旋轉(zhuǎn)電弧傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

1南昌航空大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目旋轉(zhuǎn)電弧傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)名稱機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師填表時(shí)間：2011年04月11日2說明開題報(bào)告應(yīng)結(jié)合自己課題而作，一般包括：課題依據(jù)及課題的意義、國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)（含文獻(xiàn)綜述）、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案、目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度、參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。以下填寫內(nèi)容各專業(yè)可根據(jù)具體情況適當(dāng)修改。但每個(gè)專業(yè)填寫內(nèi)容應(yīng)保持一致。3一選題的依據(jù)焊接在機(jī)械制造工業(yè)中是一門新興的科學(xué)技術(shù)，只有一百多年的歷史，但焊接在近代工業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮了不可替代的重要作用。然而，傳統(tǒng)手工焊接對(duì)操作人員的技術(shù)要求高，并且在操作過程中往往對(duì)操作人員的身體產(chǎn)生不可避免的危害。為此，自動(dòng)化控制焊接過程應(yīng)運(yùn)而生。焊接過程控制系統(tǒng)首先要解決的問題是焊縫跟蹤。為此，人們?cè)O(shè)計(jì)開發(fā)了各種焊接傳感器以滿足日益提高的焊接質(zhì)量要求。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器脫穎而出。然而，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器仍然存在減振、小型化等問題期待解決。此外，諸如偏心方式、冷卻方式、密封、絕緣等設(shè)計(jì)問題也亟待更為完善的方案。另一方面，三維虛擬建模技術(shù)的飛速發(fā)展，為機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)帶來了新的方法與思路，使設(shè)計(jì)人員能夠更直觀地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。在本課題中，旋轉(zhuǎn)電弧傳感器的小型化設(shè)計(jì)需求，要求設(shè)計(jì)人員必須在有限的機(jī)構(gòu)空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)各功能部件的合理分配。二國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)旋轉(zhuǎn)電弧焊是1959年蘇聯(lián)研究成功的，但進(jìn)行這種焊接所用的焊機(jī)直到70年代才出現(xiàn)。焊機(jī)包括電源、高頻引弧或輔助電極引弧裝置夾具(電極)、激磁線圈和加壓機(jī)構(gòu)(液壓、機(jī)械或手動(dòng)加壓)等部分。影響焊接質(zhì)量的主要工藝參數(shù)有電功率、磁場(chǎng)強(qiáng)度、管子裝配間隙、電弧旋轉(zhuǎn)速度和時(shí)間、頂鍛力和頂鍛速度。旋轉(zhuǎn)電弧焊的生產(chǎn)效率較高，與閃光對(duì)焊(見電阻焊)和摩擦焊相比，設(shè)備體積、耗電量、坯料損耗、焊縫毛刺等都小得多。旋轉(zhuǎn)電弧傳感器在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用首見于日本NKK公司關(guān)于窄間隙焊接的報(bào)道中。雖然這種技術(shù)在NKK公司的船舶、鍋爐及結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中得以應(yīng)用，且取得了顯著4的成效，但是由于這種旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜、體積大、振動(dòng)大、調(diào)節(jié)不方便，因此限制了其在實(shí)際生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。圖2-4日本焊縫跟蹤傳感器的發(fā)展趨勢(shì)1研究與應(yīng)用表明，旋轉(zhuǎn)方案的選定是旋轉(zhuǎn)電弧傳感器實(shí)現(xiàn)其突出功能的關(guān)鍵。日本NKK公司的窄間隙焊接首先使用的是野村博一的導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動(dòng)方案，如圖2-5所示。該方案中，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)動(dòng)，利用導(dǎo)電嘴上的偏心孔使焊絲端頭和電弧旋轉(zhuǎn)。由于導(dǎo)電桿是處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。焊接電纜與導(dǎo)電桿之間無法直接相連，需要有一個(gè)類似電刷的石墨滑塊將數(shù)百安培的焊接電流傳送到導(dǎo)電桿上。這對(duì)于焊炬的設(shè)計(jì)、加工和壽命都是不利的。并且，由于導(dǎo)電桿和導(dǎo)電嘴轉(zhuǎn)動(dòng)而通過導(dǎo)