中速走丝电火花线切割机床设计与开发_本科论文.doc

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1、济南大学毕业设计1前言毕业设计是大学四年来的一次综合练兵，是对四年的学习生活的一个总结和概括。通过毕业设计，我们可以提高自身的动手能力和团队合作能力，将我们所学的理论和实际更好地结合起来。中速走丝电火花线切割机床的设计与开发主要概括为以下方面：走丝机构的设计，X、Y轴坐标系工作台进给系统的设计，脉冲电源的设计，控制部分的设计等等。根据设计方案，首先了解机床的工作的原理和各个部件运行的方式，确定DK7740线切割机床的具体技术参数，这些知识可以在平时大学期间的各种实习来慢慢积累，以及查阅图书馆相关

2、的技术资料并且和实验室的DK7740电火花线切割设备进行比较最后和老师一起讨论决定。接着根据已经确定好的参数来制定机床总体方案，在后续的具体设计时对这些具体参数再根据实际情况进行修改。然后是具体的各个部分的零件的计算和设计选型。最后的一个环节是机床电路控制部分的设计和开发。毕业设计虽然说是一个人的工作，但是由于涉及到的知识面非常广，比如电子技术、微机控制、单片机、机械设计等，所以设计的过程同时也是一个再次学习的过程。通过不断的学习将知识综合整理，这样才能较好地完成整个毕业设计。正是因为在设计过程

3、中穿插了学习，这样难免会造成机械部分设计上的有些方面的不完善，控制部分上设计的不成熟。-23-济南大学毕业设计2总体方案的设计2.1总体方案的拟定总体方案拟定的前提和要求：(1).电火花线切割机床属于经济型机床，所以在尽量保证一定的加工精度的前提下，应简化内部结构，降低制造的成本。因此，进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。(2).电火花线切割机床具有定位、横向和纵向的直线插补功能；还能要求暂停，进行循环加工等。因此，数控系统选取连续控制系统。(3).根据系统的功能要求，微机控制系统中除了CP

4、U之外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器，I/O接口电路；包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器；包括光隔离电路和步进电机驱动电路。此外，系统中还应该包括脉冲发生电路和其他辅助电路。(4).纵向和横向是两套独立的传动链，它们由步进电机、齿轮副、丝杆螺母副组成，传动比满足机床的要求。(5).为了保证进给伺服系统的精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。(6).采用滚动导轨可

5、以减少导轨间的摩擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且润滑方法简单。(7).根据电火花线切割机床的最大加工尺寸，加工精度，控制速度和经济性要求，一般采用8位微机。在8位微机中，MCS-51系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰能力强，具有很高的性能价格比。因此，可以选择MCS-51系列单片机扩展系统。在上述的基础上，有条件的还可以进一步实现钼丝的角度调节，使加工过程更加细致精确。2.2主要技术参数的拟定技术参数包括运动参数，尺寸参数和动力参数。DK7740电火花线切割机床的主

6、要技术参数如下：-23-济南大学毕业设计表2.1线切割机床主要参数工作台行程/400500加工表面粗糙度0.86切割速度/180加工精度0.001切割工件最大厚度400电极丝移动速度/（）7-12电极丝直径/0.25-23-济南大学毕业设计3走丝机构的设计走丝机构的运动是由丝筒电机的正转和反转来完成的。电机通过联轴器与丝筒连接，丝筒装有齿轮，通过过渡齿轮与丝杆上的齿轮啮合。丝杆固定在拖板上，螺母固定在底座上，拖板与底座采用装有滚珠的V行滚动导轨连接，这样丝筒每转一周拖板直线移动相应的距离，因此机

7、床工作前应根据零件厚薄和精度要求可在0.12和0.25之间调节。3.1对高速走丝机构的要求对高速走丝机构设计时的一些相关要求如下所示：（1）高速走丝机构的储丝筒转动时，由于布丝的要求，需要进行相应的轴向移动，这样才能保证电极丝在储丝筒上的有序排列，不会相互缠绕。（2）储丝筒的径向和轴向窜动量要求越小越好。（3）储丝筒要能够正反向旋转，电极丝的走丝速度要求在7—12（4）走丝机构要求和床身相互绝缘。3.2机械部分的设计选型3.2.1电动机的计算和选型高速走丝机构由于有丝筒的存在，所以对电机的要求比

8、较高。为了保证排丝的迅速和排丝位置的准确，要求电机的启动制动要迅速、转速要高、定位精度要高；对于不同尺寸的钼丝，需要使用不同的转速和转矩，这就要求电机转速和转矩的调节性能要好，即要能根据不同的控制信号快速达到准确的速度和位置。根据这些要求，在《机械设计手册》当中查找，选用A02系列小功率三相异步电机，电机的型号初步选定为A027124，相关数据为：表3.1电机参数电机型号额定功率/W额定电压/V堵转电流/A堵转转矩/最大转矩/A02-71243703806.02.22.4查询《机械设计手册》，电