机械毕业设计137DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统毕业设计论文
线切割毕业设计
线切割毕业设计线切割是一种常见的金属加工方式,也是许多机械工程专业学生的毕业设计项目之一。
线切割技术的应用广泛,不仅可以用于制造业,还可以应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
本文将从线切割的原理、设备、应用以及设计要点等方面进行探讨。
一、线切割的原理线切割是利用电火花放电原理进行金属切割的一种加工方式。
通过在工件表面产生高频电火花,使工件表面的金属发生融化、蒸发和氧化等反应,从而实现切割的目的。
线切割技术具有精度高、速度快、加工面光滑等优点,因此被广泛应用于各个领域。
二、线切割设备线切割设备主要由电源、控制系统、导电丝、工作台等部分组成。
其中,电源负责提供高频电流,控制系统用于调节电流的大小和频率,导电丝则起到导电和切割的作用,工作台用于固定工件。
线切割设备的性能和稳定性对于加工质量至关重要,因此在毕业设计中,需要对设备进行合理的选择和设计。
三、线切割的应用线切割技术在制造业中有着广泛的应用。
首先,线切割可以用于金属零部件的加工,如机床配件、汽车零部件等。
其次,线切割还可以用于模具制造,可以实现复杂形状的模具加工,提高生产效率。
此外,线切割还可以应用于电子设备的制造,如手机、电脑等产品的外壳加工。
线切割技术的应用领域广泛,为毕业设计提供了丰富的选择。
四、线切割毕业设计的设计要点在进行线切割毕业设计时,需要考虑以下几个方面的设计要点。
首先,需要确定加工零件的材料和尺寸,以及所需的加工精度。
这将直接影响到设备的选择和加工工艺的确定。
其次,需要设计合适的夹具和工装,以保证工件在加工过程中的稳定性和精度。
此外,还需要设计合理的切割路径和加工参数,以提高加工效率和质量。
最后,还需要进行加工过程的仿真和优化,以确保设计的可行性和可靠性。
线切割毕业设计是机械工程专业学生的重要任务之一,通过对线切割技术的深入研究和实践,可以提高学生的实际操作能力和创新能力。
同时,线切割技术的应用也为制造业的发展提供了有力的支持。
电火花线切割机床设计毕业论文
电火花线切割机床设计毕业论文一、概括当我们谈论电火花线切割机床的设计,我们其实是在探讨一种精密工艺的发展与创新。
这种机床在制造业中扮演着非常重要的角色,特别是在需要高精度切割的应用场景中。
本次毕业论文的目的,就是深入探索电火花线切割机床的设计原理与实践,理解其结构特点和操作方式,以推动其在现代制造业中的进一步发展。
论文首先从电火花线切割机床的基本原理开始,简单介绍了其工作原理和应用领域。
接着我们会深入探讨其设计的各个方面,包括机械结构、控制系统、切割工艺等。
设计的每一个环节都至关重要,它们共同决定了机床的性能和精度。
此外我们还将关注机床的实用性和创新性,试图通过设计优化,提高机床的效率和稳定性。
1. 研究背景和意义随着制造业的飞速发展,电火花线切割技术已成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
这种技术广泛应用于汽车、航空、模具制造等领域,对高精度零部件的加工起着至关重要的作用。
然而随着市场需求的变化和技术进步的要求,现有的电火花线切割机床在某些方面已经不能满足现代工业的需求。
因此对电火花线切割机床的设计进行深入研究,具有重要的现实意义。
此外随着科技的快速发展,各行各业对产品质量的要求越来越高,这也对电火花线切割技术提出了更高的要求。
因此对电火花线切割机床的设计进行研究,有助于我们更好地满足市场需求,提高我国制造业的竞争力。
那么我们该如何进行设计研究呢?接下来我将为大家详细介绍。
2. 电火花线切割机床的发展现状和趋势随着制造业的飞速发展,电火花线切割机床作为重要的加工设备,一直在不断地进步和发展。
说起电火花线切割机床,我们不禁要关注它的现状以及未来的趋势。
目前电火花线切割机床已经广泛应用于各个领域,特别是在模具制造、航空航天、汽车制造等行业。
它的加工精度高、速度快,能够适应各种复杂形状工件的加工需求。
不过随着科技的进步,电火花线切割机床也在不断地进行技术革新。
我们知道现在的电火花线切割机床越来越智能化,自动化技术的应用使得机床的操作更为简便,加工精度也进一步提高。
DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统
引言本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束,长达四个月。
毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计,说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度,期间你必须复习所学过的一些课程,学习一些要用到的新的知识,它还将练习你的动手能力,思考能力,创新能力,是你在大学学习生活的一次升华,是一个提升阶段,更是走向工作岗位的一次练兵,因此我们都对此极为重视,更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。
本次设计在颜竞成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。
第一阶段是搜集整理阶段。
在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查,做到心中清楚。
本设计其实从2004年元旦就开始了,截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。
第二阶段是机械部分设计阶段,本阶段主要应用大学里面所学到的饿专业知识来进行运丝机构设计和坐标工作台的横向和纵向进给机构设计。
另外还要进行储丝筒的三维零件设计。
本阶段主要是从三月份到五月份。
五月份到六月份则是第三阶段:控制系统设计阶段。
主要进行电器电路设计,包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。
本阶段也是一个学习的阶段,对自己不太熟悉的领域的一次学习。
六月份开始就是最后一个阶段:整理复习阶段,主要从事前几个阶段的整理温习,写说明书。
以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。
所以说每个阶段都是十分紧张而有难度的,有些问题是由于设计的难度,有些还是因为自己知识上的欠缺和基础不扎实造成的。
可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。
尤其是在同学的协助下,特别是在颜教授的指导下,遇到困难不逃避,主动请教,主动学习,独立思考提出新方案,困难一个个的解决,才有了本次设计的成功。
这次毕业设计锻炼了我团体协作精神和独立作业的能力。
专业设计基础,对自己将来都是一次具有深远影响的事情。
一、总体方案设计(一)总体方案的拟定1.电火花线切割机床具有定位、纵向和横向的直线插补功能;还能要求暂停,进行循环加工等。
DK7732型电火花线切割机加工技术的改进
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负极电前移加电方式的可行性分析
运用螺杆、 螺母将负极导线连接在铜端盖上, 电流
DK7732 型电火花线切割机加工技术的改进
谢冬和
( 株洲职业技术学院, 湖南 株洲 412000 ) 摘 要: 通过对 DK7732 型电火花线切割机在使用中存在的问题进行分析, 提出了解决方法, 并针对所提出 的解决方法进行了改进。改进后的 DK7732 型电火花线切割机在使用性能上有了很大的改进。 此 方法也可以作为 DK7732 型电火花线切割机生产厂家在进行此类型电火花线切割机生产时借鉴之 用。 关键词: 线切割机 中图分类号: TB492 中大厚工件 粘丝断丝处理 文献标识码: B
