PCD刀片高频感应自动钎焊装置设计与研究

发布时间：2021-04-29 16:37

　　聚晶金刚石（PCD）因具有硬度高、耐磨性好、热膨胀系数低等优越特性被广泛用作精密与超精密切削刀具材料,钎焊是PCD刀片制作过程中的重要环节。高频感应钎焊由于其设备投资少、加热速度快、安全环保等优势成为PCD刀片钎焊的主要方法。目前国内对于PCD刀片的钎焊仍然使用传统的手工钎焊方式,钎焊效率低,对操作人员有较高要求,工人劳动强度大,钎焊质量不稳定。因此,为填补国内技术空白,本文对PCD刀片高频感应自动钎焊装置进行设计与研究。首先,借鉴手工钎焊工艺流程,对PCD刀片高频感应自动钎焊装置进行结构设计。装置包括工位转换机构、定位夹紧机构、按压机构、横向进出机构、水平与竖直调整机构。该装置巧妙地采用凸轮机构,实现了刀片自动夹紧与松夹。其定位结构满足定位要求。其按压机构采用曲柄滑块传动,并将力传感器整合其中,使钎焊压力能够精确调整;同时,按压机构能够对按压角度进行调节,满足不同刃倾角刀片的钎焊需求。此外,对自动钎焊装置进行了详细设计。按照设计图进行加工与装配,经调试与改进后,该装置完全达到设计要求。其次,选择STM32单片机作为控制核心,对自动钎焊装置控制系统进行设计。控制模式包括手动模式与自动模... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 PCD刀具简介
        1.2.1 PCD刀具发展与应用
        1.2.2 PCD刀具制作过程
        1.2.3 PCD刀具钎焊机理
    1.3 PCD刀具钎焊技术研究现状
        1.3.1 PCD刀具钎焊方法
        1.3.2 PCD刀具高频感应钎焊研究现状
    1.4 国内外钎焊自动化研究现状
    1.5 本课题主要研究内容
2 自动钎焊装置设计
    2.1 整体结构
    2.2 工位转换机构
    2.3 定位夹紧机构
    2.4 按压机构
    2.5 横向进出机构
    2.6 水平与竖直调整机构
    2.7 凸轮设计
    2.8 步进电机选型
        2.8.1 横向进出机构电机选择
        2.8.2 工位转换机构电机选择
        2.8.3 按压机构电机选择
    2.9 本章小结
3 控制系统设计
    3.1 系统运行原理
    3.2 控制系统硬件结构
        3.2.1 供电单元
        3.2.2 主控单元
        3.2.3 位置检测单元
        3.2.4 压力控制单元
    3.3 步进电机驱动
    3.4 交互界面设计
    3.5 本章小结
4 钎焊试验
    4.1 试验设备
    4.2 试验过程
        4.2.1 焊前准备
        4.2.2 钎焊过程
        4.2.3 焊后处理
    4.3 结果对比与分析
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录 A 装配示意图
附录 B 工位盘零件图
附录 C 转动轴零件图
附录 D 控制系统总电路图
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的激光甲烷断电仪的研发[J]. 张江涛.  山东煤炭科技. 2019(03)
[2]一种新式激光焊接设备应用研究[J]. 刘建焕.  时代汽车. 2019(03)
[3]两相混合式步进电机细分驱动器设计[J]. 郝欣伟,袁皓,刘云秋,翟志强.  电子世界. 2019(02)
[4]聚晶金刚石刀具的制造及应用[J]. 何云,杨泊莘,高阳华,雷学林.  工具技术. 2018(11)
[5]钎焊技术在高速列车制造中的应用[J]. 龙伟民,孙华为,秦建,裴夤崟,薛嘉琪.  电焊机. 2018(03)
[6]下一代切削工具材料:超硬材料（英文）[J]. 张太全.  中国材料进展. 2018(02)
[7]超硬材料的研究进展[J]. 林峰.  新型工业化. 2016(03)
[8]面向卫浴产品的高频感应自动焊接台设计[J]. 朱飞,胡耀培,余志文,赵小龙,李振开,耿爱农.  五邑大学学报(自然科学版). 2016(01)
[9]基于SolidWorks与Matlab的凸轮机构设计与仿真运动分析[J]. 李雅昔,王宏斌,李晓莉.  河北工业科技. 2015(03)
[10]直线步进式自动火焰钎焊专机的研制[J]. 孙学娟.  焊接技术. 2014(07)

博士论文
[1]金刚石热稳定性及其刀具受热损伤的研究[D]. 王适.大连理工大学 2003

硕士论文
[1]步进电机细分驱动系统设计与实现[D]. 李景忠.安徽理工大学 2018
[2]多刃PCD刀具的钎焊试验研究[D]. 方宇.大连理工大学 2018
[3]聚晶金刚石钎焊膏的研制[D]. 朱海旭.兰州理工大学 2017
[4]PDC刀具高频感应钎焊工艺及机理研究[D]. 张亚东.大连理工大学 2016
[5]旋转式多工位感应钎焊设备设计[D]. 朱文娟.西安工业大学 2016
[6]基于步进电机的自动变量施肥系统研究[D]. 张金娣.昆明理工大学 2010
[7]高精度静摩擦系数测定装置研制及材料摩擦学性能研究[D]. 陈同舟.机械科学研究总院 2010
[8]随焊锤击设备自动控制系统研究[D]. 于凤坤.河北农业大学 2007
[9]PDC钻头钎焊工艺的研究[D]. 左平英.西安科技大学 2005



本文编号：3167811