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齿圈加工工艺及滚齿(m=5z=121)工装夹具设计说明书doc

时间:2019-10-04 19:26来源:未知 作者:admin 点击:
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  齿圈加工工艺及滚齿(m=,z=)工装夹具设计说明书齿圈加工工艺及滚齿(m=,z=)工装夹具设计专业:机械制造与自动化班级:姓名:学号:指导老师:内容摘要:在生产过程中使生产对象(原材料毛坯零件或总成等)的质和量的状态发生直接变化的过程叫工艺过程如毛坯制造机械加工热处理装配等都称之为工艺过程。在制定工艺过程中要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步加工该工序的机车及机床的进给量切削深度主轴转速和切削速度该工序的夹具刀具及量具还有走刀次数和走刀长度最后计算该工序的基本时间辅助时间和工作地服务时间。关键词:工序工位工步加工余量定位方案夹紧力AbstractEnableproducingthetargetinprocessofproduction(rawmaterials,theblank,stateofqualityandquantityonpartbecomealways)takeplacedirectcourseofchangeaskcraftcourse,iftheblankismade,machining,heattreatment,assembleetcandcallitthecraftcourseInthecourseofmakingthecraft,isitconfirmeveryerectorlocationandworkerstepthatprocessneedthisofprocesstowant,thelocomotiveofprocessing,thisprocess,andtheenteringthegivingamountofthelathe,cutdepth,therotationalspeedofthemainshaftandspeedofcutting,thejigofthisprocess,thecutterandmeasuringtool,aonehundredsheetsofnumberoftimesstillleavesandaonehundredsheetsoflengthleaves,calculatebasictimeofthisprocess,auxiliarytimeandservicetimeofplaceofworkingfinallyKeyword:Theprocess,workerone,workersstep,thesurplusofprocessing,orientthescheme,clampstrength目录摘要Abstract第一章绪论第二章零件的工艺分析零件的工艺分析确定毛坯的制造形式齿圈零件的工艺性第三章拟定齿圈加工的工艺路线定位基准的选择加工路线的拟定第四章加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定确定毛坯机体齿圈第五章确定切削用量及基本工时机座机体第五章夹具设计研究原始资料定位装置的设计夹紧装置的设计夹具体的设计参考文献结论第一章:绪论齿圈零件是机器或部件的基础零件,它把有关零件联结成一个整体,使这些零件保持正零件的制造精度将直接影响机器或部件的装配确的相对位置,彼此能协调地工作因此,齿圈质量,进而影响机器的使用性能和寿命因而齿圈一般具有较高的技术要求由于机器的结构特点和齿圈在机器中的不同功用,齿圈零件具有多种不同的结构型式,其共同特点是:结构形状复杂,箱壁薄而不均匀,内部呈腔型有若干精度要求较高的平面和孔系,还有较多的紧固螺纹孔等齿圈零件的毛坯通常采铸钢ZG因为ZG具有力学性能和切削性能,价格也比较便宜有时为了减轻重量,用有色金属合金锻造齿圈毛坯在单件小批生产中,为了缩短生产周期有时也采用焊接毛坯第二章:零件工艺的分析零件的工艺分析要加工内孔Φ外圆Φ表面粗糙度为Ra小于um齿圈两端面表面粗糙度为Ra小于um,端面表面粗糙度为Ra小于um确定毛坯的制造形式由于铸钢容易成形切削性能好价格低廉且抗振性和耐磨性也较好因此一般齿圈零件的材料大都采用铸钢其牌号选用ZG由于零件年生产量已达到大批生产的水平通常采用金属摸机器造型毛坯的精度较高毛坯加工余量可适当减少。