【溫馨提示】====【1】設(shè)計包含CAD圖紙 和 DOC文檔，均可以在線預(yù)覽，所見即所得，，dwg后綴的文件為CAD圖，超高清，可編輯，無任何水印，，充值下載得到【資源目錄】里展示的所有文件======【2】若題目上備注三維，則表示文件里包含三維源文件，由于三維組成零件數(shù)量較多，為保證預(yù)覽的簡潔性，店家將三維文件夾進行了打包。三維預(yù)覽圖，均為店主電腦打開軟件進行截圖的，保證能夠打開，下載后解壓即可。======【3】特價促銷，，拼團購買，，均有不同程度的打折優(yōu)惠，，詳情可咨詢QQ：1304139763 或者 414951605======【4】 題目最后的備注【GC系列】為店主整理分類的代號，與課題內(nèi)容無關(guān)，請忽視

超聲磨削裝置,學(xué)院：,1緒論,1.1超聲加工的原理及特點旋轉(zhuǎn)超聲磨削的加工原理如圖1-1所示，其中，壓電陶瓷換能器用于將從外部接入的高頻電振蕩信號轉(zhuǎn)換為超聲頻機械振動；由于壓電陶瓷換能器產(chǎn)生的振幅較?。ù蠹s有5μm），一般不能滿足需求，需用變幅桿將換能器的振動振幅放大后（振幅為20～30μm）再傳至磨削工具，磨削工具在由電機驅(qū)動做旋轉(zhuǎn)運動的同時也做縱向超聲振動，其振動方向如下圖中的箭頭所示。,,圖1-1旋轉(zhuǎn)超聲磨削的原理,,2設(shè)計說明書,2.1超聲磨削裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計,2.1.1超聲加工設(shè)備及其組成部分,設(shè)計的旋轉(zhuǎn)超聲磨削裝置結(jié)構(gòu)，它由無刷電機、碳刷銅環(huán)、超聲波發(fā)生器、裝置外殼、壓電陶瓷換能器、軸承、變幅桿、前后法蘭、磨削工具、主軸、裝置底座等零部件組成，磨削工具右端部位的陰影部分為在其上鍍制的金剛石磨粒。,2.1.2初步結(jié)構(gòu)設(shè)計,超聲磨削裝置要數(shù)控立式床身銑床聯(lián)接，裝置要座于銑床的銑頭。因為加工需要，所以本裝置一直處在高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。結(jié)構(gòu)設(shè)計一,,圖中：1—電機；2—聯(lián)軸器；3—軸承外圈端蓋；4—軸承內(nèi)圈端蓋；5—集電環(huán)；6—電刷；7—壓電陶瓷；8—變幅桿。,,結(jié)構(gòu)設(shè)計二,圖中：1—電機；2—帶輪；3—皮帶；4—集電環(huán)螺母；5—集電環(huán)；6—電刷；7—壓電陶瓷。,,結(jié)構(gòu)設(shè)計三,圖中：1—電機；2—集電環(huán)；3—軸承外端蓋。,,結(jié)構(gòu)設(shè)計四,圖中：1—電機；2—聯(lián)軸器；3—碳刷；4—軸承座；5—主軸；6—軸承；7—變幅桿；8—工具棒；,2.1.3結(jié)構(gòu)的比較,結(jié)構(gòu)方案一中內(nèi)部兩個軸承之間用軸承襯套固定內(nèi)外圈，但是當(dāng)壓電陶瓷開始振動時，軸承襯套由于是用鋼料制成的，是剛性的，因此兩個軸承會隨著壓電陶瓷的振動而振動。不難想象軸承在約20000Hz的高頻下，以大加速度振動，結(jié)果是一會兒時間軸承就燒壞掉了。,結(jié)構(gòu)方案二為電機加皮帶輪，整體上顯得系統(tǒng)所占空間較大。軸受到較大的彎矩作用，因此在設(shè)計中要注意軸徑是否有足夠的彎矩強度，同時還要注意是否有足夠的剛性。如果剛性不足的話，那么軸就會被拉彎，軸的另一端就會出現(xiàn)擺角，裝置的加工精度也就沒法保證了。