【正文】 鉆頭檢測裝 置機(jī)械部分機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) （ 共 43頁 ） 25 度的保證，按高剛度要求選擇預(yù)載的螺母形式。選用內(nèi) 循環(huán)方式，其優(yōu)點(diǎn)是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小，選用浮動式反向器，這種反向器的優(yōu)點(diǎn)是：在高頻浮動中達(dá)到回珠圓弧槽進(jìn)出口的自動對接，通道流暢、摩擦特性較好，適用于高速、高靈敏度、高剛性的精密進(jìn)給系統(tǒng)。兩圓弧相交處有一小空隙，可使?jié)L道底部與滾珠不接觸，并能存一定的潤滑油以減少摩擦和磨損，應(yīng)用廣泛，因此選用雙圓弧型的螺紋滾道。選擇絲杠轉(zhuǎn)動、螺母移動的傳動形式。 （ 4）絲杠固定，螺母轉(zhuǎn)動并移動如圖（ d）所示，該傳 動方式結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但在多數(shù)情況下，使用極不方便，故很少使用。適用于工作行程較大的場合。 （ 2）絲杠轉(zhuǎn)動，螺母移動如圖（ b）所示，該傳動形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導(dǎo)向裝置。因此只適用于行程較小的場合。 [10] 基本傳動方式的選擇 根據(jù)絲杠和螺母相對運(yùn)動組合情況，其基本傳動形式有四種： （ 1）螺母固定，絲杠轉(zhuǎn)動并移動如圖（ a）所示 ,該傳動形式因螺母本身起著支承作用，消除了絲杠軸承可能產(chǎn)生的附加軸向竄動，結(jié)構(gòu)叫簡單，可獲得較高的傳動精度。 5) 運(yùn)動具有可逆性。 3) 使用壽命長。 滾珠絲杠螺母副具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1) 傳動效率高。 縱向滾珠絲杠的設(shè)計(jì) 為了提高數(shù)控機(jī)床的傳動精度和靈敏度，在需要將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直徑運(yùn)動的場合，常采用滾珠絲螺母副。 潤滑的選擇 直線滑動導(dǎo)軌副常用鈉基潤滑脂潤滑，為防止異物侵入和潤滑劑的泄出，滑座兩端裝上耐油橡膠密封圈。如果導(dǎo)軌上所受的力，在兩個(gè)方向上的分力相差很大，應(yīng)采用不對稱三角形，以使力的作用盡可能垂直于導(dǎo)軌面。它的截面角度由載荷大小及導(dǎo)向要求而定，一般為 900。該電火花成形 機(jī)床應(yīng)選擇凹形三角形導(dǎo)軌：該導(dǎo)軌在垂直載荷的作用下，磨損后能自動補(bǔ)償，不會產(chǎn)生間隙，故導(dǎo)向精度較高。凸形導(dǎo)軌不易積存切屑等臟物，也不易儲存潤滑油。 直線滑動導(dǎo)軌類型的選擇 常見的滑動導(dǎo)軌截面形狀，有三角形（分對稱、不對稱兩類）、矩形、燕尾形及圓形等四種，每種又分為凸形和凹形兩類。常用的導(dǎo)軌類型有普通滑動導(dǎo)軌（滑動導(dǎo)軌）、塑料導(dǎo)軌（貼塑導(dǎo)軌）、鑲金屬導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、支壓導(dǎo)軌。在 PDC鉆頭檢測裝置中，選用滾動導(dǎo)軌，這是因?yàn)闈L動導(dǎo)軌可以減少導(dǎo)軌間的摩擦阻力，便于工作臺實(shí)現(xiàn)精確和微量移動，且潤滑方法簡 單。 導(dǎo)軌類型的選擇 導(dǎo)軌類型很多，分類不一。 四、 PDC 鉆頭機(jī)械部分檢測裝置進(jìn)給機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌是機(jī)床的關(guān)鍵部件之一，其性能好壞，將直接影響機(jī)床的加工精度、承載能力和使用壽命。 直線型感應(yīng)同步器的定尺安裝在機(jī)床的不動部件上，既可直接安裝在機(jī)床某個(gè)面上，也可以和尺座構(gòu)成組件后在安裝在機(jī)床上。 5) 工藝性好，成本低。 3) 使用壽命長，安裝維修簡單。 2) 對環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。感應(yīng)同步器直接對機(jī)床的位移進(jìn)行測量，測量結(jié)果只受本身精度的限制，定尺上感應(yīng)電壓信號為多周期的平均效應(yīng)，降低了繞組局部尺寸誤差的影響 ，達(dá)到了較高的測量精度，其直線精度一般為177。又考慮到經(jīng)濟(jì)因素及尺寸的大小，本設(shè)計(jì)采用步進(jìn)電機(jī)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 20世紀(jì) 80 年代以來，采用步進(jìn)電機(jī)和力矩電機(jī)的電 機(jī)械式自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。 