齿圈零件的结构工艺性齿圈的结构形状比较复杂加工的表面多要求高机械加工的工作量大结构工艺性有以下几方面值得注意:本齿圈加工的基本孔可分为通孔通孔加工工艺性好。齿圈的内端面加工比较困难结构上应尽可能使内端面的尺寸小于刀具需穿过加工前的直径当内端面的尺寸过大时还需采用专用径向进给装置。为了减少加工中的换刀次数齿圈上的紧固孔的尺寸规格应保持一致。该零件的主要加工表面为:前后端面、左右两侧面、顶端面、底端面和各面分布的孔及各螺纹孔。前端面、后端面及、孔的精度直接影响到齿圈的功用位置精度和形状精度应严格要求它们的加工应尽可能放在同一道工序中加工避免造成基准不重合误差及装夹误差。螺纹孔的位置精度和形状精度也应严格要求它们直接影齿圈和齿轮的连接。从而影齿圈的功用。由参考文献有关面和孔加工的经济精及机床能达到的位置精度可知上述技术要求是可以达到零件的结构工艺性是可行的。第三章:拟定齿圈加工的工艺路线定位基准的选择定位基准有粗基准和精基准只分通常先确定精基准然后确定粗基准。精基准的选择根据大批大量生产的齿圈通常以外轮廓和两端面为精基准基准的选择加工的第一个平面是齿轮端面只要通过夹持外圆表面作为粗加工轮廓。加工路线的拟定表一工艺过程产品型号零(部)件图号共页机械加工工艺过程卡片产品名称齿圈零(部)件名称齿圈第页每台ZG材料牌号毛坯种类铸钢毛坯外形尺寸每毛坯件数备注件数工时序工序名工序内容车间设备工艺装备号称准终单件检查检查毛坯是否有裂纹检目测车端面夹毛坯外圆车Ф端面金车床三爪自定心卡盘粗车夹毛坯外圆粗车Ф外圆留mm加工余量金车床三爪自定心卡盘精车精车Ф外圆达到图纸尺寸公差要求金车床三爪自定心卡盘车端面掉头夹Ф外圆车端面金车床三爪自定心卡盘粗镗粗镗Ф内圆金车床三爪自定心卡盘精镗精镗Ф内圆金车床三爪自定心卡盘热处理热淬火炉热处理滚齿滚齿加工金滚齿机专用夹具检验检验检游标卡尺编制日期标记处记更改文件号签字日期第四章:机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定根据上述原始资料及加工工艺分别确定各加工表面的机械加工余量工序尺寸及毛坯的尺寸如下:确定毛坯根据零件材料确定毛坯为铸钢件又由题目已知零件的生产纲领为台年。其生产类型为成批生产毛坯的铸造方法选用砂型机器造型。此外为消除残余应力铸造后应安排人工时效处理。参考文献表该种铸件的尺寸公差等级CT为级加工余量等级MA为G级。故取CT为级MA为G级。由于考虑毛坯在铸造时的收缩参考文献表灰铸钢的收缩率为。参考文献表用查表法确定个表面的总余量如下表所示。基本尺寸加工余量等级加工余量数值加工表面说明(mm)(mm)上端面ΦG单侧加工下端面ΦG单侧加工内孔ΦG单侧加工两端面距离G经过分析和实际考虑情况如下分析得出毛坯的图纸第五章:确定切削用量及基本工时齿圈粗镗内孔()加工条件工件材料:灰铸钢加工要求:粗镗Φ孔留加工余量mm加工mm机床:T镗床刀具:YT镗刀量具:塞规()计算镗削用量粗镗孔至Φmm单边余量Z=mm,切削深度a=mm,p确定进给量f:根据《工艺手册》表,确定f=mmZz切削速度:参考有关手册确定V=mminvns,,,(rmin),dw根据表,取n=rmin,w故加工蜗杆轴承孔:机动工时为:lllt,,,min,snwf辅助时间为:t=tm=×=ssf其他时间计算:tt=×()=sbx则工序的总时间为:t=tmttt==sdjfbx工序精镗内孔()加工条件工件材料:ZG加工要求:粗镗孔。Φmm内圈加工mm机床:T镗床刀具:YT镗刀量具:塞规()计算镗削用量精镗孔至Φmm确定进给量f:根据《工艺手册》表,确定f=mmZz切削速度:参考有关手册确定V=mminvns,,,(rmin),dw根据表,取n=rmin,w故加工蜗轮轴承孔:机动工时为:lllt,,,min,snwf辅助时间为:t=tm=×=ssf其他时间计算:tt=×()=sbx则工序的总时间为:t=tmttt==sdjfbx第六章专用夹具的设计在上下面的加工中由于零件本身外形比较规则再加上面的精度要求不高但为确保零件的加工质量满足生产要求提高生产效率必须采用专用夹具进行装夹定位。本设计就是针对上下面铣削的专用夹具的设计。根据机座夹具安装时与零件联接工作时机座工作的主要特点再结合零件的自身特点特对该夹具进行如下设计。研究原始资料技术要求的分析该工序的内容是:齿圈加工工艺及滚齿(m=,z=)工装夹具关键就在于保证同心度。具体情况零件的该道工序属于粗精加工全程阶段所以夹具的利用频率较高应尽量提高保证精度。加工中使用的设备及加工余量一、机床设备的选择在选择机床设备时可根据机床的加工范围及其保证的精度进行选取。由于零件的外形尺寸较大重量也较重故采用专用的插床机床。