轴盘类件超声自动探伤机数字样机设计-开题报告

中北大学 毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业 ：设计 (论文 )题目 ： 轴盘类件超声自动探伤机数字样机设计指 导 教 师 :系 主 任 ：2011 年 3 月 18 日毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000 字左右的文献综述：文 献 综 述轴盘类件超声自动探伤机数字样机设计,轴盘件超声自动检测装置三维装配模型并进行运动学和动力学仿真。该检测装置能实现工件旋转，探头沿工件的径向和轴向进给扫描，超声的耦合采用水浸耦合方式。 。1 引言 随着现代科技快速发展，技术进步。超声仪器数字化，探头品种类型增加，使得超声波检测工艺可以更加完善，检测技术更为成熟。但众所周知：超声波探伤中人为因素对检测结果影响甚大；工艺性强；故此对超声波检测人员的素质要求高。检测人员不仅要具备熟练的超声波探伤技术，还应了解有关的焊接基本知识；如焊接接头形式、坡口形式、焊接方法和可能产生的缺陷方向、性质等。针对不同的检测对象制定相应的探伤工艺，选用合适的探伤方法，从而获得正确的检测结果。 2 研究内容 （1） 系统功能实现一定尺寸范围内各种轴、盘类金属零件自动超声检测的功能，重点实现各种型号小汽车变速箱各种规格齿轮、轴的毛坯和成品内部缺陷检测。它可以发现齿轮和轴类毛坯中各种缺陷及缺陷的位置，按规范要求自动判别是否报废或返修，并予以显示。除了装、卸料外和更换探头外，全部操作过程在计算机的控制下自动完成。（2）被测工件的基本技术参数：1盘类零件：外径轴类零件：长度 运动方式：工件旋转（C 轴） ，探头沿工件的径向（X 轴）和轴向进给（Z 轴）扫描；2 C 轴和X 轴、C 轴和Z 轴可以实现联动；3 探头径向和轴向最大进给量：盘类250mm400mm和250mm100mm轴类250mm400mm和100mm450mm4 主轴转速范围为：560r/min；5 进给速度：0.510mm/r(这里的每转是指工件旋转一周的进给量)3 研究方案3.1 耦合剂：在超声波直接接触法探伤中，探头和被检物之间不加入合适的耦合剂，探伤是无法完成的。耦合剂可以是液体、半液体或粘体。并应具备下列性能：a. 在实际检测中能提供可靠的声耦合；b. 使被检物表面与探头表面之间润湿，消除两者之间的空气；c. 使用方便；d. 不会很快地从表面流溢；e. 提供合适的润滑，使探头在被检物表面易于移动；f. 耦合剂应是均匀的，且不含有固体粒子或气泡；g. 避免污染，并且没有腐蚀、毒性或危害，不易燃；h. 在检测条件下，不易冻结或汽化；i. 检测后易于清除。常用耦合剂有机油；糨糊；甘油；润滑脂（黄油） ；水。机油不利于清除，还给焊缝返修带来不利。糨糊更有利于垂直、顶面探伤。耦合剂的另一重要特性是其声阻抗值应介于探头晶片与被检材料声阻抗值之间（Z 2= Z1Z3 ，薄层介质声阻抗为两侧介质阻抗几何平均值时，声强透射率等于1，超声全透射 ） 。操作者的技术对良好的耦合是重要因素，整个过程对探头施加均匀、固定压力，有助于排除空气泡和获得均匀的耦合层厚度。3.2 探伤面：清除焊接飞溅、氧化皮、锈蚀、油漆、凹坑（用机械、化学方法均可）检测表面应平整，便于探头扫查移动。表面粗糙度6.3m 。一般应打磨。a. 检测区宽度 焊缝本身加上焊缝两侧各相当于母材厚度 30%的一段区域（510mm） 。b. 探头移动区宽度： （P=2KT）一次反射法检测，应大于或等于 1.25P；直射法检测，应大于或等于 0.75P。c. 母材检测： C 级检测有要求（较重要工件或图纸有要求时）应进行母材检测。仅作记录，不属于母材验收。看其是否有影响斜探头检测结果的分层类缺陷。母材检测要求：. 25MHz 直探头，晶片直径 1025mm；. 检测灵敏度：无缺陷处第二次底波调为屏幕满刻度的 100%；. 缺陷信号幅度超过 20%时，应标记记录。3.3 探测方向选择根据工件结构；坡口角度、形式；焊接中可能出现缺陷的方向性以及危害性缺陷。选用主声束尽量与其垂直的入射方向。B 级检验：a.纵向缺陷检测：. T=846mm 时，单面双侧（一种 K 值探头，直射波和一次反射波法）检测；. T46120mm 时，双面双侧（一种 K 值，直射波法）检测。