在本次設(shè)計(jì)中選用電 機(jī)械式自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。 4) 靈敏度要高，無爬行現(xiàn)象。 2) 有足夠的進(jìn)給和回升速度。用以控制檢測儀與鉆頭之間的距離。在實(shí)際加工中，通過轉(zhuǎn)動縱橫向絲杠來改變檢測儀與工件的相對位置。因此，不但床身和立柱的結(jié)構(gòu)應(yīng)該合理，有較高的剛度，能承受主軸負(fù)重和運(yùn)動部件突然加速運(yùn)動的慣性力，還應(yīng)該減小溫度變化引起的變形。 工作臺檢測器探頭 床身和立柱是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，由它確保檢測儀與工作臺、工件之間的相互位置。結(jié)構(gòu)圖如圖 11所示。 為 確保我國金剛石產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的措施大力發(fā)展金剛石工具產(chǎn)業(yè)， 應(yīng) 狠抓新產(chǎn)品、新工藝的開發(fā)，拓寬金剛石應(yīng)用領(lǐng)域，加快我國金剛石產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高 經(jīng)濟(jì)效益和整體技術(shù)水平。 金剛石工具生產(chǎn)以及新產(chǎn)品開發(fā)、工藝技術(shù)研究等方面的資金投入不足。 金剛石 工具生產(chǎn)裝備和整體技術(shù)水平比較落后，一些較先進(jìn)的新技術(shù)、新工藝推廣應(yīng)用較慢。 由于金剛石單晶生產(chǎn)與金剛石工具生產(chǎn)的發(fā)展不協(xié)調(diào)，使得我國金剛石工具的發(fā)展滯后于金剛石單晶的生產(chǎn)增長速度，造成金剛石積壓和滯銷，影響和制約了我國金剛石工業(yè)的持續(xù)發(fā)展，使金剛石生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重滑坡。s model [Keyword] spindle top, electric motor, stall ball lead screw, magnifying circuit, interface circuit, bearing PDC 鉆頭檢測裝置機(jī)械部分設(shè)計(jì) （共 44頁） 18 前 言： 盡管我國生產(chǎn)的各種金剛石工具在各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益，但其技術(shù)水平與國外同類產(chǎn)品相比還有一定的差 距，主要表現(xiàn)在： 整個(gè)金剛石工具產(chǎn)業(yè)缺乏統(tǒng)一管理和宏觀調(diào)控。s detector set, has determined its amplifying circuit and the interface circuit correspondingly. Then designed through the putation has formed engine bed39。s essential part, its design has the important influence to engine bed39。 [關(guān)鍵詞 ] 主軸頭，步進(jìn)電機(jī)，滾珠絲杠，放大電路，接口電路，導(dǎo)軌，軸承，聯(lián)軸器。然后通過計(jì)算設(shè)計(jì)了成形機(jī)床的進(jìn)給部分，包括導(dǎo)軌、滾珠絲杠、軸承和聯(lián)軸器等等。該設(shè)計(jì)中，先確定了總體方案，運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)和滾珠絲杠來實(shí)現(xiàn)總體的設(shè)計(jì)。 五、主要研究內(nèi)容需重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問題及解決思路 （ 1）析原裝置加壓過程的基礎(chǔ)上，確定液壓系統(tǒng)節(jié)能改造方案； （ 2）壓節(jié)能系統(tǒng)，選擇節(jié)能元件，確定具體型號、結(jié)構(gòu)和尺寸； （ 3）能系統(tǒng)進(jìn)行理論分析； （ 4）際測量數(shù)據(jù)比較，并提出改進(jìn)方案。 (2)切削元件超硬材料的發(fā)展 ,包括提高聚晶金剛石復(fù)合片的自身性能、改變復(fù)合片的結(jié)構(gòu)和發(fā)展異型復(fù)合片 。 