所选的机床的尺寸精度可达到IT到IT表面粗糙度Raμm平面度:。而该零件的最高精度为级粗糙度μm尺寸精度符合要求粗糙度通过铣削也可以得到很好的保证。二、刀具及检验量具的分析零件的材料为ZG材料的切削性比较好为了确保零件的尺寸精度最好采用低速切削的方式。硬质合金刀具具有硬度大、耐磨性好、耐热性好的优点但他的YG类适用于加工铸钢、有色金属及非金属材料YT类可以加工钢料可是对低速切削易产生崩刀现象。而高速钢刀具具有高的强度和韧性也具有一定的硬度和耐磨性可加工工件的材料广泛。由此一来最好选用高速钢其中的高性能高速钢可以很好的满足使用要求。定位装置的设计定位方案及误差的分析一、定位方案的分析,,ZZ分析零件该工序可知为保证尺寸要求控制应以底面为基准限制其它和X,Y方向的翻转所以其它自由度可不做限制。根据工件定位基面和所需限制的自由度数目特拟订如下的定位方案:方案三、以底面作为主要定位基准面用两支承板定位限制三个自由度。二、定位误差的分析、造成定位误差的原因造成定位误差的原因有两个:一是定位基准与工序基准不重合由此产生基准不重合误差二是定位基准与限位基准不重合由此产生的基准位移误差。由BY于此加工定位方式简单。工序基准与与工序基准和限位基准重合所以加工起来简单方便。定位元件的设计由于工件的定位是通过定位副的接触实现的定位元件的限位基面的精度直接影响工件的定位精度因此首先应保证其限位基面有足够的精度以适应工件的加工要求其次还要保证有足够的强度和刚度承受夹紧力和切削力的作用最后还要有足够的耐磨性以延长定位元件的更换周期和提高夹具的使用寿命。鉴于这些要求特对该夹具的定位元件进行如下设计:,底面主要限制自由度由此可粗选两个支承板进行限位但这种定位方式不太可Z靠因为底面太大仅用一支承板定位易产生翻转实际需两个支承板才能真正达到定位可靠如此一来就限制三个自由度但不会影响加工精度。根据零件的尺寸要求及夹具结构的需要设计底面定位元件结构如图所示夹紧装置的设计夹紧装置的组成及基本要求夹紧装置的种类很多但其结构均由两部分组成:动力装置夹紧机构。前者主要是产生夹紧力保证工件不离开定位时占据的正确位置平衡切削力、惯性力、离心力及重力对工件的影响确保加工精度。后者主要是传递夹紧力并在传递力的过程中根据需要改变力的大小、方向和作用点。这两者在整个夹具的安全性方面起着重要的作用因此必须精确的计算和选择。夹紧装置的基本要求:()工件定位后占据正确位置()夹紧力大小适当)复杂程度与工件的生产纲领成正比(()工艺性好使用好性。夹紧力的计算一、夹紧力方向和作用点的确定夹紧力的方向和作用点确定的四大原则:、应朝向主要限位面、应落在定位元件的支承范围之内、应落在工件刚性较好的方向和部位、应靠近工件的加工表面。根据以上的四大原则由前面的分析已知零件的定位面为底面、主要定位面为底面因此夹紧力方向应指向底面如图所示。二、夹紧力大小的估算加工过程中工件受到切削力、离心力、惯性力及重力作用。理论上夹紧力的作用应与上述力(矩)的作用平衡而实际上夹紧力的大小还与工艺系统的刚性、夹紧机构的传递效率等有关。而且切削力的大小在加工过程中是变化的。因此夹紧力达到计算是个很复的问题只能进行估算。(一)实际所需夹紧力的计算公式计算夹紧力时通常将夹具和工件看成是一个刚性系统根据工件受切削力、夹紧力的作用情况找出加工过程中对夹紧最不利的瞬时状态按静力平衡原理计算理论夹紧力最后为保证夹紧的可靠再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值()查参考文献有W=WKK式中:W实际所需的夹紧力(N)KW在一定条件下由静力平衡计算出的理论夹紧力(N)K安全系数安全系数K按下式计算:K=KKKKKKK为各种因素的安全系数式中K,K()根据零件的自身特点查表有K=K=K=K=K=K=()查表有:K=夹紧力的安全系数K=××××××=(二)、实际夹紧力的计算本道工序属于插削加工计算夹紧力首先应算出切削力为简化计算可只计算出其主切削力铣削时的主切削力为圆周方向的切削力即PZ查表()知:P=tsKvZP其中t切削深度s每转进给量K修正系数PK=KKψpKγpKλpKrpPmpK、Kψp、Kγp、Kλp、Krp考虑刀具几何参数的系数mpK考虑工件材料机械性能的系数mp查表()σbnnK=()=()()式mp查表()n=()式由()、()式可得出K=mp查表()采用极值法Kψpmax=Kψpmin=Krpmax=Krpmin=Kλp=Kpmax=×××=Kpmin=×××=()由于计算本身就属于大致的估算根据表:rmin主轴转速范围为n=,为保证加工精度的要求根据材料的性能及切削刀具的影响因素一般取n=rminnπD则其切削速度为:V===rmin根据前面的工序分析可以知道:t=mm又该工序属于精加工其加工精度较高为保证加工质量由经验可取S=mmr,Pzmax=××××=NKPzLW===Nl当圆周Pz处于水平方向时有使工件产生平移的可能。