院学报, 2007 ( 3 ) . [ 2]何勇. 浅谈数控线切割 机床 断丝原 因及对 策[J] . 西北职教, 2008 ( 12 ) . [ 3]潘国华. 如何提高电火花线切割加工的工件表面质量[J]. 职业, 2009 ( 2 ) . [ 4]马辉. 高速走丝电火花线切割机床断丝原因与解决方法[ J] . 刑台职 业技术学院学报, 2009 ( 1 ) .
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继续改进的分析及解决方法
对电火花线切割机的工作原理进行分析, 发现同
类型线切割机的共同点就是工件接正极, 导电块接负 极, 钼丝与导电块接触而带负电, 并且加工中的间隙电 压也由负极反馈给控制系统。 DK7732 型线切割机床 的负极电是由上下导电块( 上横梁上装一个导电块, 下横梁上装两个导电块) 与钼丝相接触将负电传递给 钼丝, 间隙电压再由钼丝经由导电块传递给反馈系统 ( 见图 1 ) 。这套系统的优点在于结构简单、 制造成本 低, 故现在被大多数的快走丝制造商所采用, 其缺点就 是钼丝和导电块之间的接触太小, 尤其是在切割铝件 、 铜件等 软 质 金 属 时, 很 容 易 出 现 前 面 所 分 析 的“断 丝 ” 、 “粘丝” 现象。 为此, 我们设计了两种解决方法: 一种是将负极后 移, 使负极线与储丝筒相联, 通过储丝筒宽大的平面将 电供给钼丝( 见图 2 ) ; 另一种是把负极前移, 使负极线
电火花线切割机控制系统设计
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研究内容及目的意义
• 数控是采用数字电子技术,对生产机械进行自动控制 • 数控是采用数字电子技术,最初应用与机床对形状复杂
的零件进行精密加工,后来逐步推广到绘图机,电火花线 切割机,火焰切割机,及其它行业生产机械的控制。 • 早期数控系统中的数控装置是根据宏旨对象的特定功能要 求,采用数字逻辑电路专门设计制造的,称为硬件数控系 统,他的通用性差,系统的研制和生产周期长,成本高, 灵活性差,越来越难以满足现代化生产的要求。 • 计算机的应用使数控技术的到了新的发展,出现了计算机 数控(CNC)系统。 • 计算机数控系统通过软件实现控制,改变控制功能,只须 重新设计相应的控制程序,硬件电路不需要或只作极少改 动,因而通用性和灵活性都好。
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DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统(有全套图纸)
目录引言 (1)一总体方案设计 (2)(一)总体方案的拟定 (2)(二)主要技术参数的确定 (2)二储丝走丝部件结构设计 (3)(一)储丝走丝部件运动设计 (3)1.对高速走丝机构的要求 (3)2.高速走丝机构的结构及特点 (4)(二)储丝走丝部件主要零件强度计算 (10)1.齿轮传动比的确定 (10)2.齿轮齿数的确定 (10)3.传动件的估算 (12)4.齿轮模数估算 (13)5. 齿轮模数的验算 (14)(三)储丝走丝部件主要零件强度验算 (16)1.齿轮强度的验算 (16)2.主轴的验算 (19)(四)主轴组件结构设计 (21)1.轴承配置形式 (21)2.主轴组件的调整和预紧 (22)三进给传动设计 (22)(一)进给传动运动设计 (22)1.脉冲当量和传动比的确定 (22)(二)滚珠丝杆螺母副的型号选择和滚珠丝杆的选型和校核 (23)1.滚珠丝杆螺母副的型号选择 (23)2.滚珠丝杆的选型和校核 (25)(三)步进电机的选择 (28)1.根据脉冲当量和最大静转矩初选电机型号 (28)2.启动矩频特性校核 (30)(四)进给机构支承设计 (31)1.螺杆的支承形式 (31)2.螺杆的支承方式 (31)四数控系统设计 (32)(一)高频脉冲电源 (32)(二)数字控制系统设计...............................................................(33)(三)控系统硬件的电路设计 (34)1.单片机设计 (34)2.系统扩展 (38)3. I/O 口的扩展 (42)4.显示器的接口设计 (48)5.步进电机控制电路设计 (50)6.光电隔离电路设计 (57)7.部分控制程序 (58)8.其他接口电路设计 (70)参考文献…………………………………………………………………………()谢辞………………………………………………………………………………()引言本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束,长达四个月。
数控电火花线切割机设计
数控电火花线切割机设计数控电火花线切割机是一种专门用于工业制造中的精密加工设备。
在制造过程中,需要对金属材料进行各种形状的切割、孔洞的加工,以及模具和零件的加工。
因此,它拥有数控技术提供的高精度和高效率,能够满足不同工艺和制造需求。
在设计数控电火花线切割机时,需要考虑以下几个方面。
1. 机身结构设计数控电火花线切割机主要由机身、控制系统、工作台、电极和电源组成。
机身的设计直接影响到加工的精度和效率。
因此,厂家需要根据加工需求和机身材料的物理特性,精确计算机身的结构设计,制定出最佳设计方案。
此外,应考虑机台的稳定性、易于维护性和美观度等因素。
2. 控制系统设计数控系统是数控电火花线切割机的核心部件,需要提供准确可靠的控制。
平板、电脑和数值控制器三种控制设备都可以用于控制数控电火花线切割机。
不同控制方式的选用需要考虑加工的复杂性、加工精度和成本等参数。
3. 工作台设计工作台是数控电火花线切割机的加工基础,需考虑的因素包括机床结构、工件夹紧机构、工作范围和光滑度。
一台优良的数控电火花线切割机应具有可调节的工作台高度和光滑表面,可提高加工效率。
4. 电极设计电极是数控电火花线切割机的关键部件,可通过多种材料制作。
电极质量直接决定加工的稳定性和质量。
厂家需要考虑电极型号选配、电极材料选择、电极改装及扭能要求等参数。
5. 电源设计电源是数控电火花线切割机的核心部件,满足加工所需的电能和电流稳定。
它的设计需要考虑到产生的能量、供能的稳定性和滤波效果,以免影响加工的精度和效率。
在电源设计过程中,厂家应同步考虑电源的三相交流接口、电压变换器、反向保护器和电流保护器等。
总之,数控电火花线切割机的设计必须满足精度、效率、快速和稳定的工业加工需求。
只有在精细的设计和优质的组件的基础上,数控磨床才能提供全面的服务,并使加工设备的质量和生产效益得到提高。
DK7732数控高速走丝电火花线切割机床及控制系统设计毕业论文
DK7732数控高速走丝电火花线切割机床及控制系统设计毕业论文一、总体方案设计(一)总体方案的拟定(1)电火花线切割机床具有定位,纵向和横向的直线插补功能;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。
(2)电火花线切割机床属于经济型数控机床,在保证一定加工精度的前提下,应简化结构,降低成本。
因此,进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。
(3)根据电火花线切割机床最大的加工尺寸,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,可选择MCS-51系列单片机扩展系统。
(4)根据系统的功能要求,微机控制系统中除了CPU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;包括光电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。
