【導(dǎo)讀】和化學(xué)現(xiàn)象，對(duì)各種工程材料、零部件、結(jié)構(gòu)間進(jìn)行有效的檢測(cè)和測(cè)試，借以評(píng)價(jià)它們的連續(xù)性、完整性、安全可靠性以及某些物理性能。新技術(shù)也不斷出現(xiàn)，使無損檢測(cè)的時(shí)期得到了很大的提高。粉檢測(cè)和滲透檢測(cè)。此外還有激光全息無損檢測(cè)，微波無損檢測(cè)，紅外無。汽車、航空航天和核能等工業(yè)中被普遍采用。的事故以及巨大的經(jīng)濟(jì)損失，使人們更加認(rèn)識(shí)到了無損檢測(cè)的重要性。工業(yè)發(fā)達(dá)的國家中，無損檢測(cè)已經(jīng)成為必不可少的重要工具。美國前總統(tǒng)里根說，如果沒。有先進(jìn)的無損檢測(cè)技術(shù)，美國就不可能享有眾多領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。探測(cè)物體表面或內(nèi)部缺陷的檢測(cè)方法。超聲檢測(cè)進(jìn)入了現(xiàn)代發(fā)展階段。服了傳統(tǒng)超聲檢測(cè)不直觀、判傷難和無記錄等不足。但到目前為止，絕大多數(shù)超聲無損檢測(cè)方式仍以手工檢測(cè)為。特別是對(duì)某些具有危險(xiǎn)性的檢測(cè)，勞動(dòng)保護(hù)將。兩者結(jié)合構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)超聲檢測(cè)系統(tǒng)，使檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)可事先。輸入計(jì)算機(jī)從而可對(duì)檢測(cè)結(jié)果作出自動(dòng)評(píng)價(jià)。聲掃描器的定位精度可達(dá)。

　　

【正文】 況不好，而且在速度很高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的震動(dòng)與噪音。而圓弧齒同步齒形帶克服了梯形齒同步齒形帶的缺點(diǎn)，均化了應(yīng)力，改善了嚙合，因此，選擇圓弧齒同步齒形帶作為本次設(shè)計(jì)所用。 Z 向齒形帶和帶輪的設(shè)計(jì) 1） 齒形帶的確定 計(jì)算功率可按下式計(jì)算： NkgNc ?? 式中： N —— 齒形帶所傳遞的功率 kg —— 工作情況系數(shù) 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得： kg = 根據(jù) Z 向齒形帶所帶的載荷取： N = 取 cN = ? kw 由表 7— 1 7— 15 查得 ]13[ ：帶的節(jié)距 bP =3 ㎜、齒高 th = ㎜ 、 帶厚 sh = ㎜、 帶寬 sb =15㎜ 根據(jù)齒形帶帶輪的轉(zhuǎn)速 n=200r/min 以及齒形帶所傳遞的計(jì)算功率cN =，取帶的模數(shù) m=2 2） 帶輪直徑和寬度的選取 由表 3— 1— 43 ]14[ 選 取小帶輪的齒數(shù) Z=20 其參數(shù)如下： 節(jié)距 P=3 ㎜、 帶輪直徑 ?ad 、 23?bd 、 4?vd 14?nd 、允許的最大孔徑為 10。 傳動(dòng)比： 所以，大帶 輪的齒數(shù) 6 6 8 3 ??? ZZ 取大帶 輪的齒數(shù) 422?Z 根據(jù)公式： 036 0 ?????? hPi ? ? 1 ??iaPZda 22 ??? ?西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 33 式中： ad —— 大 帶輪外徑 p —— 節(jié)距 a —— 節(jié)線差（節(jié)圓與齒頂圓間的距離，由 表 3— 1— 53 ]14[ ，表 3— 1— 54 ]14[ 查得） 2Z —— 大輪齒數(shù) 查表 ]14[ 的得 a = 帶輪寬度 為： mmbB s )10~3(?? 由前面知 sb =15 ㎜，現(xiàn)取 B =18 ㎜ 3） 中心距的確定 根據(jù)結(jié)構(gòu)要求初定中心矩： 0A =95 ㎜ 確定帶長(zhǎng) L 根據(jù)帶長(zhǎng)公式： 式中： 0A —— 初選中心矩（ ㎜ ） 1D 、 2D —— 小輪和大輪分度圓 直徑（ ㎜ ） 計(jì)算得： 95/)()( 2??????????L = 則帶的齒數(shù)： ?????? mLZ ? 將求得的齒數(shù)圓整到標(biāo)準(zhǔn)化的齒數(shù)值且 250~40?Z 之間，查表的標(biāo)準(zhǔn)的 46?Z 則與之相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng) mmmZL 8 ????? ? 確定中心矩： })(2)]([)({ 21222121 DDDDLDDLA ???????? ?? =? ????? )({ })(2)]([ 22 ??????? = mm100? mmaPZd a 34222 ???????? ?0212210 /)()( ADDDDAL ?????? ?