超聲深孔鉆床設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文答辯資料】

需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 摘 要 該設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一超聲深孔鉆床，利用超聲震動(dòng)加工深孔。振動(dòng)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(dòng)切削具有普通切削無(wú)法比擬的工藝效果。因此，作為精密機(jī)械加工和難加工材料加工的一種新技術(shù)，振動(dòng)切削已經(jīng)逐步滲透到多種機(jī)械加工領(lǐng)域，振動(dòng)鉆削就是比較成功的應(yīng)用實(shí)例。 振動(dòng)鉆削，即在鉆頭 (或工件 )正常工作進(jìn)給的同時(shí)，對(duì)鉆頭 (或工件 )施加某種有規(guī)律的振動(dòng)，使鉆頭在振動(dòng)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(dá)到改善切削效 能的目的。根據(jù)實(shí)際加工的需要，適當(dāng)選擇振動(dòng)參數(shù) (頻率 v，振幅 A 以及頻率 v 與工件轉(zhuǎn)速 n 的比例關(guān)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(chǎn)效率幾倍到十幾倍，提高加工精度 1 2 級(jí)，且加工表面質(zhì)量也有較大改善。 超聲振動(dòng)深孔加工鉆床是利用超聲振動(dòng)系統(tǒng)對(duì)鉆頭施加振動(dòng)，使鉆頭在振動(dòng)中切削，使切削用兩按規(guī)律變化，從而達(dá)到改善切削效能的目的。 關(guān)鍵詞：超聲振動(dòng)，深孔加工，槍鉆車床。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 is a in to to be in is to to of to of or to (or of to to in to of to v, as as v n to -2 is to to in to 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 目 錄 前言 . 1 . 3 超聲振動(dòng)加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) . 3 深孔加工發(fā)展?fàn)顩r . 9 . 12 電機(jī)功率的確定 . 12 主運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定 . 12 標(biāo)準(zhǔn)公比值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 . 14 . 18 求級(jí)數(shù) z . 18 確定結(jié)構(gòu)式 . 18 繪制轉(zhuǎn)速圖 . 19 . 21 確定齒輪的齒數(shù) . 21 驗(yàn)算傳動(dòng)比 . 25 各軸及齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定 . 26 . 29 傳動(dòng)軸直徑初定 . 29 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 . 30 齒輪模數(shù)計(jì)算和齒輪中心距的計(jì)算 . 30 皮帶的相關(guān)計(jì)算 . 31 . 35 齒輪的強(qiáng)度驗(yàn)算 . 36 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 主軸的驗(yàn)算 . 37 花鍵的驗(yàn)算 . 43 致 謝 . 46 參考文獻(xiàn)： . 47 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生學(xué)完大學(xué)教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的全部基礎(chǔ)課和專業(yè)課后，綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，與實(shí)踐相結(jié)合的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。它是大學(xué)生活最后一個(gè)里程碑，是四年大學(xué)學(xué)習(xí)的一個(gè)總結(jié)，是我們結(jié)束學(xué)生時(shí)代，踏入社會(huì)，走上工作崗位的必由之路，是對(duì)我們工作能力的一次綜合性檢驗(yàn)。 通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使達(dá)到以下幾個(gè)效果： 1） 鞏固、擴(kuò)大、深化學(xué)生以前所學(xué)的基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)； 2） 培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、理論聯(lián)系實(shí)際的能力； 3） 培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、正確熟練運(yùn)用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)等工具書的能力； 4） 鍛煉進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件、繪圖等獨(dú)立工作能力。 