(5)纵向和横向进给是两套独立的传动链,它们由步进电机、齿轮副、丝杠螺母副组成,起传动比应满足机床所要求的。
(6)为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,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。
(7)采用滚动导轨可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。
在上述方案的基础上,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。
(伺服系统总体方案框图如图1.1)(二)主要技术参数的确定技术参数主要包括运动参数,尺寸参数和动力参数。
DK7732电火花线切割机床的主要技术参数如下:工作台行程/mm 500x320最大切割厚度/mm 30(可调)加工表面粗糙度Ra/μm 2.5加工精度/mm 0.015切割速度/mm2/min 100切割工件最大厚度120mm加工锥度3°~60°电极丝移动速度 11m/s电极丝最大直径φ0.1~φ0.2mm图1.1 伺服系统总体方案框图二、储丝走丝部件结构设计(一)储丝走丝部件运动设计运丝机构的运动是由丝筒电机正反转得到的。
DK7732型电火花线切割机加工技术的改进
象进行分析, 提出以下解决措施。
产生是由于钼丝在工作过程中快速地正反转产生 的惯性作用导致钼丝与导电块间有极小的间隙, 钼 丝在此处产生脉冲放电而对导电块进行切割产生 深槽。如果在切割时钼丝与导电块间始终处于贴 紧状态 (无间隙存在) , 也就不会有放电现象产生, 这可通过增加一个钼丝张紧装置解决此问题。另 一种方法是如果导电块本身不带电, 仅仅在此处起 支撑作用, 钼丝与导电块间也不会产生火花放电, 通过改变负极线的安装位置也可以解决此问题。 切割加工中、 厚或铜、 铝工件中。在切割中、 厚或 (2) 钼丝在运行中断丝。断丝现象主要出现在
Improvement of DK7732 WEDM processing technology
XIE Dong-he (Zhuzhou Professional Technology College, Zhuzhou, Hunan 412000, China) Abstract: Measures were proposed to solve the wire breaking problem in DK7732 type of WEDM machine. The improvement on the machine makes it an obvious increase in the ser⁃ vice performance. Key words: mould manufacturing; WEDM machine; high speed wire-running; wire breaking; improvement of technology
中心钻孔并攻一个 M6 mm 的螺孔, 用 M6 mm × 25
mm 的铜螺杆拧入并用螺母锁紧, 以防止铜螺杆松
电火花线切割机运丝机构及-数控工作台机电系统设计--毕业设计说明书
1 绪论图2 /3///9/4/4//14/8/8/5//1。
1前言电火花线切割机床是一类在模具制造等行业中广泛应用的典型数控机床。
电火花割加工技术WEDM(Wire Electrieal Diseharse Machining)自问世以来,得到了迅速的发逐步成为机械制造领域中的一个重要组成部分。
高速走丝电火花线切割机床是通过线具电极,对工件进行脉冲性放电加工的。
工作时脉冲电源的正极接工件,负极接电极电极丝由储丝筒带动往复移动,通过控制工件的运动轨迹和速度,从而切割出符合技求的工件。
由于其加工性能与被加工材料无关,而且在加工过程中无切削力,从而容工复杂、精密和高硬度的零件,特别是对薄壁、窄缝零件的加工更具有优势.工材精密复杂零件、微细零件的加工中占有极其重要的地位。
近年来,在电机模具行业,模具工业的增长,高速冲硬质合金模具的不断推出,模具的大型化和精密化,采用电线切割来加工模具逐渐被广泛认可.目前国内外的线切割机床约占电加工机床的60%,在低速走丝线切割机床诞生后不久,我国也自行研制出具有首创性的高速走丝线机床。
数十年来,这种机床对我国的制造业发展做出了很大贡献。
由于其价格低廉、比高,因而受到国内许多中小型企业和工厂的青睐,广泛应用于仪器仪表、家用电器车和电机等行业,尤其在加工制造方面发挥了巨大作用。
据统计,目前我国数控高速线切割机床约有10余万台,居世界第一位,2002年国内线切割机床产量1。
5万台,其大部分是高速走丝的线切割机床。
近年来,随着电子技术、计算机技术和控制技术的高速发展,电加工机床的数控也不断地取得了长足的进步。
传统的CNC技术由于通用性差、通讯能力弱以及不便于功能等缺点,已逐渐不适应现代制造业发展的要求。
因此,目前数控技术正在向通用放式实时动态全闭环控制的模式发展,开放式的数控系统已逐渐成为新一代数控系统流。
尽管我国的高速走丝电火花线切割机床与慢速走丝机床相比,在结构、工艺和数术等方面仍有一定差距,但是仍非常适合于加工中等精度和表面粗糙度的零件或模具此提高线切割加工设备的性能(如:实现高速走丝电火花多次切割技术、角度旋转、尖理等功能)对加快我国制造业的发展有着重要意义。
高速走丝气中电火花线切割精加工编程设计_毕业设计 精品
高速走丝气中电火花线切割精加工编程设计摘要最近几年来,随着模具的飞速发展,对模具加工表面质量要求不断提高,电火花线切割表面加工技术因此备受关注。
这就要求电火花线切割要提高加工面的机械性能,降低表面粗糙度,从而达到提高模具使用寿命的目的。
本文介绍电火花线切割加工的加工原理以及工作介质的应用。
对传统电火花线切割加工基本原理和基本规律进行了探索和介绍。
叙述了电火花线切割新方法的发展,它在合适条件下加工可提高加工精度。
在高速走丝电火花线切割中由于加工反作用力是微小的,线电极振动也小。
另外,因在一定条件下放电间隙也可以比传统电火花线切割窄,所以试件腐蚀也可以较小。
高精度的精加工在高速走丝电火花线切割中可以实现。
本文介绍了电火花线切割加工过程中发生的现象和相关的解释并结合Mastercam X2软件对线切割实例进行编程设计。
关键词电火花线切割;精加工;Mastercam X2软件Programming design of Mechanism of High-Speed Wire ElectricalDischarge FinishingAbstractIn recent years, with the rapid development of the mold, the WEDM surface processing technology cause so much attention because of the mold surface quality requires continuous improvement. This requires improving mechanical properties of WEDM machining surface, and reducing the surface roughness, so as to achieve the purpose of improving the mold life.This article describes the application of the WEDM processing principle and media. Explores and introduces traditional EDM wire cutting basic principles and