西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 34 校核： 當(dāng)模數(shù) m? 2 時(shí)，帶與帶輪相嚙合的齒數(shù) nZ 不應(yīng)小于 6，其中 nZ 用下式計(jì)算 ??? 3 60/]/)(571 80[ 121 ADDZZ n ??? = 〉 6 滿足條件，可見所選的帶與帶輪合適。 制動(dòng)器的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的超聲無損檢測(cè)裝置 ，在使用的過程中存在著安全隱患。當(dāng) Z向動(dòng)導(dǎo)軌在上升或下降的過程中，如果突然停電，電機(jī)將停止轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)動(dòng)導(dǎo)軌會(huì)在自重的作用下迅速地往下墜落，這樣會(huì)使整個(gè)動(dòng)導(dǎo)軌脫離檢測(cè)位置；如果是在零件上方調(diào)整探頭的位置準(zhǔn)備檢測(cè)零件時(shí)，發(fā)生此種現(xiàn)象，探頭則會(huì)撞擊在零件上，損傷或損壞探頭且會(huì)對(duì)零件造成一定的破壞。 數(shù)控機(jī)床的軸向運(yùn)動(dòng)，主要是用 滾珠絲杠副進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的。通常鉛垂使用的滾珠絲杠副承受著牽引力和部件重力的合力作用。由于滾珠絲杠副不能自鎖，所以，在停機(jī)狀態(tài)下，鉛垂軸部件會(huì)自然下滑。目前解決方案有兩種形式：增加平衡錘或采用平衡油缸。這兩種方法均有缺點(diǎn)：增加平衡錘，即增加了運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)慣量加大，加速度降低，使快速移動(dòng)速度下降；而采用平衡油缸，則需增加一套液壓附件，使機(jī)床結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，制造成本增加。為了更好地解決這個(gè)問題，在這里介紹一種失電制動(dòng)機(jī)構(gòu)：數(shù)控機(jī)床垂向滾珠絲杠制動(dòng)裝置，簡(jiǎn)稱絲杠制動(dòng)裝置。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 35 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 36 該絲杠制動(dòng)裝置主要由外置失電制動(dòng)器、內(nèi)置失電制動(dòng)器 接近開關(guān)和電氣等構(gòu)成。圖 l是垂向滾珠絲杠副 E部剖視圖，滾珠絲杠副 1軸承 l、套 軸承蓋 3和螺母裝在絲杠座 15上，絲杠座 15固裝在機(jī)床軀體 16上，皮帶輪 7裝在絲杠上端。其特點(diǎn)是：在軸承蓋 3和皮帶輪 7之間，裝有外置失電制動(dòng)器 5。外置失電制動(dòng)器 5的基體固定安裝在制動(dòng)座 6上，制動(dòng)座 6固定安裝在絲杠座 15上，外置失電制動(dòng)器 5帶有動(dòng)片 4，動(dòng)片 4固定安裝在滾珠絲杠副17上。設(shè) 有 內(nèi)置失電制動(dòng)器 14的伺服電動(dòng)機(jī) 12，同裝在絲杠座 15上，伺服電動(dòng)機(jī) 12通過皮帶輪 1 7和皮帶 11與滾珠 絲杠副 17上端相連。另有一接近開關(guān) 8，也固定安裝在絲杠座 15上，控制接近開關(guān) 8的彎片 9，固定安裝在皮帶輪 7上 ]15[ 。 當(dāng)數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，垂向伺服電動(dòng)機(jī)、內(nèi)置失電制動(dòng)器、外置失電制動(dòng)器也都在工作，此時(shí)的內(nèi)置失電制動(dòng)器和外置失電制動(dòng)器都處于通電狀態(tài)，沒有制動(dòng)作用；當(dāng)機(jī)床處于非工作狀態(tài)或出現(xiàn)故障，特別是皮帶 ll斷裂或伺服電動(dòng)機(jī) 12失控?cái)嚯姇r(shí)，內(nèi)置 失電制動(dòng)器和外置失電制動(dòng)器也都隨之?dāng)嚯?，并及時(shí)轉(zhuǎn)向制動(dòng)狀 態(tài)，從而使?jié)L 珠絲杠副無法動(dòng)作，即遏制了數(shù)控機(jī)床鉛垂軸部件的下滑，保證了機(jī)床的正常工作。 該絲杠制動(dòng)裝置的控制原理 (見圖 2)，控制控系統(tǒng)是由兩個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)組成：一個(gè)是數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)機(jī)及伺服電動(dòng)機(jī)尾部的反饋信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)。