卧式超声珩磨头设计.docx

卧式超声珩磨头设计.docx

《卧式超声珩磨头设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《卧式超声珩磨头设计.docx（64页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

卧式超声珩磨头设计

摘要

超声加工是利用超声振动的工具在有磨料的液体介质中或于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频振动进行振动加工，或利用超声振动使工件相互结合的加工方法。

超声珩磨加工是利用超声振动的工具端面，促使悬浮在工作液体中的固结磨粒冲击工件表面，去除工件表面材料的加工方法。

本次设计系统的介绍超声振动珩磨技术发展的概况。

超声振动珩磨装置的总体设计；超声振动珩磨声学系统设计：

超声波发生器和换能器的选用、珩磨轮、摩擦盘、压盘、偏心盘等等；支撑部件，如滑座、底座等等；轴类部件，包括主轴、心轴，对这些零件进行全面的分析和强度的计算以及校核，还包括部分夹具，弹簧，箱体的设计如胎盖，窥视盖等。

并通过比较论证进一步阐述了超声振动珩磨技术的发展前景和应用范围。

关键词：

超声加工、珩磨、齿轮加工、机床

Abstract

Ultrasonicprocessingistheuseofultrasonicvibrationtoolsinabrasiveliquidmedium,orabrasiveproduceabrasiveshocks,hefinds,hydraulicshocksandtheresultinggaspipingroleintheremovalofmaterials,ortotheinstrumentorworkingalongacertaindirectionbyultrasonicvibrationfrequencyvibrationforprocessing,orusingultrasonicvibrationtohercombinedprocessingmethods.UltrasonicHoningprocessingistheuseofultrasonicvibrationtoolscarrynoodles,totheconsolidationofliquidsuspendedintheworkpiecesurfaceMalishocks,andremovedhersurfacematerialsprocessingmethods.

ThisdesignsystemintroducedultrasonicvibrationHoningtechnologicaldevelopmentprofile.UltrasonicvibrationHoningdevicedesign;UltrasonicvibrationHoningacousticsystemdesigns:

ultrasoundgeneratorandotherdevicestouse,thetophorizontaljadepieceemerywheel,frictionplate,pressestheplate,sheaveandsoon;Supportsthepart,liketrackway,foundationandsoon,theaxisclasspart,includingthemainaxle,thespindle,carriesonthecomprehensiveanalysisandtheintensitycomputationaswellastheexaminationtothesecomponents,butalsoincludesthepartialjigs,thespring,theboxbodydesignliketip,peepsatcoversandsoon.AndthroughcomparativestudyfurtherelaboratedultrasonicvibrationHoningtechnologydevelopmentprospectsandapplications.

Keywords:

Ultrasonicprocessing、Honing、gearcutting、machinetool

1．2．1齿轮加工的现状及发展趋势4

1．2．2齿轮加工方法5

1．3．1珩磨加工原理6

1．3．2珩磨加工特点6

1．3．3珩磨进给方式6

1．4．1超声珩齿工作原理7

1．4．2超声珩齿加工特点7

2．1．1超声波发生器的工作原理9

2．1．2超声波发生器的选用10

2．2．1换能器的工作原理11

2．2．2换能器的分类11

2．2．3换能器的选择13

2．3变幅杆13

2．3．1变幅杆的材料14

2．3．2变幅杆的类型15

2．3．3连接方式26

4．1．4珩磨轮的螺旋角32

绪论

随着科学技术的发展，即使原来属于新颖、先进的机床也会逐渐变的陈旧、落后，满足不了产品种类日益增加和质量不断提高的需要，因此，“技术老化”是客观规律。

根据有关资料报导，在一些工业发达的国家里，设备的平均年龄控制在10-20年之间，设备的“技术老化”期已短于10年，10年役龄以内的设备数量能够达到设备总数的50%左右。

由此可见，设备更新速度相当快，一是用技术更为先进的设备来代替“老化”了的旧设备；另一是进行有效的技术改造，使旧设备适应新的生产需要。

例如，美国和西欧的一些工业先进国家，在钢铁企业虽然早已实现了现代化，可是旧设备并没有全部毁弃，而是通过技术改造的方法，使一些旧设备能够达到使用新技术、新工艺的要求，继续生产出具有竞争能力的优质产品。

目前，我国的工厂企业，除了一些新建单位外，大多数都存在设备“技术老化”问题，设备役龄在15年以上的所占比重相当大，面对这多的陈旧设备该如何处理？

这是一个急待解决的大问题。

为实现现代化，我们同样要创造或引进新技术、新工艺、新设备，进行必要的设备更新。

另一方面，动员机械制造业的广大职工，坚持自力更生和勤俭办企业的方针，大搞技术革新，挖掘设备潜力，更具有现实意义。

而巧改机床正是深受大家欢迎的一种革新形式，为满足生产的需要已经做出了重大的贡献。

巧改机床的效益是多方面的，在从提高生产率来看，假设巧改机床100万台，每台生产率平均提高20%，这就等于多生产20万台新机床；反之，如果不对旧机床实行技术改造，当前生产的新机床在技术水平上或数量上又不能及时地满足生产需要时，那就势必影响国民经济的高速发展。