laws. Describes the development of the WEDM new method, it can improve the precision under the proper environment. Since the processing reaction force is small in the Wire Electrical Discharge Finishing, wire electrode vibration. In addition, the discharge gap under certain conditions is narrower than traditional EDM wire cutting, so the specimen corrosion can also be smaller. High-precision finishing can be achieved in the high-speed WEDM.This article describes WEDM phenomenon occurred in the processing and interpretation of wire cut instance of programming design combined with Mastercam X2 software.Key Words:WEDM;finishing;Mastercam X2 software目录摘要Abstract第一章绪论.............................................................................................................................. - 1 - 1.1电火花加工来源和电火花线切割综述............................................................................. - 1 - 1.2 本题的背景......................................................................................................................... - 1 - 1.3 课题探讨内容..................................................................................................................... - 1 - 第二章电火花加工基本原理.................................................................................................. - 3 - 2.1 气体的放电特性................................................................................................................. - 3 - 2.2 电火花加工的机理............................................................................................................. - 3 - 2.2.1介质间的电离、击穿,形成放电通道........................................................................... - 4 - 2.2.2介质热分解、电极材料熔化、气化热膨胀................................................................... - 5 - 2.2.3电极材料的抛出............................................................................................................... - 5 - 2.2.4极间介质的消电离........................................................................................................... - 6 - 2.3 电火花加工的基本规律..................................................................................................... - 6 - 2.3.1金属材料热物理常数对电蚀量的影响........................................................................... - 6 - 2.3.2能量和脉冲频率对电蚀量的影响................................................................................... - 7 - 2.3.3极性效应和脉冲宽度对电蚀量的影响........................................................................... - 7 - 2.4 加工分类............................................................................................................................. - 8 - 2.5 本章小结............................................................................................................................. - 8 - 第三章电火花线切割加工基本规律...................................................................................... - 9 - 3.1 电火花线切割加工分类和特点......................................................................................... - 9 - 3.1.1电火花线切割分类........................................................................................................... - 9 - 3.1.2线切割加工特点............................................................................................................. - 10 - 3.2 电火花线切割加工的应用范围....................................................................................... - 10 - 