的客观需求推动和促进了超声波加工技术的发展;另一方面,超声波加工技术的发展为材料的加工提供了一种强有力的加工手段,而促进了材料加工的发展。
展望未来,超声波加工技术的发展前景是美好的。
2. 超声波加工技术概述2.1 超声波加工的基本原理和特点2.1.1 超声波波的特性人耳可以听到的声波的频率围约为16~20000Hz 。
低于16Hz 的声波称为次声波,高于20000Hz 的声波称为迢声波。
人们还把频率为9105.0⨯Hz 以上的声波称为特超声或微波超声。
超声波具有如下特性:(1)超声波波可在气体、液体和固体介质中传播,其传播速度与频率、波长、介质密度等有关,可用公式表示 :f v λ= (2-1)式中v —超声波波传播速度(s m )λ—波长(m )f —频率(Hz )(2)超声波波在各种介质中传播,其运动轨迹都按余弦函数规律变化,其位移为:)cos(ψω+=t A x (2-2)式中 x--质点运动的位移(m )A--振幅(m )ω--圆频率(rad/s )t--时间(s )ψ--振动的相位角(rad )(3)超声波波可传递很强的能量,其能量强度可用垂直于波的传播方向单位面积的能量来表示,超声波加工中的能量强度高达几百瓦/平方厘米,且90%作用于工件表面。
(4)超声波波会产生反射、干涉和共振现象。
出现波的叠加作用,使弹性杆中某处质点始终不动,而某处质点的振幅则大大增加,从而获得更大的超声波加工能量(如图2-1所示)。
这是因为,超声波波在同一弹性杆的一端向另一端传播时,在不同介质的介面上会产生一次或多次波的反射,结果在有限长弹性杆,将存在若干个周期相同、振幅相等、传播方向相同或相反的波。
于是在弹性杆传播的波,会出现波叠加,致使某处振动始终加强,或某处振动始终减弱,产生波的干涉现象[3]。
图2-1 弹性杆质点振动状况[1]1--反射波2--合成波3--人射波b--波节点l--波节点至波反射端的距离如图2-1中t=T/4或3T/4的情况是当弹性杆的长度恰为半波长的整数倍,且相位相同时,便会出现波的干涉而产生振幅增加的驻波,即波共振现象。
而图2-1中t=0、T/2和T的情况,则是相位相反时出现的干涉现象,使叠加后的振幅为零,不产生振动。
由上述分析可知,为了提高超声波加工生产效率,必须使弹性杆处于最大振幅的共振状态,其设计长度为半波的整数倍,杆的支点选在振动过程中的不动点,即波节点上;而杆的工作端部应选在最大振幅的波腹处(如图2-1所示)。