總之，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，初步掌握解決本專業(yè)工程技術(shù)問題的方法和手段，從而使學(xué)生受到一次工程師的基本訓(xùn)練。 2、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和要求 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)超聲深孔鉆床的主軸箱。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求如下： a) 調(diào)查使用部門對(duì)機(jī)床的具體要求，現(xiàn)在使用的加工方法；收集并分析國(guó)內(nèi)外同類型機(jī)床的先進(jìn)技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)以及有關(guān)的科技動(dòng)向；調(diào)查制造長(zhǎng)的設(shè)備、技術(shù)能 力和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等。 b) 超聲深孔鉆床主軸箱的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)主軸、傳動(dòng)軸及傳動(dòng)齒輪，確定各部分的相互關(guān)系；擬訂總體設(shè)計(jì)方案，根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，選擇通用部件，并繪制裝配圖和各零件的零件圖； c) 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)計(jì)算和動(dòng)力計(jì)算，繪制轉(zhuǎn)速圖； 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 d) 其他零部件的設(shè)計(jì)和選擇； e) 設(shè)計(jì)并選擇皮帶的型號(hào)和根數(shù)及帶輪； f) 編制設(shè)計(jì)技術(shù)說(shuō)明書一份。 3、程序和時(shí)間安排 畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)，由于時(shí)間的限制，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)不可能按工廠的設(shè)計(jì)程序來(lái)進(jìn)行，具體的說(shuō)，可以分以下幾個(gè)階段： g) 實(shí)習(xí)階段，通過(guò)畢業(yè)實(shí)習(xí)實(shí)地調(diào)查、研究、收集有關(guān)資料，掌握深孔加工技術(shù) 和超聲加工技術(shù)，了解機(jī)床的結(jié)構(gòu)、工作原理和設(shè)計(jì)的基本要求，花兩周時(shí)間； h) 制定方案、總體設(shè)計(jì)階段，花兩周時(shí)間； i) 計(jì)算和技術(shù)設(shè)計(jì)階段，繪制圖紙，整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書，花四周時(shí)間； j) 答辯階段，自述設(shè)計(jì)內(nèi)容，回答問題，花半周時(shí)間。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 超聲振動(dòng)加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 超聲波是指頻率高于人耳聽覺上限的聲波。一般來(lái)說(shuō)，正常人聽覺的頻率上限在 l 6 20間，隨年齡、健康狀況等有所不同。值得注意的是，人們習(xí)慣上常把以工程應(yīng)用為目的，而不是以聽覺為日的的某些 對(duì)聽盧的應(yīng)用亦列人超盧技術(shù)的研究范圍。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，有些超聲技術(shù)使用的頻率可能在 16下。而超聲波頻率的上限是1410個(gè)頻率范圍是相當(dāng)寬廣的，如圖 1 1 所示 超聲波是聲波的一部分，因此它遵循聲波傳播的基本規(guī)律。但超聲波也有與可聽聲不同的一些突出特點(diǎn)。例如，超聲波由于頻率可以很高，因而傳播的方向件較強(qiáng)，同時(shí)超聲設(shè)備的幾何尺寸可以較??；超聲波傳播過(guò)程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度非常大；在液體介質(zhì)中， 當(dāng)超聲波 的強(qiáng)度達(dá)到一定值后便產(chǎn)生空化現(xiàn)象，等等。正是這些特點(diǎn)，決定了超聲波具有與可聽聲不同的、領(lǐng)域相當(dāng)廣闊的各種用途。 起聲加工技術(shù)發(fā)展概況 超聲加工是利用超聲振動(dòng)的工具在有磨料的液體介質(zhì)中或于磨料中產(chǎn)生磨料的沖擊、拋磨、液壓沖擊及由此產(chǎn)生的氣蝕作用來(lái)去除材料，或給工具或工件沿一定介向施加超聲頻振進(jìn)行振動(dòng)加工，或利用超聲振動(dòng)使工件相互結(jié)合的加工方法。超聲加工系統(tǒng)由超聲波發(fā)生器、換能器、變幅桿、振動(dòng)傳遞系統(tǒng)、工具、工藝裝置等構(gòu)成。超聲波發(fā)生器的作用是將 22080電振蕩信號(hào)；需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 換能器的作用是將超聲頻電振蕩信號(hào)轉(zhuǎn) 換為超聲頻機(jī)械振動(dòng)；變幅桿的作用是將換能器的振動(dòng)振幅放大，超聲波的機(jī)械振動(dòng)經(jīng)變幅桿放大后傳給工具，使工具以一定的能量與工件作用，進(jìn)行加工。 超聲加工技術(shù)是超聲學(xué)的一個(gè)重要分支。