则:PzW′=μμμ夹紧元件与工件间的摩擦系数μ工件与夹具支承面间的摩擦系数查表()知:μ=μ=KPz所以W′===Nμμ将防止工件抬起或平移所需夹紧力的计算比较其大小可以知道最终较大者即为所需的夹紧力。Wk=N夹紧机构的设计一、了解基本机构的特点在设计夹紧机构时首先应当考虑通用机构是否符合要求尽量避免运用复杂机构。在此先来分析几种常用的机构特点:()斜楔夹紧机构斜楔夹紧机构是用斜楔直接夹紧工件产生夹紧力而这种夹紧力大小有限且操作费时生产实际中运用较少多数情况下是将斜楔与其他机构联合起来使用。()螺旋夹紧机构它是采用螺旋直接夹紧或与其他元件组合实现夹紧工件的机构这类夹紧机构结构简单、夹紧可靠、适用性大而且自锁性好、夹紧力大、易制造故在机床夹具中广泛运用。但缺点是夹紧和松开工件时比较费力。()偏心夹紧机构它是用偏心件直接或间接夹紧工件的机构。优点是结构简单、夹紧迅速、操作简单。但它的夹紧行程受偏心距的限制夹紧力较小一般适用于切削力不大、振动小、没有离心力影响的加工中。()联动夹紧机构有些夹具需同时在几个点上夹紧工件而有些则需要同时夹紧几个工件为提高生产率减少工件装夹时间可采用各种联动夹紧机构。()铰链夹紧机构当原始力不能产生足够的夹紧力或为了减轻工人的劳动强度常用增力机构。铰链夹紧机构就是一种增力机构其结构简单、增力系数大所以在气动、液压夹具中应用较多。二、选择夹紧机构依据上面各种机构的特点先分析该零件的此道工序。由于零件属于大批量生产夹具应力求结构简单、操作维修方便便于安装及拆卸。且零件的尺寸、重量较大因此采用多个夹紧力可定位可靠。虽然工件外形的比较简单从前面的夹紧力计算可知它对夹紧力要求较很大。综合所有的自身因素及各类常用机构的特点最终选择:联动夹紧机构即简单又符合要求。联动夹紧机构也有多种形式根据零件的复杂性及在加工时的定位方式还有夹紧力的作用点及其方向最好选用气动压板式的它的结构紧凑使用也方便。再根据前面所计算的夹紧力选择合适的施力元件。查表施力的形式有多种为了减轻夹具的重量使制造方便、简洁在此选用自动气动进行夹紧。前面已计算的夹紧力Pzmax=N由表中可知:螺纹直径为mm的螺母其夹紧力Wk=N。由静力平衡可知:实际所需的Wk′=Pzmax=〈Wk。因此采用一个M的六角螺母进行夹紧即可。由此可初步设计其基本机构如图所示。夹具体的设计夹具上的各种装置和元件通过夹具体连接成一个整体。因此夹具体的形状及尺寸取决于夹具上各种装置的布置及夹具与机床的连接。设计夹具体时应当考虑以下基本条件:足够的强度和刚度结构简单具有良好的工艺性尺寸稳定便于排屑。夹具体的结构设计一、夹具体毛坯结构的选择选择夹具体的毛坯结构时应以结构的合理性、工艺性、经济性、标准化的可能性及工厂的具体条件为依据综合考虑。本夹具用于小批量生产应该选取制造容易、生产周期短、成本低、重量轻的毛坯结构。查表可知:焊接结构的夹具体就满足此要求。二、夹具体结构设计要求()插床夹具一般在悬伸状态下工作为保证加工的稳定性夹具的结构应力求紧凑轮廓尺寸要小悬伸要短、重量要轻且重心尽量靠近主轴。夹具体悬伸长度L与其外廓直径d之比可参考下式取:当d〈mmLd当d=,mmLd当d〉mmLd夹具体外形尺寸的确定夹具制造属于单件生产性质为缩短设计和制造周期减少设计和制造费用所以夹具体的设计一般不会做复杂的计算。通常都是参照类似的夹具结构按经验类比法估计确定。实际上在绘制夹具总图时根据工件、定位件、夹紧装置、对刀引导元件以及其他辅助机构和装置在总体上的配置夹具体的外形尺寸便已大致确定。根据经验大致确定一些数据:夹具体的壁厚:,mm夹具体加强筋厚度:(,)mm夹具体加强筋高度:不大于h夹具体不加工的毛面与工件表面间的间隙:,mm夹具技术要求的确定夹具总图上无法用符号标注而又必须说明的问题可作为技术要求用文字写总图上。根据零件的加工要求他对左侧的位置度要求较高因此这就要求各定位面的位置度要比较好。由此特拟订如下几条技术要求:本夹具用于立式插床上加工滚齿加工。工件以内孔定位夹紧是通过螺丝压紧压板来实现的经调整压紧后即可加工。本夹具用于齿圈的滚齿加工。夹具的定位采用支撑板支撑定位误差较小。其夹紧采用的是气动夹紧夹紧简单、快速、可靠。有利于提高生产率。工件在夹具体上安装好后压块在气缸活塞的推动下向下移动夹紧工件。当工件加工完成后压块随即在气缸活塞的作用下松开工件即可取下工件。