电火花加工机设计开题报告

《电火花加工机设计开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、CHANGCHUNINSTITUTEOFTECHNOLOGY开题报告设计题目：电火花加工机设计学生姓名：代福天学院名称：机电工程学院专业名称：机械电子工程班级名称：机电0842学号：0802431208指导教师：李明达于晓平教师职称:助理实验员副教授学历：2012年4月7日开题报告1、课题论证1.1设计目的及意义本题目是五轴联动电火花加工机床设计，其意义是了解电火花加工机的工作原理，并且通过此装备了解一般数控机床的工作情况，并将所学的机械知识融汇到设计当中，所以研究这一课题很有意义，是一次很好的锻炼。1.2设计拟解决的工程实际问题随着工业和计算机

2、技术的飞速发展，对零件的精度、性能、寿命的要求越来越高，一些零件采用了新结构，导致了零件的结构、形状很复杂；再例如零件出于精度、寿命等因素考虑，采用了难加工的新材料如：高温合金、硬质合金、耐热钢淬火钢等材料等。这些新结构和新材料的应用加大了加工的难度，传统的机床无法保证加工质量。电火花加工属于特种加工，由于其加工原理的特殊：电火花加工是靠放电时产生的热，使工件材料熔化、来加工材料的，所以它能解决上述问题。1.3设计相关技术的国内现状数控电火花加工技术发展的基本现状电火花加工作为特种加工的一个重要分支，它的应用领域不断扩大，尤其在解决各种难加工材料

3、和复杂形状的零件的加工方面。目前国内电火花成型机床的控制多以手动或单轴电火花成型机数控系统为主，三轴电火花成型机在国内外发展迅速，其性能也不断增强，在一些加工中例如：模具制造、精密微细零件加工中的展现出明显优势。单从性能价格比和市场需求情况看，单轴电火花成型机在国内市场应用是广阔的，但是其加工精度和加工效率以及应用范围难以满足工业迅速发展需求，五轴联动电火花加工机在结构上的优势明显，能够很好的解决这些问题，因此电火花成型机床的数控系统的向多轴发展。国内目前已研制出了五轴联动数控电火花加工机，在五轴联动电火花加工机相关领域有很多突破：北京市电加工研

4、究所，在该项目上取得了一系列成果，研制出的五轴联动电火花加工机，应用五轴联动数控系统，以及电火花专用数控转轴（C轴）与转台（A轴）。解决了五轴联动复杂曲面加工工艺、精度补偿和可靠性等难题。开发了钛合金、高温耐热合金、高温陶瓷等多种特殊材料的电火花加工工艺、钛合金加工表面粗糙度达到Ra0.166μm，加工效率达829mm/min。这是国内在五轴联动精密数控电火花加工技术上的突破，极大推动了技术进步。哈尔滨工业大学开发了基于实时LINUX平台的五轴联动开放式数控系统软件、研制了基于五轴联动电火花加工装备的复杂电极检测与预装系统，提高了机床工作效率。大

5、连理工大学在该技术上对于钛合金的微加工特性进行研究，如材料的微观结构对电火花微细加工性能影响机理，并提出五轴联动加工过程中曲面电极的包络面形成算法，并通过对加工过程模拟和行成包络面与木匾曲面的对比分析，解决加工中刀具与目标曲面的干涉以及对加工精度的分析，优化数控加工轨迹和刀具尺寸与形状。总而言之电火花加工技术向多轴化发展，其功能将不断完善进步，必将为未来工业做出更大的贡献。2.采用的设计基本理论与技术路线2.1设计基本理论机械结构方案确定：（1）XYZ三轴运动控制传动方案确定对于三轴加工平台来说主要采用丝杠作为主要的传动部件，其特点如下：1）摩擦

6、系数小、效率高。机械效率达90%以上，比滑动丝杠螺母传动的机械效率高2~4倍。在相同负载下，较滑动丝杠的传动扭矩减少2/3，其逆向传动效率也接近正向传动效率。2）由于是滚动摩擦，无论动静摩擦，起摩擦系数很接近，无论静止或高、低转速，摩擦力几乎不变，因而传动平稳。由于磨损少，相对寿命变长。而且因为摩擦小，滚珠丝杠副可在预紧后仍轻快传动，通过预紧消除间隙很容易，可做到反向无空行程，提高刚度。导向机构采用直线滚动导轨：采用滚动导轨可以减少导轨是的磨擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且润滑方法简单。执行部件的选择：步进电动机具有其主要优点是有较高的定

7、位精度，无位置累积误差；特有的开环运行机制，与闭环控制系统相比降低了系统成本，拥有较高的可靠性。（2）小工作台传动方案确定小工作台运动方式包括两方面：小工作台的旋转运动；小工作台在X方向的回转运动。目前用于旋转的传动结构一般都用齿轮完成，例如锥齿轮结构、涡轮蜗杆结构。①蜗轮蜗杆结构主要用于传递交错轴的回转运动和动力，它具有以下优点：结构紧凑传动比大；传动平稳噪声低，冲击载荷小噪声低。但是蜗轮蜗杆的传动效率较低。总体看来，选用蜗轮蜗杆能够较好实现小工作台的旋转运动。②锥齿轮结构用于相交轴之间的传动。两轴交角∑大多为90°，即两轴垂直相交传动形式。直

8、齿锥齿轮传动的设计、制造比较简单。工作中振动和噪声较大，故速度不宜过高，一般用于圆周速度v＜5m/s场合。小工作台在X方向的回转运动速度