超聲加工技術(shù)是伴隨著超聲學(xué)的發(fā)展而逐漸發(fā)展的。 早在 1830 年，為探討人耳究竟能聽到多高的頻率， F 5用一多齒的齒輪，第一次人工產(chǎn)生了 2 4410超聲波， 1876 年加爾頓 (F 氣哨實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的超聲波的頻率達(dá)到了 34改用氫氣時(shí)，其頻率達(dá)到了 8410N z。這些實(shí)驗(yàn)使人們開始對(duì)超聲波的性質(zhì)有了一定的認(rèn)識(shí)。 對(duì)超聲學(xué)的誕生起重大推進(jìn)作用的是 1912 年豪華客輪泰坦尼克 (在旨航中碰撞冰山后沉沒，這個(gè)當(dāng)時(shí)震驚世界的悲劇促使科學(xué)家提出用聲學(xué)人法來(lái)探測(cè)冰山。這些活動(dòng)啟發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)期間偵 察德國(guó)潛艇的緊張冊(cè)究。 1916 年以法國(guó)著名物理學(xué)家郎之萬(wàn) (首的科學(xué)家升始究產(chǎn)生和運(yùn)用水下超聲作為偵察手段，并在 1918 年發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)可使石英板振動(dòng)，制成了可用作超聲源的石英壓電振蕩器。這就是現(xiàn)代超聲學(xué)的開端。 1927 午，美國(guó)物理學(xué)家怔德 (R W 盧米斯 (A E 早做了超聲加工試驗(yàn)，利用強(qiáng)烈的超聲振動(dòng)對(duì)玻璃板進(jìn)行雕刻和快速鉆孔，們當(dāng)時(shí)并未應(yīng)用在工業(yè)上。 1951 年，美國(guó)的科思制成第一臺(tái)實(shí)用的超聲加工機(jī)，并引起廣泛關(guān)注，為超聲加上技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 日本是較早研災(zāi)超聲加工技術(shù)的國(guó)家， 20 世紀(jì) 50 午代，日本已經(jīng)設(shè)立專門的振動(dòng)切削研究所，許多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也都設(shè)有這個(gè)研究課題。日本研究超聲加工的主要代表人物有兩位：一位是中央大學(xué)的島川正暉教授，超音波工學(xué) 理論和實(shí)際是他的代表作；另一位是宇都官大學(xué)的隈部淳一郎教授，精密加工、振動(dòng)切削基礎(chǔ)和應(yīng)用是他的代表作。日本研究人員不但把超聲加上用在普通設(shè)備上，需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 而且在精密機(jī)床、數(shù)控機(jī)床中也引人了超聲振動(dòng)系統(tǒng)。 l 977 年日本將超聲振動(dòng)切削與磨削用于生產(chǎn)，可對(duì)直徑為 6型船用柴油機(jī)缸套進(jìn)行鏜孔。 原蘇聯(lián)的超聲加工研究也比較早， 20 世紀(jì) 50 年代末 60 年代初已經(jīng)發(fā)表過(guò)很有價(jià)值的論文。在超聲車削、鉆孔、磨削、光整加工、復(fù)合加工等方面均有生產(chǎn)應(yīng)用，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果。為了推動(dòng)超聲加工的應(yīng)用， 1973 年原蘇聯(lián)召開了一次全國(guó)性的討論會(huì)，充分肯定了超聲加工的經(jīng)濟(jì)效果和實(shí)用價(jià)值，對(duì)這項(xiàng)新技術(shù)在全國(guó)的推廣應(yīng)用起到了積極的作用。到 80 年代末期，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)已經(jīng)生產(chǎn)系列超聲振動(dòng)鉆削裝置。 20 世紀(jì) 70 年代中期，美國(guó)在超聲鉆中心孔、光整加工、磨削、拉管和焊接等方面已處于生產(chǎn)應(yīng)用階段，超聲車削、鉆孔、鏜孔巳 處于試驗(yàn)性生產(chǎn)設(shè)備原型階段。1979 年通用超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)已供應(yīng)工業(yè)界應(yīng)用。 德國(guó)和英國(guó)也對(duì)超聲加工的機(jī)理和工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了大量的研究，并發(fā)表了許多有價(jià)值的論文，在生產(chǎn)中也得到了積極的應(yīng)用。例如，英同十 1964 年提出使用燒結(jié)或電鍍金剛石工具的超聲旋轉(zhuǎn)加工的方法，克服了一般超聲加工深孔時(shí)加工速度低和精度差的缺點(diǎn)，取得了較好的效果。 我國(guó)超聲加工技術(shù)的研究始于 20 世紀(jì) 50 年代末， 60 午代末開始了超聲振動(dòng)車削的研究， 1973 年上海超聲波電子儀器廠研制成功 2 型超聲研磨機(jī)。 1982年，上海鋼管廠 、中國(guó)科學(xué)院聲學(xué)研究所及上海超聲波儀器廠研制成功超聲拉管設(shè)備，為我國(guó)超聲加工在金屬塑性加工中的應(yīng)用填補(bǔ)丁空白。 1983 年 10 月，機(jī)械電子丁業(yè)部科技司委托機(jī)械工藝師雜志編輯部在西安召開了我國(guó)第一次“振動(dòng)切削專題討論會(huì)”，會(huì)議充分肯定了振動(dòng)切削在金屬切削中的重要作用，交流了研究和應(yīng)用成果，促進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)在我國(guó)的深入研究和推廣應(yīng)用。 