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正文內(nèi)容

振動攻絲機畢業(yè)設(shè)計--振動攻絲工作參數(shù)的研究(編輯修改稿)

2024-09-05 15:19 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 Q235M615鋁M615 本次使用的振動攻絲機有兩個可變的參數(shù), 即主軸電機頻率f1,凸輪電機頻率f2,對這兩個參數(shù)分別做如下表的變化來進行振動攻絲實驗。最后我在得出結(jié)論的時候,不能用這兩個參數(shù)來進行分析,所以將這兩個參數(shù)轉(zhuǎn)化為主軸轉(zhuǎn)速和振動頻率后在進行結(jié)果的分析。將得到的螺紋孔編號去測量數(shù)據(jù),如下表:螺紋規(guī)格材料名稱主軸轉(zhuǎn)速(r/min)振動頻率(Hz)M61銅160~42095~320M61Q235160~42095~320M61鋁160~42095~3204 實驗設(shè)備本次實驗使用的振動攻絲機的振源是一個凸輪搖塊式激振器,下面就將激振器原理分析一下: 組合機構(gòu)簡圖 傳動原理圖內(nèi)凸輪—凸輪滾子—擺桿—系桿—搖塊—輸出臂—6,內(nèi)凸輪搖塊式主軸激振器主要由1內(nèi)凸輪、2凸輪滾子、3擺桿、4系桿、5搖塊、6輸出臂等構(gòu)件組成,按搖塊配置方式不同有兩種傳動形式,。1)自由度分析、,該內(nèi)凸輪搖塊組合機構(gòu)屬平面機構(gòu),其活動構(gòu)件數(shù)n=5,低副數(shù)=6,高副數(shù)=1,故其自由度: 式 可見,該機構(gòu)為兩自由度組合機構(gòu)。2)傳動原理分析取內(nèi)凸輪1和系桿4為運動輸入構(gòu)件、輸出臂6為運動輸出構(gòu)件,并分別給內(nèi)凸輪1和系桿4輸入一個勻速轉(zhuǎn)動和,那么擺桿3在繞O點公轉(zhuǎn)的同時還繞G點擺振??梢?該內(nèi)凸輪搖塊組合機構(gòu)具有NGW周轉(zhuǎn)輪系的特性。為了便于分析,給機構(gòu)附加一個“”勻速轉(zhuǎn)動,則該組合機構(gòu)就轉(zhuǎn)化為滾子擺桿從動件內(nèi)凸輪機構(gòu)與搖塊機構(gòu)的串聯(lián)組合機構(gòu)。設(shè)該串聯(lián)組合機構(gòu)中內(nèi)凸輪1的轉(zhuǎn)速為,則:  當(dāng)內(nèi)凸輪1以勻速轉(zhuǎn)動時,擺桿3繞G點作擺振運動,設(shè)內(nèi)凸輪副的傳動比為,搖塊機構(gòu)的傳動比為。則串聯(lián)組合機構(gòu)中輸出臂6的輸出角速度為: 式中: 是凸輪副結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)的函數(shù), 是搖塊機構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)的函數(shù)。由以上分析可知,原機構(gòu)輸出構(gòu)件轉(zhuǎn)臂6的角速度是由勻速運動分量與擺振運動分量的合成,當(dāng)輸出臂6的擺振運動分量滿足簡諧規(guī)律時,則激振器的輸出運動與周向振動孔加工主運動規(guī)律要求一致。其表達(dá)式可描述為: 運動分析 運動分析、(a)所示的滑塊配置形式為例分析機構(gòu)的輸出角位移、角速度和角加速度。設(shè)系桿4的長度OG=H,輸出臂6的長度OC=l,滑塊5鉸鏈中心C到擺桿3鉸鏈中心G的距離GC=r,內(nèi)凸輪1的輸入轉(zhuǎn)速為,并設(shè)擺桿3作簡諧振動,其角位移為: 式中: 為擺桿3的角位移振幅,其是凸輪副結(jié)構(gòu)參數(shù)的函數(shù)。a為擺桿3的擺振圓頻率?!?1)位移分析,由OGCO封閉矢量三角形列出位置關(guān)系式:  ,求解得輸出臂6的擺振角位移和擺桿3轉(zhuǎn)動中心G到滑塊鉸鏈中心C的距離r分別為:    可以證明:當(dāng)時,。  