3.2.1加工模具......................................................................................................................... - 10 - 3.2.2加工电火花成形加工用的电极..................................................................................... - 10 - 3.2.3加工零件......................................................................................................................... - 10 - 3.3 影响线切割工艺指标的因素........................................................................................... - 10 - 3.3.1线切割加工工艺指标..................................................................................................... - 10 - 3.3.2电参数的影响.................................................................................................................. - 11 - 3.3.3非电参数的影响............................................................................................................. - 12 - 3.3.4工件产生腰鼓形的原因与改善措施............................................................................. - 13 - 3.5 LS-WEDM各次切割的关系 ......................................................................................... - 13 - 3.6 本章小结........................................................................................................................... - 14 - 第四章数控电火花加工实验设备........................................................................................ - 15 - 4.1 数控电火花线切割加工概述........................................................................................... - 15 - 4.1.1数控线切割加工机床简介............................................................................................. - 15 - 4.1.2数控线切割加工特点..................................................................................................... - 15 - 4.2 数控线切割加工工艺指标及工艺参数........................................................................... - 15 -4.2.1线切割加工的主要工艺指标......................................................................................... - 15 - 4.2.2影响工艺指标的主要因素............................................................................................. - 15 - 4.3 电火花数控加工机床....................................................................................................... - 16 - 4.3.1机床参数......................................................................................................................... - 16 - 4.3.2机床结构......................................................................................................................... - 17 - 4.3.3机床的控制系统............................................................................................................. - 17 - 4.4实验操作............................................................................................................................ - 17 - 4.4.1机床解锁......................................................................................................................... - 17 - 4.4.2装夹工件......................................................................................................................... - 18 - 4.4.3对丝................................................................................................................................. - 18 - 4.4.4加工液............................................................................................................................. - 19 - 4.5本章小结............................................................................................................................ - 19 - 