1985 年，廣西大學(xué)、南京電影機(jī)械廠和南京刀具廠聯(lián)合開發(fā)了我國(guó)第一套“ 250A 型”超聲振動(dòng)切削系統(tǒng)。同年，機(jī)械電子工業(yè)部第 11 研究所研制成功超聲旋轉(zhuǎn)加工機(jī)，在玻璃、陶瓷、 光晶體等硬脆材料的鉆孔、套料、端銑、內(nèi)外圓磨削及螺紋加 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 工中，取得了良好的工藝效果。 1987 年，北京市電加工研究所在國(guó)際上首次提出了超聲頻調(diào)制電火花與超聲波復(fù)合的研磨、拋光加工技術(shù)，并成功應(yīng)用于聚晶金剛石拉絲模的研磨和拋光。 1989 年，我國(guó)研制成功超聲珩磨裝置。 1991 年研制成功變截面細(xì)長(zhǎng)桿超聲車削裝置。 20 世紀(jì)末到本世紀(jì)初的十幾年間，我國(guó)的超聲加工技術(shù)發(fā)展迅速，在超聲振動(dòng)系統(tǒng)、深小孔加工、拉絲模及型腔模具研磨拋光、超聲復(fù)合加工領(lǐng)域均有較廣泛的研究，尤其是在金剛石、陶撓、瑪淄、玉石、淬火鋼 、模具鋼、花崗巖、大理石、石英、玻璃和燒結(jié)永磁體等難加工材料領(lǐng)域解決了許多關(guān)鍵性問題，取得了良好的效果。 超聲加工技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和未來(lái)展望 超聲加工技術(shù)已經(jīng)涉及到許多領(lǐng)域，在各行各業(yè)發(fā)揮了突出的作用，但有關(guān)工藝與設(shè)備的相關(guān)技術(shù)有待于進(jìn)一步研究開發(fā)。 (1)超聲振動(dòng)切削技術(shù) 隨著傳統(tǒng)加工技術(shù)和高新技術(shù)的發(fā)展，超聲振動(dòng)切削技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，振動(dòng)切削研究日趨深入，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1 研制和采用新的刀具材料。在現(xiàn)代產(chǎn)品中，難加工材料所占的比例越來(lái)越大，對(duì) 機(jī)械零件加工質(zhì)量的要求越來(lái)越高。為了更好地發(fā)揮刀具的效能，除了選用合適的刀具幾何參數(shù)外，在振動(dòng)切削中，人們將更多的注意力轉(zhuǎn)為對(duì)刀具材料的開發(fā)與使用上，其中天然金剛石、人造金剛石和超細(xì)晶粒的硬質(zhì)合金材料的研究和應(yīng)用為主要方向。 2 對(duì)振動(dòng)切削機(jī)理深入研究。當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期對(duì)振動(dòng)切削機(jī)理的研究將主要集中在對(duì)振動(dòng)切削中刀具與工件相互作用的力學(xué)分析和振動(dòng)切削機(jī)理的微觀研究及數(shù)學(xué)描述兩個(gè)方面。 3 超聲橢圓振動(dòng)切削的研究與推廣。超聲橢圓振動(dòng)切削已受到國(guó)際學(xué)術(shù)界和企業(yè)界的重視。美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)和新加坡等國(guó) 的大學(xué)以及國(guó)內(nèi)的北京航空航大大學(xué)需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 和上海交通大學(xué)已開始這方面的研究工作。日本企業(yè)界如日立、多賀和 司等已開始這方面的實(shí)用化研究工作。但是，超聲橢圓振動(dòng)切削在理論和應(yīng)用方面還有許多工作要做。尤其是對(duì)硬脆性材料的超精密切削加工、微細(xì)部品和微細(xì)模具的超精密切削加工等方向還需要進(jìn)一步研究。 超聲銑削加丁技術(shù)?；诜謱尤コ夹g(shù)思想的超聲銑削加工技術(shù)正在被更多的學(xué)者所關(guān)注。大連理工大學(xué)研制了超聲數(shù)控銑削機(jī)床，提出了一種新的利用超聲銑削加工技術(shù)數(shù)控加工工程陶瓷零件的途徑?；诜謱尤コ枷氲某曘娤鲾?shù)控加工 技術(shù)解決了傳統(tǒng)超聲加工中工具損耗嚴(yán)重且不能在線補(bǔ)償?shù)碾y題，使加工帶有尖角和銳邊的復(fù)雜型面三維工程陶瓷零件成為可能，為工程陶瓷和其他超硬材料的廣泛應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持。 (2)超聲復(fù)合加工技術(shù) 目前，超聲電火花機(jī)械三元復(fù)合加工技術(shù)已經(jīng)得到較快的發(fā)展。哈爾濱工業(yè)大學(xué)利用超聲電火花磨料三元復(fù)合加工技術(shù)對(duì)不銹銅進(jìn)行加工，解決了電火花小孔加工中生產(chǎn)率和表面質(zhì)量不能兼顧的矛盾，具合較好的應(yīng)用前景。 針對(duì)現(xiàn)代模具手動(dòng)光整加工的弊端，華南理工大學(xué)采用超聲電解磨粒復(fù)合加工技術(shù)對(duì)形狀復(fù)雜的模具型腔光 整加工進(jìn)行了研究，并利用 工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)加工表面粗糙度進(jìn)行了預(yù)測(cè)，取得了良好的效果。超聲電解磨粒復(fù)合加工技術(shù)是一項(xiàng)新的復(fù)合加工技術(shù)，能較好地用于形狀復(fù)雜的模具型腔光整加工。但包括材料去除機(jī)理的許多方面的內(nèi)容有待進(jìn)一步研究。 