巧改机床不但是解决技术老化的途径，能够满足生产发展的需要，而且可以获得十分可观的经济效果。

毕业设计是对大学四年所学到的基础知识和专业课所学的知识的一个系统的总结与综合运用，同时也是培养分析问题和解决问题能力的很好的一次机会，而且毕业设计也是大学教学的最后一个环节，因此认真切实的搞好毕业设计不仅意味着我们能否顺利毕业，而且对今后走上工作岗位后的工作能否出色的完成同样是有重要意义的。

另外，毕业设计还可以培养独立思考，开发思维和协调工作的能力，对今后大学毕业以后能否尽快地适应社会有很大的帮助。

毕业设计的目的是通过这一环节的训练，提高以下能力：

1、综合运用所学知识和技能，独立分析和解决实际问题的能力；

2、熟练运用基本技能，包括绘图、计算机运用、翻译、查阅文献等等的能力；实验研究的能力；技术经济分析和组织的能力；撰写科技论文和技术报告，正确运用国家标准和技术语言阐述理论和技术的能力；

3、搜集加工各种信息的能力；获取新知识的能力；

4、培养创新意识和严谨的科学作风。

本次毕业设计的题目是：

卧式超声珩磨（珩齿）机床的设计，就是在经典车床CA6140的基础之上，进行车床的二次开发，以达到所需的使用和经济性能。

到目前为止，国内外已经研制出立式和卧式超声珩磨机床。

超声珩磨加工主要用于硬脆材料的孔加工及金属材料与非金属材料的加工，如铸铁、淬火与未淬火钢、硬铝、青铜、硬铬与硬质合金、玻璃、陶瓷晶体与烧结材料等。

但在本次设计中希望将超声珩磨的优良加工特性应用到更广的范围普通金属的加工，这次设计中需要加工材料为45号调质钢的直齿圆柱齿轮。

根据巧该要求，我进行了卧式超声珩磨机床珩磨头装置的设计。

由于本人知识有限，实际生产经验不足，所以在设计中难免出现错误与不足，敬请各位老师和同学批评指正！

衷心祝愿各位老师身体健康！

工作顺利！

1制定巧改机床方案

1.1任务

1．1．1巧改机床的意义

随着科学技术的发展，即使原来十分新颖﹑先进的机床也会逐渐变得陈旧落后，满足不了产品种类日益增加和质量不断提高的需要。

我们认为“机床的真正价值在于使用”，而机床的使用与工件﹑夹具﹑刀具和其它辅助具密切相关，也与操作者的操作技能﹑维护保养水平和加工方法有着重要的联系。

因此，主张充分发挥人的聪明才智，由于各方面的限制，我们不可能彻底的更换整台设备，其实我们也没有必要彻底的更换整套设备，只需要以现有的机床为基础，对机床—刀具—夹具—工件这一工艺系统进行全面的分析，为实现预定的目的，采取必要而合理的改进即可以满足新的要求。

在对机床的现有结构进行改装，对机床的使用工艺和装备进行革新的过程中，并不是一味的追求先进，而应力争改装方案合理，结构简单巧妙，经济效果好。

这样因地制宜的巧改机床，不仅造价低，上马快，不失为弥补设备不足和不配套的好办法，也是解决设备“技术老化”的重要有效途径之一。

1．1．2巧改机床的内容

实践经验表明，由于各工厂的生产性质和条件不同，巧改机床的需求也各有差异。

概括起来大致有如下几个方面：

1、改变机床的工艺范围；

2、使旧型机床能达到新型机床的性能指标；

3、提高机床的自动化程度；

4、改善机床的操作性能和劳动条件；

5、使适合于组成生产流水线。

1．1．3巧改机床的特点

由巧改机床的内容可以看出，巧改机床不是设计新的机床，而是围绕着某台现有机床，对机床—刀具—夹具—工件这一系统采取技术措施，达到预定的目标，因此这种技术工作也有它的独到之处：

目的明确﹑改装的布局形式灵活多样﹑能够充分利用厦机床的结构﹑能够兴废利旧﹑能够充分利用工人群众的智慧等。

然而巧改机床虽然优点很多，但也有缺点：

（1）由于受被改装机床结构和技术规格的限制，不是在任何一台机床上进行什么样的改装都可以的，而有一定的局限性。

（2）在进行改装时，为了尽量利用机床原来的结构，有时某些选定的参数和新设计制造的零部件不够理想。

尽管巧改机床存在一些缺点，目前在我国仍然是解决机床“技术老化”问题和挖掘设备潜力的有效方法之一；特别是对于那些设备不足或技术落后的中、小工厂，充分利用现有设备，完成生产任务方面更具有现实意义。

1．1．4巧改机床的原则

巧改机床是一项复杂的技术经济工作，也是挖掘现有设备潜力的有效方法。

如果搞的好，可以得到投资小﹑收益大的效果；如果搞的不好，自然会出现只花钱不见效的恶果。

为了做好这项工作和保证改装质量，应当遵循如下几项基本原则：

（1）讲求经济效果

（2）具有一定范围内的工艺性能

（3）有一定的先进性

（4）注意技术安全问题

1．2齿轮加工

1．2．1齿轮制造现状及发展趋势

机械传动具有恒功率输出，效率高，可靠性高等优点，广泛用于各种机械设备和仪器仪表中。

齿轮传动是机械传动的主要形式。

齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键。

齿轮加工的工艺概括起来有齿坯加工﹑齿形加工﹑热处理﹑热处理后精加工四个阶段。

齿轮加工必须保证加工基准面精度，热处理直接决定轮齿的内在质量，是保证加工和热处理后