由于本夹具用于变速齿圈端面的粗加工对其进行精度分析无太大意义。所以就略去对其的精度分析。参考文献邹青主编机械制造技术基础课程设计指导教程北京:机械工业出版社赵志修主编机械制造工艺学北京:机械工业出版社孙丽媛主编机械制造工艺及专用夹具设计指导北京:冶金工业出版社李洪主编机械加工工艺手册北京:北京出版社邓文英主编金属工艺学北京:高等教育出版社黄茂林主编机械原理重庆:重庆大学出版社丘宣怀主编机械设计北京:高等教育出版社储凯许斌等主编机械工程材料重庆:重庆大学出版社廖念钊主编互换性与技术测量北京:中国计量出版社乐兑谦主编金属切削刀具北京:机械工业出版社李庆寿主编机床夹具设计北京:机械工业出版社陶济贤主编机床夹具设计北京:机械工业出版社机床夹具结构图册贵州:贵州人民出版社龚定安主编机床夹具设计原理陕西:陕西科技出版社,李益民主编机械制造工艺学习题集黑龙江:哈儿滨工业大学出版社,,周永强等主编高等学校毕业设计指导北京:中国建材工业出版社,结论:在本次毕业设计中我们将设计主要分为两大部分进行:工艺编制部分和夹具设计部分计及说明书的编写。在工艺部分中我们涉及到要确定各工序的安装工位和该工序需要的工步加工该工序的机车及机床的进给量切削深度主轴转速和切削速度该工序的夹具刀具及量具还有走刀次数和走刀长度最后计算该工序的基本时间辅助时间和工作地服务时间。其中工序机床的进给量主轴转速和切削速度需要计算并查手册确定。在夹具设计部分首先需要对工件的定位基准进行确定然后选择定位元件及工件的夹紧在对工件夹紧的选择上我用了两种不同的夹紧方法即:粗铣下平面用的是自动压板夹紧机构粗铣前后端面时用的是气动夹紧机构两种方法在生产中都有各自的优点和不足但都广泛运用在生产中。然后计算铣削力以及夹紧工件需要的夹紧力这也是该设计中的重点和难点。通过这次毕业设计使我对大学三年所学的知识有了一次全面的综合运用也学到了许多上课时没涉及到的知识尤其在利用手册等方面对今后毕业出去工作都有很大的帮助。另外在这次设计当中指导老师王磊老师林学栋老师在大多数时间牺牲自己的宝贵休息时间对我们进行细心的指导我对他们表示衷心的感谢~老师您辛苦了~在这次毕业设计中我基本完成了毕业设计的任务达到了毕业设计的目的但是我知道自己的设计还有许多不足甚至错误希望老师们能够谅解谢谢~外文资料及译文原文:TelevisionVideoSignalsAlthoughoveryearsold,thestandardtelevisionsignalisstilloneofthemostcommonwaytotransmitanimageFigureshowshowthetelevisionsignalappearsonanoscilloscopeThisiscalledcompositevideo,meaningthatthereareverticalandhorizontalsynchronization(sync)pulsesmixedwiththeactualpictureinformationThesepulsesareusedinthetelevisionreceivertosynchronizetheverticalandhorizontaldeflectioncircuitstomatchthevideobeingdisplayedEachsecondofstandardvideocontainscompleteimages,commonlycalledframes,Avideoengineerwouldsaythateachframecontainslines,thetelevisionjargonforwhatprogrammerscallrowsThisnumberisalittledeceptivebecauseonlytooftheselinescontainvideoinformationtheremainingtolinesarereservedforsyncpulsestokeepthetelevision’scircuitssynchronizedwiththevideosignalStandardtelevisionusesaninterlacedformattoreduceflickerinthedisplayedimageThismeansthatalltheoddlinesofeachframearetransmittedfirst,followedbytheevenlinesThegroupofoddlinesiscalledtheoddfield,andthegroupofevenlinesiscalledtheevenfieldSinceeachframeconsistsoftwofields,thevideosignaltransmitsfieldspersecondEachfieldstartswithacomplexseriesofverticalsyncpulseslastingmillisecondsThisisfollowedbyeithertheevenoroddlinesofvideoEachlinelastsformicroseconds,includingamicrosecondhorizontalsyncpulse,separatingonelinefromthenextWithineachline,theanalogvoltagecorrespondstothegrayscaleoftheimage,withbrightervaluesbeinginthedirectionawayfromthesyncpulsesThisplacethesyncbeyondtheblackrangeInvideojargon,thesyncpulsesaresaidtobeblackerthanblackThehardwareusedforanalogtodigitalconversionofvideosignalsiscalledaframegrabberThisisusuallyintheformofanelectronicscardthatplugsintoacomputer,andconnectstoacamerathroughacoaxialcableUponcommandfromsoftware,theframegrabberwaitsforthebeginningofthenextframe,asindicatedbytheverticalsyncpulsesDuringthefollowingtwofields,eachlineofvideoissampledmanytimes,typically,orsamplesperline,atbitspersampleThesesamplesarestoredinmemoryasonerowofthedigitalimageThiswayofacquiringadigitalimageresultsinanimportantdifferencebetweentheverticalandhorizontaldirectionsEachrowinthedigitalimagecorrespondstoonelineinthevideosignal,andthereforetoonerowofwellsintheCCDUnfortunately,thecolumnsarenotsostraightforwardIntheCCD,eachrowcontainsbetweenaboutandwells(columns),dependingontheparticulardeviceusedWhenarowofwellsisreadfromtheCCD,theresultinglineofvideoisfilteredintoasmoothanalogsignal,suchasinFigureInotherwords,thevideosignaldoesnotdependonhowmanycolumnsarepresentintheCCDTheresolutioninthehorizontaldirectionislimitedbyhowrapidlytheanalogsignalisallowedtochangeThisisusuallysetatMHzforcolortelevision,resultinginathrisetimeofaboutnanoseconds,ie,aboutofthemicrosecondvideolineWhenthevideosignalisdigitizedintheframegrabber,itisconvertedbackintocolumns,However,thesecolumnsinthedigitizedimagehavenorelationtothecolumnsintheCCDThenumberofcolumnsinthedigitalimagedependssolelyonhowmanytimestheframegrabbersampleseachlineofvideoForexample,aCCDmighthavewellsperrow