近年來(lái)，日本東京農(nóng)工大學(xué)對(duì)氣體介質(zhì)中的電火花脈沖放電加工技術(shù)進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究，為電火花脈沖放電加工技術(shù)開辟了一條新的途徑。但該技術(shù)在加丁過(guò)程中短路頻繁，山東大學(xué)的研究人員將超聲振動(dòng)引入氣中放電加工技術(shù)，并對(duì)工程陶瓷進(jìn)行了加工實(shí)驗(yàn)研究，加工效率提高了近 3 倍。但該工藝的加工機(jī)理有 待于進(jìn)一步研究。 在微小三維型面的加工中，利用簡(jiǎn)單形狀電極、基于分層制造原理的微細(xì)電火需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 花銑削技術(shù)正在受到重視，哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究了超聲輔助分層去除微細(xì)電火花加上技術(shù)，對(duì)電極袖向施加的小幅超聲振動(dòng)對(duì)活化極間狀態(tài)、拉大極間間隙、增加排屑能力、提高有效脈沖利用率和放電穩(wěn)定性等方面起到廣重要的作用但是該工藝尚有待于進(jìn)一步完善以達(dá)到實(shí)用化。 出于新材料 (尤其是難加工材料 )的涌現(xiàn)和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量茍生產(chǎn)效益的要求不斷提高，新的加丁方法也不斷出現(xiàn)?？梢灶A(yù)見，超聲復(fù)合加工將日靛顯現(xiàn)出其獨(dú)特的魅力，并將拓展其更加 廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。 (3)微細(xì)超聲加工技術(shù) 隨著以微機(jī)械為代表的工業(yè)制品的日益小型化及微細(xì)化，特別是隨著晶體硅、光學(xué)玻璃、工程陶瓷等硬脆材料在微機(jī)械中的廣泛應(yīng)用，硬脆材料的高精度三維微細(xì)加工技術(shù)己成為世界各國(guó)制造業(yè)的一個(gè)重要價(jià)究課題。目前可適用于硬脆材料加工的手段主要有光刻加工、電火花加工、激光加工、超聲加工等特種加工技術(shù)。超聲加工與電火花加工、電解加工、激光加工等技術(shù)相比，既不依賴于材料的導(dǎo)電性又沒有熱物理作用，與光刻加工相比又 可加工高深寬比三維形狀，這決定了超聲加工技術(shù)在陶瓷、半導(dǎo)體硅等 非金屬硬脆材料加下方而有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所對(duì)微細(xì)工具的成功制作及微細(xì)工具裝夾、工具回轉(zhuǎn)精度等問題的合理解決，采用工件加振的工作方式在工程陶瓷材料上加工出了直徑最小為 5m的微孔，從而使超聲加工作為微細(xì)加工技術(shù)成為可能。 同其他特種加工技術(shù)一樣，起聲加工技術(shù)在不斷完善之中正向著高精度、微細(xì)化發(fā)展，微細(xì)超聲加丁技術(shù)合理成為微電子機(jī)械系統(tǒng) (術(shù)的有力補(bǔ)充。 此外，超聲加工技術(shù)在迅猛發(fā)展的 汽車工業(yè)中已有非常廣泛的應(yīng)用，目前超聲加工技術(shù)主要用于精密模具的型孔、型腔加工，難加工材料的超聲電火花和超聲電解復(fù)合加工，塑料件的焊接，以及對(duì)具有小孔窄縫而清潔度要求較高的零件的清洗?？梢灶A(yù)測(cè)，超聲加工技術(shù)在世界汽車工業(yè)中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 深孔加工發(fā)展?fàn)顩r 最早用于加工金屬的深孔鉆頭是扁鉆它發(fā)明干 18 世紀(jì)初， 1860 年美國(guó)人對(duì)扁鉆做了改進(jìn)，發(fā)明了麻花鉆，在鉆孔領(lǐng)域邁出了重要的一步。但用麻花鉆鉆探孔時(shí)，不便于冷卻與排屑生產(chǎn)效率根低。隨著槍炮生產(chǎn)的迅速發(fā)展，在 20 世紀(jì)初期，德、英、 美等國(guó)家的軍事工業(yè)部門先后發(fā)明了單刃鉆孔工具，因用于加工槍孔而得名槍鉆。槍鉆也稱為月牙鉆、單刃鉆及外排屑深孔鉆。槍鉆鉆桿為非對(duì)稱形，故扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度差。只能傳遞有限扭矩，適用于小孔零件加工生產(chǎn)，效率較低。 在第二次世界大戰(zhàn)前和戰(zhàn)爭(zhēng)期間，由于戰(zhàn)爭(zhēng)的需要槍鉆已不能滿足高生產(chǎn)效率的要求，在 1943 午德國(guó)誨勒公司研制出畢斯涅耳加工系統(tǒng) (即我國(guó)常稱的內(nèi)排屑深孔鉆削系統(tǒng) )。戰(zhàn)后，英國(guó)的維克曼公司、瑞典的卡爾斯德特公司、德國(guó)的海勒公司、美國(guó)的孔加工協(xié)會(huì)、法國(guó)的現(xiàn)代設(shè)備商會(huì)等聯(lián)合組成了深孔加工國(guó)際孔加工協(xié)會(huì) (簡(jiǎn)稱 會(huì)。經(jīng)過(guò)他們的努力，這種特殊的加工方法又有了新的發(fā)展，并被定名為 ，在世界各國(guó)普遍應(yīng)用。后來(lái)瑞典的山特維克公司首先設(shè)計(jì)出可轉(zhuǎn)位深孔鉆及分屑多刃錯(cuò)齒深孔鉆，侵 存在著切削液壓力較高，密封困難等缺點(diǎn)為克服這些不足， 1963 年山特維克公司發(fā)明了噴吸鉆法。這是一種巧妙應(yīng)用噴吸效應(yīng)的方法，可以采用較低的切削液壓力，使切屑在推、吸效應(yīng)下容易排出有利于系統(tǒng)的密封。但是噴吸鉆法本身也有缺點(diǎn)，它使用兩根 鉆管，使排屑空間受到限制，加工扎徑 般不能小于 18于特殊的切削液供給方式缺乏了 中切削液對(duì)鉆桿振動(dòng)的抑制作用，刀桿易擦傷其系統(tǒng)剛性和加工精度要賂低于 。 