第五章数控电火花线切割加工编程设计.......................................................................... - 20 -5.1 Mastercam Wire X2线切割设计 ...................................................................................... - 20 - 5.1.1 Mastercam Wire X2软件简介 ....................................................................................... - 20 - 5.2 Wire X2线切割编程设计实例 ......................................................................................... - 20 - 5.2.3数控NC程序代码........................................................................................................... - 23 - 5.3本章小结........................................................................................................................... - 23 - 总结.......................................................................................................................................... - 24 - 参考文献.................................................................................................................................. - 25 - 致谢.......................................................................................................................................... - 26 -插图清单图2-1气体放电特性 (3)图2-2 击穿放电 (4)图2-3气化膨胀 (5)图2-4电极料抛出 (5)图2-5极间恢复绝缘 (6)图3-1低速走丝线切割原理 (9)图3-2高速走丝线切割原理 (9)图3-3电火花加工表面硬度 (11)图3-4线切割加工表面硬度 (11)图3-5腰鼓型 (13)图3-6二次切割示意图 (14)图4-1机床结构示意图 (16)图4-2机床控制系统图 (18)图4-3试验部件尺寸图 (18)图5-1设置多边形参数 (20)图5-2产生多边形 (20)图5-3产生连续线 (21)图5-4删除后结果 (21)图5-5分割结果 (21)图5-6设置参数菜单 (21)图5-7保存菜单 (22)图5-8电极丝切割参数设置菜单 (22)图5-9工件参数设置菜单 (23)图5-10切割轨迹模拟图 (23)图5-11实体切割模拟图 (23)铜陵学院毕业设计第一章绪论1.1电火花加工来源和电火花线切割综述电火花线切割加工方法是机械制造领域中一种重要的加工技术,它通过两极间脉冲放电的电蚀现象进行各种轮廓和形状的零件加工。
DK7732数控高速走丝电火花线切割机及控制系统设计
④进行有效的密封,以保证轴承的正常工作条件。
2)导轮运动组合件的结构
导轮运动组合件的结构主要有三种;悬臂支撑结构、双支撑结构和双轴尖支撑结构。
悬臂支撑结构简单,上丝方便。但是因为悬臂支撑,张紧的电极丝运动的稳定性较差,难于维持较高的运动精度,同时也影响导轮和轴承的使用寿命。
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悬臂式固定线架主要由线架本体、导轮运动组合件及保持器等组成。
(1)线架本体结构
中、小型线切割机床的线架本体常采用单拄支撑、双臂悬梁式结构。由于支撑电极丝的导轮位于悬臂的端部,同时电极丝保持一定张力,因此应加强线架本体的刚度和强度,使线架的上下悬臂在电极丝运动时不致振动和变形。
为了进一步提高刚度和强度,在上下悬臂间增加加强筋结构。有的机床的线架本体有的采用龙门结构。这时,工作台拖板只沿一个坐标方向运动,另一个坐标方向的运动通过架在横梁上的线架拖板来实现。
图2.3 可调式线架本体结构
图2.4 可移动丝臂
(2)导轮部件结构
1)导轮是本机床关键零件,关系到切割质量,对导轮运动组合件的要求如下。
①导轮V形槽面应有较高的精度,V形槽底的圆弧半径必须小于选用的电极丝半径,保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。
②在满足一定强度要求下,应尽量减轻导轮的质量,以减少电极丝换向时的电极丝与导轮间的摩擦。导轮槽工作面应有足够的硬度,以提高其耐磨性。
毕业论文(设计)激光切割机机械系统设计
【摘要】面对高韧性、高强度材料和精密细小的零件,普通机床难以胜任,于是激光切割机就诞生了。
相比于传统切割机省去了刀具的磨损,更换等不可避免环节,优势较明显。
所以激光切割机在未来制造业中将扮演越来越重要的角色,对其的研究也是有积极意义的。
此次设计了一台数控激光切割机,就是在原有普通切割机基础上升级完成了改装。
完成了一台由单片机控制的激光切割机,并加上以前机床没有的切屑处理装置,这次采取的是Z轴浮动模式,工作平台XY轴向移动的基础设计。
没有采用Z轴全动模式主要考虑到激光发射源的高能性,倘若Z轴激光源同时进行XY方向运动的话,势必对高能激光源带来一些不确定性,所以我这次决定用集中控制分别驱动的模式。
此外还进行了受力分析,强度计算,滚珠丝杠的选择,以及电机的驱动系统设计计算。
本设计主要针对机床机械系统进行了分析设计,主要包括机床整体结构,受力等方面.其次,这次还对机床切屑处理进行结构设计,在切屑处理细节上取得了一定成果。
在步进电机选用上下了很多功夫,因为这是一个系统的心脏。
所以对电机起动力矩进行了反复验算,对步距角进行了严格控制,因为动力驱动系统的好坏是决定整个系统的好坏的关键。
此外,我还对传动系统的刚度进行了验算,确定工作台不出现爬行状态,确保机床安全有效运行。
【关键词】激光切割机床,结构设计,Z轴浮动Mechanical engineering and automation 【ABSTRACT】In the face of high toughness, high strength material and fine fine parts,common machine tool is not competent, so laser cutting machine was born. Compared with the traditional cutting machine, the wear and tear of the tool is avoided, and the advantages are obvious.. So laser cutting machine in the future manufacturing will play an increasingly important role, and its research is also active.The design of a CNC laser cutting machine, is the original