如受几何条件限制，也可在双面单侧或单面双侧采用两种 K 值探头检测。. T120400mm 时，双面双侧（两种 K 值，直射波法）检测。两探头折射角相差10 0 。b. 横向缺陷检测：.在焊缝两侧，声束轴线与焊缝中心线夹角 10200作斜平行探测 （正反两个方向） ；.若焊缝磨平，可在焊缝及热影响区上作两个方向的扫查；. 电渣焊易出现人字形横裂纹，可用 K1 探头以 450 夹角在焊缝两侧，作正反两个方向的斜平行扫查。C 级检验：a. 应将焊缝余高磨平；焊缝两侧的斜探头扫查区域之母材用直探头进行检测；b. T=846mm 时，单面双侧（两种 K 值，探头折射角相差10 0，其中一个为450；一次反射法）检测；c. T46400mm 时，双面双侧（两种 K 值，探头折射角相差10 0，一次反射波）检测；对于单侧坡口小于 50的窄间隙焊缝，如有可能应增加对与坡口表面平行缺陷的有效检测方法（如串列扫查） ；d. 应进行横向缺陷检测。 3.4 结构方案个踏面探头和个轮辋探头；托轮转轮机构的基体是个升降台，升降台通过升降台油缸连接在带有行走轮的行走底盘上方，在升降台油缸的推动下可垂直升降；根承重轴穿过并支撑在升降台中，个承重梁分别套装在根承重轴的两端，每个承重梁都伸出个钩板，承重梁可沿承重轴轴向移动；个夹臂分别活动套装在个承重轴的最外端，位于承重梁外侧，每侧个夹臂可随同侧的承重梁沿承重轴轴向移动，每侧个夹臂下端分别连接在夹臂油缸的缸底和活塞杆上，夹臂油缸活塞杆伸缩拉动夹臂在承重轴上转动，每个夹臂上端装有个托轮，托轮可在驱动装置带动下转动；踏面探头送进机构的基体是纵向导轨，纵向导轨通过纵向导轨油缸连接在升降台上方，纵向导轨在纵向导轨油缸的推动下可垂直升降，纵向拖板装在纵向导轨上，可沿纵向导轨移动，纵向拖板上装有水平回转装置，水平回转装置可带动其上的水平回转臂水平回转，水平回转臂前端伸出根水平的回转臂导杆，垂直回转装置活动地套装在根回转臂导杆上，可沿回转臂导杆移动，踏面探头导轨装在垂直回转装置上，由垂直回转装置驱动回转，踏面探头拖板装在踏面探头导轨上，可沿踏面探头导轨移动，踏面探头装在踏面探头拖板上；轮辋探头送进机构的基体是个轮辋探头垂直导轨，个轮辋探头垂直导轨分别安装在两侧的个承重梁上，每个轮辋探头垂直导轨上各装有个轮辋探头垂直拖板，每个轮辋探头垂直拖板可沿各自的轮辋探头垂直导轨移动，每个轮辋探头垂直拖板上各固定有个轮辋探头水平导轨，每个轮辋探头水平导轨上各装有个轮辋探头水平拖板，个轮辋探头水平拖板可沿各自的轮辋探头水平导轨移动，个轮辋探头分别装在个轮辋探头水平拖板上。参 考 文 献1 美国无损检测学会 美 国无损检测手册 超声波卷 ( 上) M 北京：世界图书出版公司， 1 9 9 6 2 A P I S P E C 5 L ： 2 0 0 4， 管线钢管规范第 4 3 版 s 3 G B T 9 7 1 1 2 ， 石油天然气工业输送钢管交货技术条 件 第 2 部分： B 级钢管 s 4 胡天明 超声波探伤( 、 级教材) M 北京： 中国 锅炉压力容器安全出版社 ， 1 9 9 5 5 陈发任主编. 现代组合机床的发展趋势M. 重庆：重庆大学出版社，1993.6 韦彦成. 组合机床设备改装M.北京：国防工业出版社，1995.7 徐灏主编. 机械设计手册M. 北京:机械工业出版社，1986. 8 谢家瀛.组合机床设计简明手册M.北京：机械工业出版社，1994.9 王爱玲等主编.现代组合机床结构M. 北京：兵器工业出版社, 1999. 10 迟建山，丛凤庭. 组合机床设计M.上海：上海科学技术出版社，1993. 11 李峻勤主编.组合机床及其使用与维修M. 北京：国防工业出版社，2000. 12 戴曙主编. 金属切削机床M. 北京：机械工业出版社，1993. 13 李庆余，张佳主编. 机械制造装备设计M. 北京：机械工业出版社，2003.14 吴宗泽. 机械结构设计M.北京：机械工业出版社，1988.15 濮良贵. 机械设计M.北京:高等教育出版社，1982. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题是：轴盘类件超声自动探伤机数字样机设计，发现齿轮和轴类毛坯中各种缺陷及缺陷的位置，按规范要求自动判别是否报废或返修，并予以显示。除了装、卸料外和更换探头外，全部操作过程在计算机的控制下自动完成。通过对参考文献的阅读和学习，针对任务书要求，对涉及内容做了一些初步地了解，分为以下几