,whilethedigitizedimagemightonlyhavepixels(ie,columns)perrowThenumberofcolumnsinthedigitizedimageisalsoimportantforanotherreasonThestandardtelevisionimagehasanaspectratioofto,ie,itisslightlywiderthanitishighMotionpictureshavethewideraspectratiooftoCCDsusedforscientificapplicationsoftenhaveanaspectratioofto,ie,aperfectsquareInanyevent,theaspectratioofaCCDisfixedbytheplacementoftheelectrodes,andcannotbealteredHowever,theaspectratioofthedigitizedimagedependsonthenumberofsamplesperlineThisbecomesaproblemwhentheimageisdisplayed,eitheronavideomonitororinahardcopyIftheaspectratioisn’tproperlyreproduced,theimagelookssquashedhorizontallyorverticallyThelinevideosignaldescribedhereiscalledNTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee),astandarddefinedwaybackinThisisthesystemusedintheUnitedStatesandJapanInEuropetherearetwosimilarstandardscalledPAL(PhaseAlternationbyLine)andSECAM(SequentialChrominanceAndMemory)Thebasicconceptsarethesame,justthenumbersaredifferentBothPALandSECAMoperatewithinterlacedframespersecond,withlinesperframeJustaswithNTSC,someoftheselinesoccurduringtheverticalsync,resultinginaboutlinesthatcarrypictureinformationOthermoresubtledifferencesrelatetohowcolorandsoundareaddedtothesignalThemoststraightforwardwayoftransmittingcolortelevisionwouldbetohavethreeseparateanalogsignals,oneforeachofthethreecolorsthehumaneyecandetect:red,greenandblueUnfortunately,thehistoricaldevelopmentoftelevisiondidnotallowsuchasimpleschemeThecolortelevisionsignalwasdevelopedtoallowexistingblackandwhitetelevisionsetstoremaininusewithoutmodificationThiswasdonebyretainingthesamesignalforbrightnessinformation,butaddingaseparatesignalforcolorinformationInvideojargon,thebrightnessiscalledtheluminancesignal,whilethecoloristhechrominancesignalThechrominancesignaliscontainedonaMHzcarrierwaveaddedtotheblackandwhitevideosignalSoundisaddedinthissameway,onaMHzcarrierwaveThetelevisionreceiverseparatesthesethreesignals,processesthemindividually,andrecombinestheminthefinaldiplay译文:关键词:核心合成信号电压耦合电视信号尽管已经拥有年的历史了,电视信号依然是常用的传递信息的途径之一。