general cutting machine based on the upgrade completed a modification. Completed a controlled by single chip microcomputer, laser cutting machine, and before the machine is not the chip treatment device, this is Z axis floating mode, XY axial movement of platform based design. Without the use of Z axis moving mode mainly take into account the high energy of laser emission source, if Z axis laser source at the same time the direction of movement of the XY is bound to the high-energy laser source bring some uncertainty, so this time I decided to use centralized control separately driven mode. In addition, the strength analysis, the strength calculation, the choice of the ball screw and the design and calculation of the drive system of the motor are also carried out.. This design mainly for the mechanical system of the machine tool were analysis and design, mainly includes the overall structure of the machine, force etc.. Secondly, the on machine to ol chip processing for structural design in chip details of the deal has made some achievements. The selection of the stepper motor with a lot of effort, because this is the heart of a system. So the motor starting torque were repeatedly checked, the strict control of step angle, because the quality of the power driven system is the key to determine the quality of the whole system. In addition, I have the stiffness of the transmission system checked, determine the working table does not appear crawling state, to ensure the safe and effective operation of the machine tool.【Key words】laser cutting machine tools, Mechanical systemdesign,Z floating axle目录1 绪论 (1)1.1课题背景与现实意义 (1)1.2现实意义 (2)1.3设计任务 (3)1.4总体设计方案与模拟图 (4)2 机械部分XY工作台与Z轴基本结构设计 (5)2.1 XY工作台设计 (5)2.1.1主要设计依据及其参数 (5)2.1.2 XY工作台部件的系统受力分析 (5)2.1.3确定XY工作台尺寸与估算重量 (6)2.2 Z轴随动系统的设计 (6)3 滚珠丝杠传动系统的设计计算 (7)3.1 强度计算 (7)3.2 滚珠丝杠副的传动效率 (7)4 直线滚动导轨的选型 (8)5 步进电机及其传动机构的确定 (9)5.1 步进电机的选用 (10)5.1.1 脉冲当量和步距角 (10)5.1.2步进电机上起动力矩的近似计算 (10)5.1.3确定步进电机最高工作频率 (11)5.2齿轮传动机构的确定 (11)5.2.1传动比的确定 (11)5.2.2齿轮结构主要参数的确定 (11)5.3步进电机惯性负载的计算 (12)6 传动系统刚度的论证 (14)6.1 工作台不出现爬行的条件 (14)6.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 (14)7 消隙的方法与预紧 (15)7.1消隙方法 (16)7.1.1偏心轴套调整法 (16)7.1.2锥度齿轮调整法 (17)7.1.3双片齿轮错齿调整法 (17)7.2预紧 (18)8 关于切割过程中产生切屑的处理办法 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)绪论1.1课题背景激光被誉为二十世纪最重大的科学发现之一,自1960年问世就引起了科学家的高度重视.激光加工技术一直以来都是国家“十二五”规划中将高端装备制造业列为重要的新兴产业,这对激光加工产业无疑是良好的契机,也势必对激光加工机床制造和产品升级带来巨大商机。
数控高速走丝电火花线切割机及控制系统开题报告新
数控高速走丝电火花线切割机及控制系统开题报告新一、设计(论文)依据及研究意义:数控高速走丝电火花线切割加工是一种直接利用电能进行加工的新工艺。
这一技术已广泛应用于加工淬火钢,不锈钢、硬质合金等难加工材料;已成为切削加工的重要补充和发展。
我们的设计的数控高速走丝电火花线切加工机床是一个改进设计,我们设计的横向纵向进给系统是用步进电机控制的,提高生产效率。
我们这次毕业设计是对大学四年专业知识的综合运用。
通过这次设计,更好的掌握了专业知识,对其也有更深入的理解,这对我们将来的工作、学习都是一个莫大的帮助,我们受益匪浅二、设计(论文)主要研究的内容、预期目标:(技术方案、路线)1、调查研究电火花线切割机的加工特点,确定新设计电火花线切割机的主要技术参数。
2、进行数控电火花线切割机总体方案及控制系统总体方案设计。
3、完成电火花线切割机的机械结构设计。
4、完成控制系统硬件和软件设计。
三、设计(论文)的研究重点及难点:在这次设计中,数控高速走丝电火花线切割加工机床的控制系统部分是重点,也是难点。
由于可参考的资料非常少,所学的单片机的知识有限,这也加大了我们的设计难度。
步进电机驱动电路是数控高速走丝电火花线切割加工机床的一个重点,它是通过8031芯片的扩展,经过光电耦合电路,功率放大电路驱动步进电机。
脉冲电源电路又是一个重点,也是难点。
我采用的是高低压复式脉冲电源,它是由晶体管和分立元件组成的电路,输出高低压复式脉冲,可以同时供给两个放电间隙加工,提高加工生产率。
由于时间仓促,对这部分设计还不够完善,下步工作可深入研究。
四、设计(论文)研究方法及步骤(进度安排):研究方法:1:参考各种设计手册2:通过网络,查阅各种相关资料3:在设计过程中遇到问题向指导老师请教,直到解决问题研究步骤:1:查阅资料,选择相关书籍,写开题报告。
2:根据技术要求,确定原始参数。
3:根据原始参数,通过计算,确定大致尺寸。
4:校核计算结果,开始总体结构设计。
电火花线切割机床设计毕业论文