20 世紀(jì) 70 年代中期，由日本冶金股份有限公司研制出的 為單管雙進(jìn)油裝置，它是把 與噴吸鉆法兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)的一種加工方法，用于生產(chǎn)后得到了滿意的結(jié)果，目前廣泛應(yīng)用于中、小直徑內(nèi)徘屑探孔鉆削。 出于我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的迅速發(fā)展，深孔加工技術(shù)在我國(guó)也得到了廣泛的應(yīng)用。需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 20 世紀(jì) 50 年代群鉆的研制成功使鉆孔效率大為提高。 1958 年 頭在我國(guó)開始使用，在此之后， 70 年代初，我國(guó)開始研制和推廣噴吸鉆，到 1978 年 己在我國(guó)設(shè)計(jì)完成并于 1979 年正式用于生產(chǎn)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于中、小直徑內(nèi)排屑探孔鉆削。國(guó)內(nèi)幾家重型機(jī)器制造廠相繼研制和采用于深孔套料鉆已成功地加工出12m 長(zhǎng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)孔。西安石油大學(xué)于 1989 年成功地將噴吸效應(yīng)原理應(yīng)用到外排屑槍鉆系統(tǒng)使槍鉆的加工性能大大提高 ;1994 年又研制成功多尖齒內(nèi)排屑探孔鉆，使深孔鉆削的穩(wěn)定性和耐用度大大提高。 隨著生產(chǎn)與科技的進(jìn)步 ，深孔零件在材質(zhì)及毛坯制造、刀具樹料、深孔加工機(jī)床、基礎(chǔ)理論研究、檢測(cè)等方面都有了較大的進(jìn)展。 深孔零件的材質(zhì)，過(guò)去多采用碳索結(jié)構(gòu)鋼、低合金鋼和高強(qiáng)度合金鋼。新型工程材料如鈦合金、不銹鋼、耐熱鋼、耐磨鋼、陶瓷、塑料、碳素纖維塑料、復(fù)合材料等，開始在深孔零件上采用。新材料的逐步采用對(duì)深孔加工提出了新的技本難題。 除了深孔零件的材質(zhì)外零件的毛坯質(zhì)量也有了很大的改觀?，F(xiàn)在深孔零件的毛坯除了采用 般的鑄、鍛、軋制毛坯外，對(duì)于機(jī)械性能要求高的深孔零件采用真空冶煉、電渣重熔等方法獲得高質(zhì)量的鑄錠后 ，進(jìn)行壓力加工。在管坯生產(chǎn)中，除了一般的熱軋、沖軋無(wú)縫管才外現(xiàn)已采用精軋無(wú)縫管材。冶金技術(shù)的進(jìn)步提高了材料的機(jī)械性能使材料的加工性能發(fā)生了顯著的變化；鍛造及壓力加工技術(shù)的進(jìn)步。使得毛坯材料的去除率大為降低 由產(chǎn)熱處理技術(shù)的發(fā)展，深孔工件經(jīng)過(guò)熱處理后，在機(jī)械性能、結(jié)晶與顯微組織上都有了較大的改善。這直接影響著材料的再加工性。 隨著新材料發(fā)展及材料機(jī)械性能的提高，促進(jìn)了新刀具材料的不斷發(fā)展。深孔加工刀具所使用的刀具材料多為高速鋼、 的硬質(zhì)合金。目前 ,已開始試驗(yàn)和采用新型高速鋼材料、 超細(xì)晶粒硬頂合金、徐層刀片、陶瓷 (金屆陶瓷、4、立方氮化硼 (金剛石等新型刀具材料。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 深孔加工機(jī)床現(xiàn)在多采用常規(guī)機(jī)床，有深孔鉆鏜床、深孔磨床、珩磨機(jī)及通用車床改造成的深孔鉆鏜床。近年來(lái)，已出現(xiàn)數(shù)控深孔鉆鏜床 ( 現(xiàn)代深孔加工技術(shù)的發(fā)展，面臨著多品種、小批量、新型工程材料及愈來(lái)愈高的精度要求的挑戰(zhàn)。由于機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品多品種、小批量的比重日益增加，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本成為深孔加工技術(shù)的中心課 題。發(fā)展成組技術(shù)和開展計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)捕助制造 (實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)是提高深孔加工勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益的根本途徑。新型工程材料對(duì)深孔加工技術(shù)的挑戰(zhàn)，在于要求提高傳統(tǒng)深孔加工方法的水平開發(fā)新的制造技術(shù)與工藝方法。愈來(lái)愈高的精度要求，需要發(fā)展深孔精密加工技術(shù)，并相應(yīng)地發(fā)展精密測(cè)量及精密機(jī)械設(shè)汁。在實(shí)現(xiàn)深孔加工自動(dòng)化生產(chǎn)中，需要解決加工中異常情況的監(jiān)控及自動(dòng)檢測(cè)。日前深孔加工中的這些問題、雖然落后于車削、銑削，但已有一些國(guó)家在開發(fā)研制，進(jìn)行解決。 隨著深孔加工技術(shù)的發(fā)展深孔加工技 術(shù)的基礎(chǔ)理論研究也在不斷加強(qiáng)并取得了有價(jià)值的成果。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 電機(jī)功率的確定 機(jī)床功率與鉆孔直徑的關(guān)系如圖 2示： 圖 2孔直徑0p 的關(guān)系圖 根據(jù)設(shè)計(jì)要求我們要對(duì)材料是硬度 220低合金鋼，長(zhǎng)為 500徑 D 為 50工件加工出直徑為 10通孔。