图演示了电视信号如何出现在一个示波器上。这叫做合成信号,意谓有垂直的方向和水平的方向的合成(同步)和真实的图片数据混合的脉冲信号。这些脉冲被电视接收器同垂直与水平线以及其他歪斜线路配和成信号并被电视显示出来。标准的信号每秒包含个完整的图像,一般被做成了体格,电视工程师会把每个体格编制成包含条行(电视专门术语)。因为在这些线中的只有到条包含了电视信号的数据剩余到条行被同步脉冲保留用以维持电视能与信号一起同时被使用,所以这一个数字稍微具有一定的迷惑性。标准的电视信号使用了一个被交织的格式以便减少显示时图像的闪烁。这就意谓着每个体格中的所有奇数的线首先被传输,而那些平坦的线然后跟随着被传输。那群奇数的线被叫做奇数领域,和另外一群线叫做平坦领域。由于每个体格都是由二个领域组成,并且每秒以个领域的速度进行信号传送。由一个复杂的连续垂直的同步脉冲长个毫秒领域开始。这与跟随线或电视的平坦或奇数的线相结合。每条线的速度为个微秒,包括一个微秒的水平线以同步脉冲持续,分开并从下一个阶段排成一行。在每条线里面,类比电压符合图像的灰色刻度,由较明亮的线在水平方向中远离同步脉冲。在超过黑色的范围这一个地方同步。在电视的专门术语中同步脉冲被说成是比黑色的线更具有黑色性。作为电视的信号类比到转变为传送信号的硬件叫做一个体系的核心。通常是以一张而且经由一个同桥电缆线连接到一个摄像机的电子学卡片的的形式插入到一部计算机中,形式。由来自软件的指令之下核心等候下一个体格的开始,如垂直的同步脉冲所指出。在下列各项领域的出现的时候电视的每条线许多次被抽取样品,典型地以每线,或个三种样品,每样品B。这些样品被储存就像传送图像一样被记忆这样获得的传送图像造成在垂直和水平线之间的一种明显的不同方向。每个在数传图像中符合电视的信号排成一行,并因此在电压耦合元件中输出。然而信号并不是如此垂直。在电压耦合元件中每排包含在约和之间输出,依赖一种被用的特别装置。当从电压耦合元件读出来时,电视的产生线进入平滑的类比信号之内然后被过滤,如此就如在图中所显示的那样换句话说电视信号并不依赖信号在电压耦合元件中存在的多少。水平的方向被限制类比信号有多快的速度决定了其是否允许被改变。这通常是以个百万赫兹为彩色电视放置,造成上升时间大约个十亿分之一秒,ie,约微秒中的第个电视信号线。当电视的信号在核心中被数字化的时候,然而,它被转换返回专栏,被数字化了的图像专栏没有关系到电压耦合元件的专栏。数传图像的专栏数字独自地依赖核心抽取样品许多次电视信号的每条线。举例来说一个电压耦合元件可能每一排有得好,当被数字化的图像只可能有每排个图素(ie,专栏)的时候。被数字化的图像专栏的数字也对另外的一个非常重要的理由。标准电视图像要占,也就是,有些稍微宽有些稍微高一些。体育照片就有的宽度比。作为科学的申请电压耦合元件时常用:的宽度比ie就是一个完美的正方形。无论如何电压耦合元件的方向比被电极的安置调整,而且不能够再被改变。然而被数字化的图像方向比依赖每条样品线的数字。当图像在电视监视器上或在显示器中被显示的时候,这就变成了一个问题。如果这方面不能被适当地调整,图像容貌就会水平方向或垂直方向压扁。信号在这里描述的行电视信号被称为国际电视系统委员会(国家的电视系统委员会),一个标准一直到定义了其方法。这是沿用于美国和日本的系统。在欧洲有二个被称为可程序化行列逻辑(时期交互线)和SECAM的相似标准。(继续影象和记忆)他们基本的观念是相同的,只是数字不同而已。可程序化行列逻辑SECAM操作由于使其交织成了一秒体格,由每体格条行。正如国际电视系统委员会所说一些线在垂直的同步大约造成进位画数据的条行。其他的较敏感的方面不同例如如何把颜色和期间发生,声音增加到信号之中。传输彩色电视的最直接的要求要有三个分开的类比信号,一为人类的眼睛能发现的三种颜色:红色,绿色和蓝色。然而电视的历史发展并不是一个如此简单的方案。彩色电视信号被发展并允许存在于黑白的电视其设定在没有修正的使用当中保存。这被称为光亮数据并保有相同的信号,是增加一个分开信号为彩色数据。在电视的专门术语中光亮叫做亮度信号,当颜色成为电视信号的时候。电视信号被包含在能增加到黑白的电视信号的一个百万赫兹的运送波上。声音以相同的方式被增加在一个百万赫兹运送到波上。电视接收器分开这三信号独立地处理他们并且最后在显示器中结合他们。

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