2)速度分析設(shè)擺桿3的角速度為,由圖3知,滑塊5鉸鏈中心C點的速度,其在垂直于擺桿3方向的速度分量為,易得轉(zhuǎn)臂6的擺振角速度為: 式中: 為擺桿3的擺振角速度,由式(5)得: ??梢宰C明:當(dāng)時,公式(9)表示的角速度是一個連續(xù)可導(dǎo)的周期函數(shù)。3)加速度分析: 式中為擺桿3的擺振角加速度,: ??梢宰C明:當(dāng)時,。 4)傳動比分析(1)搖塊機構(gòu)的傳動比、:  (2)內(nèi)凸輪機構(gòu)的傳動比:內(nèi)凸輪副的傳動比為:   (3)原機構(gòu)的絕對輸出速度原機構(gòu)的絕對輸出速度,即:   .項目內(nèi)容輸出額定輸出電壓200V等級:三相200~230V可控制恒電壓控制輸出頻率范圍400V等級:三相380~460V控制功能控制方式~240Hz(KVFR、KVFRP)、440Hz(KVFG);最高頻率25~240Hz(KVFR、KVFRP)、2500 Hz(KVFZ—H)起動頻率全數(shù)字線電壓正弦波PWM控制,10種(KVFR、KVFRP),6種(KVFG)波頻率供選擇輸出頻率分辨率~60Hz可任意設(shè)定頻率設(shè)定分辨率頻率精度數(shù)字設(shè)定輸入:;模擬設(shè)定(外端)輸入:%壓頻比數(shù)字設(shè)定:177。%(10℃+50℃);模擬設(shè)定:177。%(25℃177。10℃)轉(zhuǎn)矩補償基底頻率25~240Hz(KVFR、KVFRP)440Hz(KVFG)之間隨意設(shè)定,可選擇恒轉(zhuǎn)矩,減低轉(zhuǎn)矩方式直流制動開始頻率(~10Hz),電壓(0~15%)、動作時間(~10秒),可任意設(shè)定過符合電流額定150%1分鐘;KVFRP為120%1分鐘運轉(zhuǎn)功能運行方式分別正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn);正轉(zhuǎn)—逆轉(zhuǎn)/運轉(zhuǎn)—正逆/自保持模式可以任意選擇(在遠(yuǎn)距離操作的場合)停止方式減速停止/自由停止,可選擇頻率設(shè)定操作面板:鍵輸入,面板VR,外接電位器外部模擬信號:DC4~20mA(250Ω),DC0~10V(100KΩ)加減速時間和模式~600秒(加速、減速分別設(shè)定)第1/第2加減速時間(~600秒)之間分別設(shè)定,直線/S型加減速可分別選擇多段速度運轉(zhuǎn)最大可設(shè)定7速點動運轉(zhuǎn)頻率[1~240Hz(KVFR、KVFRP)、440Hz(KVFG)]之間隨意設(shè)定上限頻率、下限頻率上限頻率(下限頻率~最高頻率);下限頻率(0~上限頻率)其他功能檢速再同步,自動啟動,瞬停再啟動,故障試恢復(fù)(反復(fù)2~8次)任意直線轉(zhuǎn)動,自由單位倍率表示,轉(zhuǎn)差補償,故障記錄(過去4次)輸入輸出信號操作面板4位7段LED(紅),顯示/設(shè)定(6個開關(guān)鍵)串行輸入4個可編程輸入,正轉(zhuǎn),逆轉(zhuǎn),非常停止,故障復(fù)位異常輸出Ic繼電器輸出(AC250V,1A,電阻負(fù)載)集電極開路輸出運轉(zhuǎn)中/速度到達(dá)/~過載警報信號供選擇。(額定:30V,100mA Max)頻率表輸出DC0~10V(最大輸出電流1mA,%)輸出頻率/輸出電流可選擇保護預(yù)防過電流限制(50~200%之間隨意設(shè)定),過電壓限制跳閘過電流跳閘,過電壓跳閘,過負(fù)荷跳閘(電子過熱保護)瞬時停電,電壓不足,非常停止,冷卻扇過熱(注2)對地短路過電流(200V等級,任選)(注3)涂色5Y7/1(鑄鋁散熱器未涂色)環(huán)境設(shè)置場所室內(nèi),拔高1000m以下,無陽光直射周圍溫度10—+40℃(去掉外殼時,最高可達(dá)+50℃,未結(jié)凍場合)周圍濕度90%(相對)以下(無水凝結(jié)現(xiàn)象)振動周圍氣氛沒有腐蝕性、揮發(fā)的氣體以及蒸汽、灰塵、油霧等注1:帶放大回路的型號,未位為B;注2:沒有冷卻扇的機種(自冷型)無此功能;注3:對地短路過電流保護功能檢測的是對地短路產(chǎn)生的不平衡電流。