所以機(jī)床的功率為 4 主運(yùn)動(dòng)參數(shù)的確定 主運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速 n（ r/ 1000n d 式 1v 切削速度， m/ d 工件（或刀具）直徑， 有表 1 可知切削速度為 40 120m/以 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 表 1 工件材料與切削速度的關(guān)系 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 m i nm i nm a xm a 0 0 0 4 0 1 2 7 3 . 9 / m i 1 4 1 01000 1 0 0 0 9 0 2 8 6 6 . 2 / m i 1 4 1 0 變速范圍a xm i 6 6 . 2 2 . 2 51 2 7 3 . 9n 標(biāo)準(zhǔn)公比值和標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速數(shù)列 規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公比 1，并且規(guī)定相對(duì)速度損失的最大值 大于 50%，則相應(yīng)不大于 2，所以12。 為了簡(jiǎn)化機(jī)床設(shè)計(jì)和使用規(guī)定了幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值，這些數(shù)值是選取 2 或 10 的某次方根見表 2。這些公比的特性如下。 表 2 標(biāo)準(zhǔn)公比 1)公比是 2 的某次方根其數(shù)列每隔若干項(xiàng)增加或縮小 2 倍，如3 2，數(shù)列為 10、 l 2 5、 16、 20、 25；、 32、 40 等，每隔三項(xiàng)增大 2 倍。這樣使 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 表 3 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列表 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 續(xù) 注： 1 大于 1000 和小于 1 的數(shù)列，可將表中數(shù)值乘或除以 1000。 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 廠采用雙速電動(dòng)機(jī)，因?yàn)殡p速電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)轉(zhuǎn)速比值是 2，例如 3000/1500 或1500/750 等，同時(shí)也便于記憶和寫出等比數(shù)列。 2)公比是 某次方根，其數(shù)列每隔若干項(xiàng)增大或縮小 10 倍。這特性符合常用十進(jìn)制習(xí)慣，如5 10，數(shù)列為 10、 16、 25、 40、 63、 100、 160、 250、 400、630 等，每隔五項(xiàng)增大 10 倍使數(shù)列整齊好記。 當(dāng)選定標(biāo)準(zhǔn)公比之后從表 3 可查出轉(zhuǎn)速數(shù)列。表 3 適用于轉(zhuǎn)速、雙行程數(shù)和進(jìn)給系列而且可以用于機(jī)床尺寸和功率參數(shù)等數(shù)列。 從使用性能考慮，選取公比最好小 一 些，以便減少相對(duì)速度損失，但小一些，級(jí)數(shù) z 增多會(huì)使機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。公比選取的一股原則如下： 1 用于大批大量生產(chǎn)的自動(dòng)化與半自動(dòng)比機(jī)床，因?yàn)橐筝^高的生產(chǎn)率，相對(duì)轉(zhuǎn)速損失要小，因此，要小些 ，選取 1 25。 2 大型機(jī)床加工 大 尺寸工件，機(jī)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，選擇合理的切削速度對(duì)提高生產(chǎn) 2 可由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列中選用具有某一公比的數(shù)列，組成派生系列，例如=派生系列為 132、 190、 265、 375 等。 率作用較大，應(yīng)小些，取 1 12、 1 25。 3 中型通用 機(jī) 床，萬(wàn)能性較大，因而要求轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) z 要多 些 ， 但結(jié)構(gòu)又不能過(guò) 于 復(fù)雜，公比常選取 1 25 或 4小型機(jī)床切 削 加工時(shí)間常比輔助時(shí)間少，結(jié)構(gòu)要求簡(jiǎn)單一些，機(jī)動(dòng)時(shí)間短變速級(jí)數(shù) z 也不多，公比常 取 1 58 或 1 78。 根據(jù)以上敘述選= 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 求級(jí)數(shù) z 由等比級(jí)數(shù)規(guī)律可知 1 公式中 變速范圍； 公比。 由前面=以 lg l g 2 . 2 51 1 8l g l g 1 . 1 2 確定結(jié)構(gòu)式 選擇一個(gè)比較好的結(jié)構(gòu)式，一般要遵照下列的原則： 傳動(dòng)副的“ 前多后少”原則 傳動(dòng)副數(shù)較多的變速組安排在傳動(dòng)順序前面，傳動(dòng)副數(shù)較少的變速組安排在后面。這是因?yàn)闄C(jī)床的電動(dòng)機(jī)往往比主軸變速的大多數(shù)轉(zhuǎn)速高，因此，變速系統(tǒng)以降速傳動(dòng)居多。