其中內(nèi)置失電制動(dòng)器通過中間繼電器 l接受數(shù)控系統(tǒng)的控制，數(shù)控系統(tǒng)通過反饋信號(hào)對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并隨時(shí)控制內(nèi)置失電制動(dòng)器的工作狀態(tài)。當(dāng) 伺服 電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)問題時(shí)，內(nèi)置失電制動(dòng)器就會(huì)及時(shí)實(shí)施制動(dòng)。第二個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)由數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、伺服電動(dòng)機(jī)、皮帶組件、滾珠絲杠及接近開關(guān)的反饋信 號(hào)構(gòu)成。其中外置失電制動(dòng)器通過中間繼電器 2接受數(shù)控系統(tǒng)的控制，數(shù)控系統(tǒng)通過接近開關(guān)的反饋信號(hào)對(duì)滾珠絲杠的運(yùn)動(dòng)時(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并隨時(shí)控制外置失電制動(dòng)器的工作狀態(tài)。當(dāng)皮帶斷裂或閉環(huán)內(nèi)某個(gè)部位出現(xiàn)故障時(shí)，鉛垂軸部件就會(huì) 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 37 自然下滑，并且反過來驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，接近開關(guān)將得到一個(gè)不正常的信號(hào)，數(shù)控系統(tǒng)收到反饋信號(hào)后就立即控制外置失電制動(dòng)器實(shí)施制動(dòng)。從以上可以看出：第一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)包含在第二個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)中，因此，本絲杠制動(dòng)裝置具有兩級(jí)安全功能 ]15[ 。 在設(shè)計(jì)和使用該絲杠制動(dòng)裝置時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：①外置失電制動(dòng)器的額定轉(zhuǎn)矩一般比伺服電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩要大 1． 2～ 1． 5倍；②外置失電制動(dòng)器最好選用專業(yè)廠家的配套產(chǎn)品，不需自行設(shè)計(jì)；③電氣控制示意圖及原理，應(yīng)事先與數(shù)控系統(tǒng)供應(yīng)商協(xié)商；④本制動(dòng)裝置也可以用于伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠直接聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 38 4. 結(jié) 束 語 至此，超聲無損檢測(cè)自動(dòng)掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)告一段落，通過機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)， 現(xiàn)基本上能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)平面、圓弧乃至空間曲 面的超聲自動(dòng)掃描。此次設(shè)計(jì)的超聲無損檢測(cè)系統(tǒng)有如下特點(diǎn)： （ 1） 本次設(shè)計(jì)的五坐標(biāo)超聲無損檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超聲無損檢測(cè)的自動(dòng)化，提高了檢測(cè)的精度和效率。 （ 2） 超聲無損檢測(cè)自動(dòng)掃描機(jī)械裝置的傳動(dòng)，集傳動(dòng)件與導(dǎo)向件于一體，結(jié)構(gòu)新穎、簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、精度高。 （ 3） 本次設(shè)計(jì)的超聲無損檢測(cè)裝置增加了制動(dòng)器以防止突然的斷電而造成的探頭損傷或損壞，排除了此種嚴(yán)重的安全隱患，能確保裝置安全可靠的運(yùn)行，以實(shí)施對(duì)物體的檢測(cè)。 由于本人知識(shí)水平 有限，在這短短的幾個(gè)月里，所設(shè)計(jì)的這種超聲無損檢測(cè)裝置還存在一些不足之處和需要今后改進(jìn)的地方。如要完善設(shè)計(jì)出高自動(dòng)化、數(shù)字化、圖像化的無損檢測(cè)裝置還需要大量的工 作要做。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 39 5. 