由于動作電平設(shè)定在1~3A(KVFR、KVFRP)、2~4A(KVFG),所以,不能保護人體觸電,僅能防止變頻器的損壞。使用方面的注意事項:盡管KVFR,KVFRP,KVFZ采用了正弦波PWM控制,但輸出的電壓和電流并非是完全的正弦波,而是近似正弦波。因此電機的溫度、噪聲和振動將采用商用電源時的高一點。(1) 電機在低速運轉(zhuǎn)時,冷卻效果變差。因此,若在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn),就必須減低轉(zhuǎn)矩。(2) 變頻器輸出電流中的高次諧波會引起附近音響設(shè)備的噪音,因此,在這種場合可通過安裝噪音濾波器或?qū)ψ冾l器的接線采取屏蔽等措施來降低這種影響。(3) 在驅(qū)動無載的電機或小慣性負(fù)載的情況下,有時會發(fā)生運轉(zhuǎn)不勻,振動和噪音增大等現(xiàn)象。這時請降低載波頻率試一試。(4) 給標(biāo)準(zhǔn)電機加60Hz以上頻率時,請對電機的安全性和機械強度進行確認(rèn)后再使用。(5) 大容量變頻器應(yīng)加支流平波電抗器。接線時注意事項注意:首先切除電源,待操作面板的顯示完全消失后再取下蓋子,確認(rèn)印刷電路板上的“CHARG”指示燈熄滅后再接線(1) 請不饒把連接供電電源的端子(R、S、T)與連接電機的端子(2) 請用接線用斷路器把供電電源與變器相連,這樣,在發(fā)生電機接地短路或觸電事故時可以保護電源,防止系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)。(3) 請不要在變頻器與負(fù)載之間連接電磁接觸器。因為若手電接觸器切換負(fù)載有時會損壞變頻器(4) 在啟動、停止頻繁的場合,應(yīng)避免對電源鍘的通、斷操作。(5) 不能在變頻器的輸入側(cè)和輸出側(cè)加電容。欲提高功能因數(shù),應(yīng)在輸入側(cè)加交流電抗器。(6) 若供電變壓器容量超過變頻器容量的10倍以上,必須在變頻器的輸入側(cè)接交流電抗器。(7) 變頻器和電機必須接地。 控制電路下面為變頻器與攻絲機連接的原理圖:5 數(shù)據(jù)處理表面微觀形貌是指表面的微觀幾何形態(tài)。它是由于加工過程中刀具和零件的摩擦、切削分離是的塑性變形和金屬撕裂、加工系統(tǒng)的振動等原因,在零件表面留下的各種不同形狀和尺寸的微觀結(jié)構(gòu)。表面形貌的測量越來越引起人們的重視,這是因為: 1)表面微觀形貌在很大程度上決定了零件的使用性能。它影響機械系統(tǒng)的摩擦磨損、接觸剛度、疲勞強度、配合性質(zhì)、傳動精度、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、抗腐蝕性等,從而影響到機械產(chǎn)品的質(zhì)量及可靠性。它是機械產(chǎn)品的重要質(zhì)量指標(biāo),不僅要定性測量,還要定量測量。 2)表面微觀形貌對加工過程中的工藝過程狀態(tài)(如刀具磨損、機床振動、切削用量等)變化非常敏感,因此它被認(rèn)為是加工過程中控制、監(jiān)測和診斷的重要手段。 3)當(dāng)代高新科技的發(fā)展對于表面微觀形貌研究提出了越來越高的要求。硅片表面粗糙度對集成電路的電阻、電容、成品率影響很大;磁盤表面粗糙度影響到耐磨、使用壽命、信號的讀出幅度、信噪比;X射線元件、激光器的反射境窗片、同步輻射光學(xué)元件、激光陀螺元件等都要求越來越高的表面質(zhì)量。 4)標(biāo)賣內(nèi)微觀形貌測量在學(xué)科領(lǐng)域上和納米技術(shù)、生物技術(shù)等相互滲透,后者的發(fā)展為前者帶來了新的和新的工作領(lǐng)域。 機械加工中描述表面微觀形貌誤差最常用的參數(shù)是表面粗糙度。評定表面粗糙度的參數(shù)很多,但是最常用的有Ra,Rq,Rz,Ry等,它們代表的意義是:Ra為輪廓算術(shù)平均偏差:在取樣長度內(nèi)被測輪廓偏距絕對值之和的算術(shù)平均值。Rz為微觀不平度10點高度:在取樣長度內(nèi)5個最大的輪廓峰高與5
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