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1、4北方工业大学本科毕业设计（论文）开 题 报 告 书题 目：基于超声辅助技术的快速检测方法理论研究及应用指导教师 ： 李文 专业班级： 机械设计制造及其自动化 机13-5班 学 号： 13101030219 姓 名： 刘志琦 日 期： 2017 年 3 月 2 日 一、选题的目的、意义1、课题背景：为减轻飞机的重量并保证其性能，飞机结构中大量使用大型 薄壁零件。该类型零件一般尺寸大、结构复杂且多为薄壁，所以整体刚性弱，加工过程中极易变形，引起欠切甚至过切，腹板和侧壁的厚度难以保证，甚至导致零件直接报废，对于具有类似特点的航空航天、汽车、船舶等需要数控加工的大型零件也存在类似问题。2、 课题意义
2、：为保证加工质量，防止零件加工报废，提高产品的合格率，对大型薄壁零件厚度的检测尤为重要。与传统检测方法相比，优点如下：（1） 减少劳动量，节省时间，大大缩短产品制造周期；（2）避免反复拆装造成的误差，提高零件加工精度，测头系统与刀具系统互不干扰 （3）可对零件加工过程中的中间状态进行监测，极大地提高零件的加工 质量3、本课题相关研究的国内外现状(1)国内研究现状：国内超声检测技术的主要研究领域可以分为检测方法研究和设备研发。在设备研发方面主要为数字化超声波探伤仪、TOFD超声检测系统、超声成像系统和磁致伸缩超声导波检测系统。国内研究的总体现状是，大多局限于声场理论的探讨和国外已有产品的仿制，缺
3、少新的检测技术、检测方法以及检测系统设计方面的研究。换能器的研制上没有创新，为了达到聚焦和偏转的目的通常只考虑数字延时，几乎都未考虑强度控制。国内外超声相控阵的检测仪器价格昂贵，无法实现可控强度聚焦和偏转。(2)国外研究现状：国内外对超声检测技术的研究已经十分深入，特别是近年来国外对相控阵超声检测技术的研究日趋活跃，例如在造船工业、核工业、航空工业等质量要求高的行业，开始引入超声相控阵技术进行缺陷检测二、本题的基本内容1：分析超声波测厚仪原理和壁厚测定方法2：机厚度自动检测装置总体设计3：机厚度自动检测装置详细设计4：厚度测量系统工作过程5：测定时示值失真的原因和预防措施6：完成三维组装图7：
4、完成论文的撰写三、完成期限和主要措施第12周： 第3周： 第46周： 第712周： 第1314周：第1516周： 四、预期达到的目标1：完成基本设计和原理的分析2: 完成三维组装图3:完成论文的撰写。五、主要参考文献1 LI Y G, FANG T L, CHENG S J, et al.Research on feature-based rapid programming for aircraft NC partsJ. Applied Mechanics & Materials,2008,10-12:682-687.2LIU H B, WANG Y Q, JIA Z Y, et al.Int
5、egration strategy of on-machine measurement (OMM) and numerical control (NC) machining for the large thin-walled parts with surface correlative constraintJ. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2015, 80(9-12):1721-1731. 3 G U I A S S A R , M A Y E R J R R ,BALAZINSKI M, et al.
6、 Closed door machining error compensation of complex surfaces using the cutting compliance coefficient and on-machine measurement for a milling processJ. International Journal of Computer Integrated Manufacturing,2014, 27(11):1022-1030.4HUANG N, BI Q, WANG Y, et al.5-Axis adaptive flank milling of f
7、lexible thin-walled parts based on the on-machine measurementJ. International Journal of Machine Tools &Manufacture, 2014, 84(6):1-8.5王文超. 数控加工中心在机检测系统D. 大连: 大连海事大学, 2010.WANG Wen chao. Inspection system on CNC machine centerD. Dalian: Dalian Maritime University, 2010.6DUAN X, XU Y, WANG X, et al.Ap
8、plication of on-line inspection probe of machining center in free curve inspectingJ. IEEE,2008: 6036 - 6040.7王世刚, 付宜利. 基于加工中心的在线检测技术的研究J. 机械设计与制造,2007(4):81-84.WANG Shigang, FU Yi li. Research on online inspection technology of machining center basedJ. Machinery Design & Manufacture,2007(4):81-84.8李
9、铁钢. 结构件在机检测技术研究J.组合机床与自动化加工技术, 2013 (5): 64-66.LI Tie gang. Research on on-machine measurement for structural partJ. Modular Machine Tool Automatic Manufacturing Technique,2013(5): 64-66.9李建广, 张利, 王扬, 等. 数控机床在线测量技术研究J. 航空制造技术,2014(13):38-42.LI Jian guang, ZHANG Li, WANG Yang, et al. On line inspecti
10、on technology integrated with NC machine toolsJ. Aeronautical Manufacturing Technology, 2014(13): 38-42.10苑光耀. 基于制造特征的数控加工在线检测技术研究D. 沈阳: 沈阳理工大学,2013.YUAN Guangyao. Research on the technology of numerical control machinings on-line inspection Based on manufacturing featuresD. Shenyang:Shenyang Li gon
11、g University, 2013.11张定华, 侯永锋, 杨沫, 等. 智能加工工艺引领未来机床发展方向J. 航空制造技术, 2014(11): 34-38.ZHANG Ding hua, HOU Yong feng , YANG Mo, et al. Intelligent machining process leads future direction of machine toolsJ. Aeronautical Manufacturing Technology, 2014(11):34-38.12隋少春, 楚王伟, 李卫东. 数控加工在线测量技术应用探讨J. 航空制造技术,2010
12、(22):44-46.SUI Shao chun, CHU Wang wei, LI Wei dong.Application of on-line measurement technology in NC machining processJ. Aeronautical Manufacturing Technology, 2010(22):44-46.13鲍晟, 冯平法, 崔雅文, 等. 在线检测技术在飞机结构件检测中的应用J. 微计算机信息, 2010, 26(9):1-2.BAO Sheng, FENG Ping fa, CUI Ya wen,et al. Application of
13、online inspecting system on aircraft structuresJ. Control & Automation,2010,26(9):1-2.14曹智颖. 基于双光路红外成像的薄膜测厚仪D. 武汉: 华中科技大学, 2014.CAO Zhi ying. Film thickness gauge based on dual-light path infrared imagingD. Wuhan:Hua zhong University of Science and Technology,2014.15何平, 王猛, 刘超, 等. 非接触式高精度钢板在线测厚系统的研究
14、J. 自动化与仪表, 2014(8):13-16.HE Ping, WANG Meng, LIU Chao, et al.Research on contact high precision onlinethickness measuring system of steel plateJ.Automation Instrumentation, 2014(8)-13-16.16王立钢. 激光在线扫描测厚系统研究D. 广州: 华南理工大学, 2012.Wang Li gang. Research of the online laser-scanned measuring for the thicknessD.Guangzhou : South china University of Technology, 2012.六、指导教师意见（包括毕业实习）指导教师签字：七、系审查意见 系主任签章：八、学院审查意见 院长签章：4