謝 辭 本文是在 趙老師 的悉心指導(dǎo)下完成的，老師淵博的知識(shí)在學(xué)業(yè)上給予我廣泛的指導(dǎo)，指導(dǎo)我如何做學(xué)問，如何對(duì)待一個(gè)課題；老師兢兢業(yè)業(yè)、認(rèn)真耐心的工作態(tài)度，給予了我很大的感觸，讓我知道應(yīng)該以何種狀態(tài)去工作，以何種負(fù)責(zé)任的態(tài)度去完成一個(gè)任務(wù)。 當(dāng)我初次接到這個(gè)任務(wù)時(shí)，我對(duì)任務(wù)一無所知，幸好有我的指導(dǎo)老師趙老師 的悉心 指導(dǎo)，告訴我應(yīng)該學(xué)習(xí)哪方面的知識(shí)，應(yīng)該查閱哪些資料，從而使我盡 早的上手，盡快地進(jìn)入狀態(tài)。為我的的學(xué)習(xí)道路指明了一條方向，在設(shè)計(jì)的過程中，幫我分析我的設(shè)計(jì)方案的可行性，以及幫我檢查 我的計(jì)算過程，可謂是盡心盡力。在這次設(shè)計(jì)中我不僅學(xué)到了關(guān)于一個(gè)課題的設(shè)計(jì)知識(shí)，而且懂得了對(duì)待科學(xué)以及困難的態(tài)度，對(duì)我今后的學(xué)習(xí)以及工作都有非常大作用，真正使我受益匪淺。 在三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，非常感謝老師在我身上傾注了大量的時(shí)間 和心血，在論文完成之際，我再次向老師表示深深的感謝和崇高的敬意 。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 40 參考文獻(xiàn) 【 1】 馬宏偉 .電觸頭釬焊接頭超聲成像無損檢測(cè)技術(shù)研究 .[博士論文 ] 西安交通大學(xué) 1998 【 2】 郭成彬 .國內(nèi)無損檢測(cè)現(xiàn)狀和展望 .無損檢測(cè) 【 3】 李喜孟 .無損檢測(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社， 【 4】 施克仁 .超聲檢測(cè)信號(hào)處理 .無損檢測(cè) 【 5】 沈建中 .超聲成像技術(shù)及其在無損檢測(cè)中的應(yīng)用 . 無損檢測(cè) 【 6】 中國機(jī)械工業(yè)學(xué)會(huì)無損檢測(cè)分會(huì) 編：超聲波檢測(cè) 2021 【 7】 李向春等， 伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo) .北京理工大學(xué)出版社 【 8】 劉寶廷，程樹庚 .步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) .哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 1997 【 9】 馮辛安，黃玉美，杜君文 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) .第一版 機(jī)械工業(yè)出版， 【 10】 任玉田，焦振學(xué)，王宏甫 .機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù) .北京理工大學(xué)出版社， 【 11】 高峰 .數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 .西安理工大學(xué)出版， 【 12】 濮良貴，紀(jì)明剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) .高等教育出版社， 【 13】 唐保寧，高學(xué)滿 .機(jī)械設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè) .同濟(jì)大學(xué)出版社 . 【 14】 《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》編寫組 .機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社 【 15】 黨金行 . 數(shù)控機(jī)床垂向滾珠絲杠制動(dòng)裝置 . 山東威達(dá)重工股份有限公司，山東滕州 【 16】 Arren Liao:An automated radiographic NDT system for weld inspection NDT amp。 E International ,1999 【 17】 R. bruce Thompson anddonald. Ultrasonics in Nondestructive Evaluation 【 18】 HsiaoChun Wu, Nikhil Gupta and Phani S. Mylavarapu Blind Multiridge Detection for Automatic Nondestructive Testing Using Ultrasonic Signals 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 41