車床超聲檢測附件產(chǎn)品族耦合及控制技術(shù)研究.pdf

1、“超聲檢測”是無損檢測技術(shù)領(lǐng)域里主要的探測手段。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，“超聲自動檢測技術(shù)”成為超聲檢測技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。超聲自動檢測技術(shù)已經(jīng)在航空、航天、核電及高鐵等領(lǐng)域關(guān)鍵零部件的檢測中得到了較多的應(yīng)用，但是在普通零部件的檢測中應(yīng)用較少，其中檢測設(shè)備研發(fā)成本高、開發(fā)周期長、通用性差等一些問題是限制超聲自動檢測技術(shù)推廣與應(yīng)用的主要因素。針對這種情況，提出“車床超聲檢測附件”的概念，旨在通過產(chǎn)品族技術(shù)開發(fā)一種適用于車床的超聲檢測附件，

2、該附件安裝在車床上組成車床超聲自動檢測系統(tǒng)，以此代替超聲檢測裝置，從而降低超聲自動檢測設(shè)備的開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期，使其變得更具通用性。
　　本文闡述了車床超聲檢測附件的概念和特點，對整個附件組成結(jié)構(gòu)進行了分析，基于產(chǎn)品族的理念將附件進行了模塊化劃分，設(shè)計了車床超聲檢測附件產(chǎn)品平臺，并分別針對超聲耦合模塊、控制系統(tǒng)模塊以及上位機模塊進行了詳細的分析論證和實驗驗證。
　　首先，通過對車床超聲檢測附件中的耦合技術(shù)進行研究，提出了

3、薄膜耦合法和水柱溢水法的概念，對耦合結(jié)構(gòu)進行模塊化、參數(shù)化設(shè)計，通過仿真求得耦合結(jié)構(gòu)的最佳參數(shù)并完成相應(yīng)零部件的加工制造，針對不同曲率的工件，在車床上進行檢測實驗，結(jié)果表明薄膜耦合法適用于小曲率的工件，水柱溢水法適用于大曲率的工件。
　　其次，通過對工業(yè)中常見控制系統(tǒng)進行對比，選定單片機作為控制器，并對單片機的控制任務(wù)進行了分析，完成了車床超聲檢測附件產(chǎn)品族控制系統(tǒng)的硬件和軟件的模塊化設(shè)計，在車床上進行了實驗，結(jié)果表明單片機控制器