畢業(yè)設計：Z3040型搖臂鉆床的主軸實現(xiàn)超聲振動加工
論文說明書共56頁，字數(shù)總計：28850
資料簡介：
A4-變幅桿.dwg
A4-線圈2頂錐.dwg
A4-線圈2鐵芯.dwg
A4-線圈擋圈.dwg
A0-軸套.dwg
A4-線圈1鐵芯.dwg
A2-超聲主軸.dwg
畢業(yè)設計說明書：Z3040型搖臂鉆床的主軸實現(xiàn)超聲振動加工.doc
摘要
本次設計的整個構思中，在不改變Z3040型搖臂鉆床主軸箱外形的的前提下，實現(xiàn)Z3040型搖臂鉆床的主軸實現(xiàn)超聲振動加工是本次設計的主要問題，因此如何在主軸上安裝變幅桿是此次設計首要解決的問題，經(jīng)過反復思考，變幅桿的安裝必須對主軸和軸套的結構進行改造，設計好變幅桿的外形后，引出了對主軸和軸套的結構從新進行設計的任務，在設計好變幅桿和換能器后，下一步需要解決的問題是如何為超聲換能器接電。超聲換能器的傳統(tǒng)接電方式是設計電刷。電刷與安裝在主軸上的電刷架相連，然后電刷架通過導線把電流傳給超生換能器。
在本次設計當中，由于Z3040型搖臂鉆床主軸外的面有一個實現(xiàn)主軸升降運動的軸套，因此，為設計電刷裝置給換能器供電帶來了很大的麻煩。受到發(fā)電機的啟發(fā)，我利用電磁感應現(xiàn)象設計了一個種不用電刷為換能器供電的方式，下面簡稱無刷換能器。
對于無刷換能器的設計，在本次設計的思考當中，理論上我想出了兩種方案,我命名為方案一和方案二。
方案一和方案二的原理都是電磁感應定律，主要的區(qū)別在于方案一需用到超聲波發(fā)生器作為外接源，而方案二則是直接利用主軸轉動的機械能轉化作為換能器的外接電源。
由于設計的時間有限，本次設計說明書中我僅介紹方案一的設計方法。

Abstract
The design of the whole idea，no change in Z3040 type radial drill spindle box shape of the premise，realizing Z3040 type of spindle radial drill ultrasonic vibration is the realization process of design problems.Therefore, how to install horns in the spindle is the primary problem, through repeated design thinking , spindle and sleeves should be reformed for ultrasonic horns’ fixing. After ultrasonic horns stem design, leading for new design task of spindle and sleeves’ structures. After finishing horns and transducer design, problems need to be solved is how to connect ultrasonic transducer electricity. Ultrasonic transducer traditional mode is designed to brush up, Brush and installation of brush frame in together.Then the current frame through a wire brush to living transducer.
In this design, Because Z3040 type of spindle radial drill outside a realization of the axis movement, Therefore, to design for power transducer brush device has brought a lot of trouble. Inspired by the generators, I use electricity induction phenomenon design a kind of don't brush for transducer, below the power as brushless transducer.
For the design of brushless transducer, in this design thinking, theoretically I figured out two scheme, I named scheme and a second.
Plan a and 2 is the principle of electromagnetic induction laws, the main difference scheme that ultrasonic generator as a source of external, either directly by scheme of rotating shaft mechanical energy into the external power source as transducers.
Due to the limited time, the design of the design specification of only one solution I introduce design method.

前言
畢業(yè)設計是教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環(huán)節(jié)。通過畢業(yè)設計，能使學生綜合應用所學的各種理論知識和技能，進行全面、系統(tǒng)、嚴格的技術及基本能力的練習。
學習的最終目的是為了應用。與實際結合的課程能激發(fā)學生的學習動力，產(chǎn)生強烈的學習愛好。在實際教學過程中，我們發(fā)現(xiàn)，拿到實用性強的課題的學生積極性明顯高于其他學生。因此，課題應盡可能地貼近生產(chǎn)實際、生活實際。而注重課題的教學性能使知識承上啟下，一方面強化原有知識，另一方面保證了知識的前后連貫性，有助于學生進一步消化原有知識，提高自己。

目 錄
摘要 1
前言 3
目 錄 4
1 緒 論 7
1.1 引言 7
1.2 概述 7
1.3 超聲波簡介 7
1.3.1 超聲波的科學定義 7
1.3.2 超聲波的產(chǎn)生 7
1.3.3 超聲波的主要參數(shù) 8
1.3.4 超聲波的特點 9
1.4 超聲加工技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 9
2 課題設計思路 20
2.1 設計動機 20
2.2 Z3040型搖臂鉆床簡介 20
2.2.1主要結構 21
2.2.2搖臂鉆床的運動形式 22
2.2.3主要技術參數(shù) 22
2.3 設計步驟 23
3 各個設計步驟的具體計算說明 24
3.1 主軸改進后的總體裝配圖及其說明 24
3.2 軸的設計說明 24
3.2.1軸的結構設計 24
3.3 換能器的設計說明 25
3.3.1 超聲波換能器簡介 25
3.3.2材料原理 26
3.3.3無機壓電材料 27
3.3.4有機壓電材料 28
3.4換能器 28
3.5 壓電驅動器 29
3.6 傳感器上的應用 29
3.6.1壓電式壓力傳感器： 29
3.6.2壓電式加速度傳感器 30
3.8壓電陶瓷材料 30
3.8.1細晶粒壓電陶瓷 30
3.8.2PbTiO3系壓電材料 31
3.8.3壓電陶瓷-高聚物復合材料 31
3.8.4壓電性特異的多元單晶壓電體 31
3.9電刷介紹 32
3.9.1電刷常見故障 33
3.10 變幅桿的設計說明 34
3.10.1 變幅桿材料的確定 35
3.10.2 變幅桿外形的選擇 35
3.10.3 變幅桿尺寸的確定 36
3.10.4 變幅桿與換能器的連接 38
4 換能器的接電設計 38
4.1 設計思路 38
4.2 設計步驟 38
4.3勵磁線圈的設計 42
4.3.1概念及分類 42
4.3.2型號、代號及產(chǎn)品表示方法 44
4.4漆包線標準 45
4.5 常用漆包線的特性和用途 46
4.6尺寸 47
4.7導體尺寸 48
4.8計算 48
4.9 性能 49
4.10耐熱性能 49
4.11電性能 50
4.12硅鋼片概述 50
4.13用途 50
4.14對硅鋼性能的要求 51
4.15線..