傳動(dòng)系統(tǒng)中，若按傳動(dòng)順序排列，在前面的各軸轉(zhuǎn)速較高，依次類推。根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式 / 9 5 5 0 / m i nP k m 當(dāng)傳動(dòng)功率 p 一定時(shí)轉(zhuǎn)速 n 較高的鈾所傳遞的轉(zhuǎn)矩就較小，在其他條件相同時(shí)，傳動(dòng)件 (如鈾、齒輪 )的尺寸就較小因此常把傳動(dòng)副數(shù)較多的變速組安排在前面高速軸上 ，這樣可以節(jié)省材料，減少傳動(dòng)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。以 18 級(jí)變速系統(tǒng)為例，應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)式 18 3 3 2。 傳動(dòng)副的“前緊后松”原則 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 變速組的擴(kuò)大順序應(yīng)盡可能與傳動(dòng)順序一致 當(dāng)0 1 2 nZ p p p p 時(shí)。要求 012 即在傳動(dòng)順序中按基本組在前，然后依次排第一擴(kuò)大組、第二擴(kuò)大組第 稱為“前緊后松”原則，這時(shí)各變速組的變速范圍是逐步增大，在轉(zhuǎn) 速圖上表現(xiàn)為傳動(dòng)順序前面的變速組傳動(dòng)比連線分布緊密，而后面的變速組傳動(dòng)比連線分布疏松，這樣可以使前面的各軸轉(zhuǎn)速范圍較小，相當(dāng)于提高該軸的最低轉(zhuǎn)速和降低它的最高轉(zhuǎn)速，前者可以減少傳動(dòng)件尺寸，后者可以降低噪聲和減少振動(dòng)。 各變速組的變速范圍不應(yīng)超過(guò)最大的變速范圍 在主傳動(dòng)系統(tǒng)的降速傳動(dòng)中，主動(dòng)齒輪的最少齒數(shù)受到限制，為了避免被動(dòng)齒輪的直徑過(guò)大，建議降速傳動(dòng)比最小值為 1 4；對(duì)于升速傳動(dòng)比最大值，考慮到盡量減少振動(dòng)和噪聲，建議 2(斜齒傳動(dòng) 2 5)。這樣主 傳動(dòng)各變速組的變速范圍限制在 r2 8 一 間。對(duì)于進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，由于傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速較低，尺寸較小，變速范圍可放寬到 5 2 8，這樣進(jìn)給傳動(dòng)中各變速組的變速范圍限制在 r 14之內(nèi)。上述限制是建議限制范圍，若條件許可，也允許超過(guò)上述范圍，但可能會(huì)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。 機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)中，最后擴(kuò)大組的變速范圍必定最大，因此一般只要檢查最后擴(kuò)大組的變速范圍不超過(guò)限制范圍，則其余的變速組也不會(huì)超過(guò)。 根據(jù)以上原則可得機(jī)床的結(jié)構(gòu)式為1 2 48 2 2 2 繪制轉(zhuǎn)速圖 根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)式繪制轉(zhuǎn)速圖。如圖 3 1 所示 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 圖 3 1 轉(zhuǎn)速圖 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 確定齒輪的齒數(shù) 機(jī)床轉(zhuǎn)速圖確定后則各變速組的傳動(dòng)比也就確定了即可進(jìn)一步確定各變速組中傳動(dòng)副的齒輪齒數(shù)、帶輪的直徑等，在確定齒數(shù)時(shí)要注意下列幾點(diǎn)： 1)齒輪的齒數(shù)和能太大，以免齒輪尺寸過(guò)大而引起機(jī)床結(jié)構(gòu)增大。一般推薦齒數(shù)和1 0 0 1 2 0z ，常選用在 100 之內(nèi)。 2）同一變速組中的各對(duì)齒輪，其中心距必須保持相等。在同一變速組內(nèi)一般采用相同的模數(shù)，這是因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不大，受力情況差別不大。也就是說(shuō)在同一變速組中各對(duì)齒輪的齒數(shù)和相等。 3)最小齒輪的齒數(shù)應(yīng)保證不產(chǎn)生根切。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒輪就 最小齒數(shù)一般取m 8 2 0Z 。 4)應(yīng)保證最小齒輪裝到軸上或套簡(jiǎn)上具有足夠的強(qiáng)度、圖 4 1 所示為保證輪齒受力和熱處理之后齒根部分不致于斷裂齒根到孔壁或鍵槽的壁厚 M 應(yīng)有足夠的厚度，一般推薦值a2m m 為齒輪的模數(shù) )，由此可知，在確定最小齒輪的齒數(shù)時(shí)，要先估算傳動(dòng)軸的直徑。 圖 4 1 齒輪的齒厚 需要購(gòu)買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 5)保證主軸的轉(zhuǎn)速誤差在規(guī)定范圍之內(nèi)。按照 1973 規(guī)定，機(jī)床主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速或每分鐘雙行程數(shù)對(duì)于優(yōu)先數(shù)列的理論值的相對(duì)誤差，應(yīng)在 10 1 %范圍內(nèi)。 對(duì)于變速組內(nèi)齒輪的齒數(shù)，如傳