,結(jié)構(gòu)方案一、二、三的共同缺點是，三者的軸座內(nèi)徑一樣大小，沒有出現(xiàn)階梯變化。首先這樣的結(jié)構(gòu)看上去比較簡單，但是在實際情況中是不實用的，軸孔的加工長度較長，其精度難以保證。再者軸可能會出現(xiàn)軸向的竄動，這對加工工件當(dāng)然是有害的。,2.1.4最后結(jié)構(gòu)的確定,總的來說上的幾種結(jié)構(gòu)方案各有各的優(yōu)缺點，最終結(jié)構(gòu)方案是綜合上面幾種結(jié)構(gòu)方案中的可取之處，同時彌補其不足之點而成的。如下圖為最終所確定的結(jié)構(gòu)方案。圖中：1—電機；2—聯(lián)軸器；3—碳刷；4—軸承座；5—主軸；6—軸承；7—變幅桿；8—工具棒；,裝置采用的是電機加聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)。軸殼和電機座殼的材料均為鑄鐵，鑄鐵的優(yōu)點是其鑄造性能很好，而且鑄鐵還具有消震性能。角接觸球軸承可以同時承受徑向載荷及軸向載荷，也可以單獨承受軸向載荷。在本設(shè)計中選取的是接觸角α為40˙。,2.2裝置中的各部件的設(shè)計及校核,2.2.1電機的計算與選擇,1.扭矩計算,磨削速度單位m/s，工件速度單位m/min，被吃刀量單位mm。在本裝置設(shè)計中，轉(zhuǎn)速n約為10000r.pm,工具桿端部砂輪直徑為d12mm。扭矩：T=Ftxd/2=18.565x0.010/2=0.093N.m由此可以看出本裝置的磨削力極其產(chǎn)生的扭矩都很小。,2.電機所需功率的計算,每分鐘金屬磨除量Z可用下式計算：可得電機需提供的功率為：選用55ZWN-70型無刷直流電機，額定功率200-700瓦,額定轉(zhuǎn)速2000-30000rpm，額定轉(zhuǎn)矩10000-80000g·cm。,,,,則,,kw,,,2.2.2變幅桿的設(shè)計,一般情況下，超聲換能器輻射面的振動幅度在20kHz范圍內(nèi)只有幾微米。而只有工具端部達到一定的振幅才能提高加工效率，而振幅的增大可以通過以下三種方式獲得：1.增大輸入電功率。2.提高整個系統(tǒng)的效率。3.在換能器振子前端加接變幅桿。,2.2.3壓電陶瓷的選擇,超聲換能器是在超聲頻率范圍內(nèi)將交變的電信號轉(zhuǎn)換成聲信號或者將外界聲場中的聲信號轉(zhuǎn)換為電信號的能量轉(zhuǎn)換器件。此轉(zhuǎn)換有兩種物理效應(yīng)可以應(yīng)用：A：磁致伸縮效應(yīng)；B：壓電效應(yīng)的逆效應(yīng)。磁致伸縮換能器的主要缺陷在于高電能損失（例如渦流損失）和低能量利用率。與壓電式的相比，它也不能產(chǎn)生高的振動強度。而壓電換能器能量效率很高（可達90~96%），不需要任何冷卻。不易于熱損傷，更容易構(gòu)建，也更適于旋轉(zhuǎn)超聲加工,2.2.4軸強度的較核,進行軸的強度計算時，對于僅僅（或主要）承受扭矩的軸（傳動軸），應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強度計算；本裝置按扭轉(zhuǎn)強度計算，下圖即為裝置中所用的軸,2.2.5鍵的校核,。對于采用常見的材料組合和按標(biāo)準(zhǔn)選取尺寸的普通平鍵聯(lián)接，其主要失效形式是工作面被潰。本裝置設(shè)計中選用的鍵為GB1096-90鍵C16×50（集電環(huán)與軸之間的鍵h=10）。GB1096-90鍵C8×30（聯(lián)軸器右半與軸之間的鍵h=7）。GB1096-90鍵C6×20（聯(lián)軸器左半與軸之間的鍵h=6）。,謝謝，,各位老師！,