药筒环焊缝自动检测装置数字样机设计
药筒环焊缝自动检测装置数字样机设计
摘要
焊接钢质药筒作为现代炮弹药筒家族中的重要组成之一，由于其在制造上的优良特点，最适宜大中口径高膛压火炮的弹药的应用。但是因为技术操作等原因，在焊接时难免会出现这样或那样的焊接缺陷，如出现气孔、横裂纹、焊偏、虚焊等瑕疵。而这些表面完好的内部瑕疵很难被人们发现。然而，在炮弹发射时，药筒主要承担了闭气、承压等功能，焊缝中的疵病可能导致炸壳、开裂等严重的后果。
本设计方案正是为了解决以上问题而设计的，利用所学的知识来设计检测药筒环焊缝强度的数字样机。
设计步骤为：方案选择，主传动系统设计，进货出货系统设计，外壳底座设计。
关键词：无损检测，药筒环焊缝，数字样机
Cartridge ring seam detection device digital prototype design
Abstract
Welded steel cartridge shell cartridge as a modern family is one important component, because of its excellent characteristics in the manufacturing, the most suitable for large and medium caliber ammunition to the high pressure gun application. But because the technical operations and other reasons, there will inevitably be in the welding of the welding defects this or that, if there pores, transverse cracks, solder side, Weld and other defects. These internal defects difficult to surface in good condition was discovered. However, in the shells fired, the cartridge is mainly responsible for the closed gas, pressure and other functions, weld flaws can cause deep-fried shell, cracking and other serious consequences.
The design scheme is designed to solve the above problems, and use their knowledge to design the test cartridge ring weld strength of the digital prototyping. Design steps: program selection, the main transmission system design, purchase shipping system design, the base case design.
Keywords: NDT, cartridges girth weld, digital prototyping
目录
1绪论 (1)
1.1研究的现状和意义 (2)
1.2设计任务和要求 (4)
1.3 本文的主要内容 (5)
2总体方案的确定 (6)
2.1主运动系统的设计 (6)
2.1.1方案一 (6)
2.1.2方案二 (7)
2.2进货出货系统的设计 (9)
2.3待检测工件的定位及夹紧 (9)
3检测部分设计 (10)
3.1电动机的选择 (10)
3.1.1选择电动机类型和和结构型式 (10)
3.1.2步进电机的选择 (10)
3.2三爪卡盘的设计 (14)
3.3主轴的设计 (18)
3.4气缸的选择 (21)
4送货出货部分设计 (23)
4.1步进电机的选择 (23)
4.2卐字形支架的设计 (23)
4.3X形支架的设计 (24)
4.4支架轴的设计 (25)
5外壳、支撑部分设计 (27)
5.1下箱体——底座的设计 (28)
5.2上箱体——上盖的设计 (28)
5.3轴端支架 (28)
6结论 (30)
参考文献 (31)
致谢 (32)
1 绪论
超声波检测也叫超声检测、超声波探伤，是无损检测的一种。无损检测是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验不见的表面和内部质量进行检查的一种检测手段。
超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来，在萤光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。常用的超声检测的方法有穿透法、脉冲反射法、串列法等。
超声波无损检测与评价技术有着方便快捷、投资少、见效快、对人体无危害等优点，用于产品的质量控制、运行监测、寿命评估等，能带来巨大的经济效益和社会效益，已在世界各主要工业国家得到重视和应用。我国在这方面起步较晚，但近年来也加快了步伐。这一技术可望用于航天、航空、石化、汽车、电厂、钢结构等部门，小到产品零件如发动机曲轴，大至大型金属结构如电站锅炉、管道，在制造过程中、制造完成后、安装、在役监控、维修中都可以使用。另外，还可用于实验室研究及材料在役检查中的定量分析与评价，如材料晶粒度、应力、管壁厚度等的测量。济效益分析，超声波无损检测与评价技术带来的效益是多方面的，如：
1. 在产品制造过程中，早发现缺陷，及时采取补救措施或报废，避免或减少损失。
2. 控制产品质量，减少运行故障，减少用户索赔，提高产品在用户心目中的地位，具有很大的近期和长远的经济效益和社会效益。
3. 评价在役缺陷，适当延寿，延长产品和结构的服役时间。
4. 方便、迅速地获得材料的性能参数，节省时间、人力、物力和财力。
药筒环焊缝超声波检测台的设计与其控制部分相配合可以实现检测的自动化、数字化，很方便的实现了对药筒环焊缝的内部缺陷的检测和分析。