依靠科技進(jìn)步，增加科技投入，更新設(shè)備，狠抓新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的研究與推廣，提高我國金剛石工業(yè)的技術(shù)水平。 抓緊粉末觸媒的研究與應(yīng)用，不斷完善和改進(jìn)金剛石合成工藝，開發(fā)出與市場需求接軌的各種金剛石新品種，提高粗顆粒高強(qiáng)度金剛石的比例和產(chǎn)量，以降低低品級金剛石的積壓，提高經(jīng)濟(jì)效益。 建立健全的金剛石行業(yè)管理機(jī)構(gòu)和金剛石及其制品生產(chǎn)、技術(shù)、管理等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，加強(qiáng)企業(yè)生產(chǎn)布局的宏觀調(diào)控和經(jīng)營管理。 制定全國統(tǒng)一的金剛石工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立權(quán)威性的金剛石工具監(jiān)測機(jī)構(gòu)，實(shí)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化管理，并對產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)行嚴(yán)格的檢查、監(jiān)測。 加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部管理，不斷完善生產(chǎn)工藝，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。目前，亟待開發(fā)的產(chǎn)品有：石油鉆探用 PDC 鉆頭、石材拋磨用金剛石磨塊、工程薄壁鉆頭、金剛石珩磨油石、金剛石薄膜涂層工具、金剛石 滾輪 、橡膠結(jié)合劑金剛石塑性工具、 PCD 金剛石刀具、金剛石唱針、噴咀、金剛石散熱片及三極管等產(chǎn)品。 為滿足國內(nèi)外金剛石工具市場的需要，必須加快新產(chǎn)品的開發(fā)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增加品種，提高產(chǎn)量。從國內(nèi)金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)來看，年銷售收入超過 1000 萬元的金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)很少，這表明在金剛石工具方面的投入不足，從而阻礙和影響我國金剛石工業(yè)集團(tuán)化生產(chǎn)的進(jìn)程以至整個(gè)金剛石工業(yè)的發(fā)展，為提高我國金剛石工具生產(chǎn)的整體技術(shù)水平，必須加強(qiáng)現(xiàn)有設(shè)備的改造，擴(kuò)大金剛石工具生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模，適當(dāng)引進(jìn)國外 自動化程度較高的生產(chǎn)線和專利技術(shù)。 具體做法是：加大金剛石工具產(chǎn)業(yè)投資力度，擴(kuò)大金剛石工具的生產(chǎn)規(guī)模，適當(dāng)引進(jìn)國外較先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和檢測儀器，加 強(qiáng)我國金剛石工具產(chǎn)業(yè)的整體實(shí)力。 在金剛石工具使用過程中，基體材料使用率低，鋼材浪費(fèi)嚴(yán)重；使用過程中非正常磨損、脫落、殘留的金剛石較多，使金剛石實(shí)際利用率較低，金剛石材料浪費(fèi)較多。 生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模普遍偏小，生產(chǎn)不集中，工藝技術(shù)差，缺乏市 場競爭力，經(jīng)濟(jì)效益不高。 金剛石工具應(yīng)用領(lǐng)域較窄，產(chǎn)品品種單一，質(zhì)量不穩(wěn)定，有的產(chǎn)品技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較混亂，沒有統(tǒng)一的產(chǎn)品質(zhì)量檢測、監(jiān)督的管理規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。由于盲目發(fā)展，整個(gè)金剛石工具生產(chǎn)布局出現(xiàn)散而亂、遍地開花的局面， 工具銷售市場產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，競爭無序，價(jià)格混亂。金剛石修整 滾輪 是一種技術(shù)含量很高的高科技產(chǎn)品， 1997 年我國金剛石滾輪的用量為 3000 支，預(yù)計(jì)今年的需求量可望達(dá)到 4500 支。在機(jī)械加工中，金剛石砂輪、PDC工具刀具、珩磨油石、修整 滾輪 、拉絲模等都得到廣泛應(yīng)用：樹脂結(jié)合劑金剛石砂輪用量很大，年產(chǎn)量約為 100 萬片以上；金剛石聚晶拉絲模的性能優(yōu)于天然金剛石模和硬質(zhì)合金模，因此在拉絲行業(yè)中應(yīng)用很多，尤其是 CVD 金剛石拉絲模的出現(xiàn)，為控制 15mm 以下的線材提供了可靠的拉絲工具。我國生產(chǎn)的金剛石鋸切工具品種規(guī)格齊全，質(zhì)量穩(wěn)定。 產(chǎn)品已形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，品種規(guī)格齊全，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，部分產(chǎn)品在國際市場上具有一定的競爭力。 PDC 鉆頭檢測裝 置機(jī)械部分機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) （ 共 43頁 ） 7 完成畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )所需的條件及上機(jī)時(shí)數(shù)要求 1）圖書館資源、網(wǎng)上資源； 2）機(jī)械設(shè)計(jì)手冊、機(jī)電傳 動手冊； 3）計(jì)算機(jī)， 50 學(xué)時(shí)。 4．畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )應(yīng)完成的主要內(nèi)容 1）在分析 PDC 鉆頭檢測要求和現(xiàn)場操作，確定工作臺進(jìn)給驅(qū)動方案； 2）導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ； 3）滾珠絲杠的設(shè)計(jì)：基本傳動方式的選擇；結(jié)構(gòu)形式的選擇；滾珠絲杠副主要技術(shù)參數(shù)的確定； 滾珠絲杠的校核； 4）軸承的選擇、聯(lián)軸器、定位銷設(shè)計(jì)； 5）步進(jìn)電機(jī)的選擇：步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理和選型；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計(jì)；步進(jìn)電機(jī)與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)。 作者簽名： 日 期： PDC 鉆頭檢測裝 置機(jī)械部分機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) （ 共 43頁 ） 3 目 錄 長江大學(xué) 工程技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 ??????????? 5 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）開 題 報(bào) 告 ????????????????? 7 指導(dǎo)老師審查意見 ???????????????????????? 13 評閱老師評語 ?????????????????????????? 14 答辯會議記錄 ?????????????????????????? 15 中外問摘要 ??????????????????????????? 16 前言 ?????????????????????????????? 17 PDC檢測裝置機(jī)械部分設(shè)計(jì) ???????????????????? 18 一、 PDC 鉆頭 檢測裝置 機(jī)械部分 的結(jié)構(gòu) ??????????? ??? 19 二、 Z 軸進(jìn)給驅(qū)動方案的設(shè)計(jì) ???????????????? ?? 20 三、 PDC 鉆頭 檢測裝置機(jī)械部分 的設(shè)計(jì)要求 ?????????? ?? 20 四、 PDC 鉆頭 檢測裝置機(jī)械部分 進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ????????? ?? 20 縱向?qū)к?設(shè)計(jì) ????????????????????? 20 導(dǎo)軌類型的選擇 ?????????????????? 20 滑動導(dǎo)軌類型的選擇 ???????????????? 20 直線滑動導(dǎo)軌類型的選擇 ?????????????? 20 選擇導(dǎo)軌的補(bǔ)償及調(diào)整裝置 ????????????? 21 PDC 鉆頭檢測裝置機(jī)械部分設(shè)計(jì)