电火花线切割机床设计毕业论文第1章数控电火花线切割加工的基本介绍1.1 数控电火花线切割加工1.1.1 电火花线切割起源电火花线切割加工WCEDM(Wire Cut EDM)是在上世纪50年代末期由前苏联发展起来的一种特种加工技术,它用直径在0.08~0.3mm的钼丝、钨丝或铜丝做电极,靠脉冲性火花放电蚀除金属,使材料切割成型,故称为电火花线切割。
电火花线切割加工是电火花加工的一个分支,是一种直接利用电能和热能进行加工的工艺方法。
由于在线切割加工过程中,工件和电极丝的相对运动是由数字信号控制实现的,故又称为数控电火花线切割加工,简称线切割加工。
电火花线切割主要用来加工形状复杂的模具、细小精密零件和能够导电的一些高硬度材料。
电火花线切割加工具有加工精度高、加工余量小、生产周期短、制造成本低等优点,已在生产中获得广泛的应用。
目前线切割机床已占电加工机床的60%以上。
1.1.2 数控电火花线切割加工原理电火花线切割加工原理如图1-1所示,工具电极(钼丝或铜丝)接直流脉冲电源的负极,工件接直流脉冲电源的正极,当工具电极和工件的距离在一定范围内时,产生脉冲性火花放电,对工件进行切割。
火花放电能够切割工件的主要原因是:正负电极在绝缘工作液中靠近时,由于正负电极的微观表面是凹凸不平的,电极间的电场分布并不均匀,离得最近的凸点处的电场强度最高,两极间介质先被击穿,形成放电通道,同时电流迅速上升。
在强大的电场力作用下,通道内的负电子以很高的速度奔向阳极(正极),正离子也以高速奔向阴极(负极)。
负电子和正离子在高速运动时互相碰撞,阳极和阴极表面分别受到电子流和离子流的强烈轰击,使两电极间隙内的微小通道中瞬时产生高温,通道中心温度达到5000-10000度,瞬时产生的高温由于来不及扩散,使局部金属材料熔化甚至少量金属气化,同时在工件和电极之间的部分绝缘工作液也产生气化,气化后的金属蒸汽和工作液迅速膨胀并产生爆炸,使得熔化和气化后的金属材料从金属表面抛离出来而达到切割的目的。
数控高速走丝电火花线切割机机械结构及进给控制系统设计
摘要随着科学技术的飞速发展和经济竞争的日趋激烈,产品的更新速度越来越快,复杂形状的零件越来越多,精度要求越来越高,多品种、中小批量生产的比重明显增加。
激烈的市场竞争使产品研制生产周期越来越短。
传统的加工设备和制造方法已经难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高效高质量加工要求。
高速走丝线切割机是我国独创的电加工设备,它结构简单,价格低廉,使用成本低,是我国产量最大、应用最广泛的机床种类之一。
本次毕业主要对数控高速走丝电火花线切割机机械结构设计。
了解机床的基本结构组成,对主要零部件进行设计计算,最后完成进给机构控制系统的设计关键词:线切割,进给机构,控制系统AbstractWith the rapid development of science and technology and economic competition is becoming increasingly fierce, product updates faster, more and more complex shape parts, the accuracy of the increasingly high demand, many varieties, small batch production has increased significantly. In the fierce market competition, product development and production cycle is shorter and shorter. The traditional processing equipment and manufacturing method has been difficult to adapt to the high efficiency and high quality processing the diversity, flexibility and complex shape parts requirements.High speed WEDM machine electric processing equipment originated in China, it has the advantages of simple structure, low price, low use cost, is one of the most widely used machine type to the largest of China's output, application. The graduation is mainly on the NC WEDM machine structure design. To understand the basic structure of the machine, the main parts design, complete feed mechanism control systemKeywords: wire cutting, feed mechanism, control system目录1 绪论 (3)1.1 高速走丝线切割机床技术现状 (2)1.2 高速走丝线切割机床加工技术的发展趋势 (2)1.3 高速走丝线切割机床的特点 (3)1.4 高速走丝线切割机床的工作原理 (3)1.5 本文主要研究的内容 (4)2高速走丝线切割机床总体方案设计 (5)2.1 高速走丝线切割机床结构组成 (5)2.2 高速走丝线切割机床结构总体设计 (5)3 高速走丝线切割机床整体设计计算 (7)3.1设计参数 (7)3.2储丝走丝部件结构设计 (7)3.3 进给传动设计 (18)3.4 伺服电机的选用 (22)4 数控高速走丝电火花线切割机进给控制系统设计 (24)4.1 三菱的GX Developer 编程软件简介 (24)4.2 系统程序设计方法 (25)4.3 PLC控制系统软件程序的编写及说明 (27)5总结 (31)参考文献 (32)致谢 (33)1 绪论1.1 高速走丝线切割机床技术现状具有我国特色的数控高速走丝电火花线切割加工技术自60年代末研制成功以来,经过30年的不断完善和发展,现已成为制造业中不可缺少的加工手段。
电火花线切割毕业论文
电火花线切割毕业论文电火花线切割,也称为电火花加工,是一种特殊的金属切割技术,可以在硬度高、热处理后的材料上进行加工。
电火花线切割的工作原理是利用电极丝经过工件表面时产生的离子化气体放电作用,将工件表面切割成形状和尺寸符合要求的形状。
本文将从电火花线切割的工作原理、加工参数、应用领域和发展趋势等几个方面进行讨论,旨在说明该技术的特点及未来的发展方向。
一、工作原理电火花线切割技术的主要特点是采用了喷水式的电极丝作为切割工具,通过高频放电产生高温等离子体,在局部区域将工件材料分解和蒸发,从而实现对工件的切割加工。
其工作原理如下所述:(1)放电原理通过高频电压放电的方式,在电极丝与工件表面之间产生一个弱化电弧,引发气体离子化和局部区域加热。
随着电极丝向下移动,电弧和气体等离子体也随之向下延伸,逐渐形成一条形状沿着工件表面进行切割加工。
(2)工作流程由计算机控制放电电路,根据加工要求制定相应的切割程序和加工参数,通过高频电压产生放电信号,控制导电体与工件表面间的闪电放电,使电极丝和工件表面间产生高温的离子化气体,并将材料蒸发和分解,使材料形成一条形状实现切割加工。
二、加工参数电火花线切割加工具有高速、精度高、加工表面光洁度好等特点,其加工参数的控制对于切割质量的影响较大。
下面从荧光干涉仪、电极和工作气压等方面探讨其主要加工参数的控制。
(1)荧光干涉仪放电电压电火花线切割加工中,荧光干涉仪放电电压是影响加工效果的重要参数之一。
要注意荧光干涉仪放电电压不要过高和过低,否则都会影响加工质量。
荧光干涉仪放电电压过高,容易导致放电电极和工件表面局部区域产生过高的电弧和气体等离子体,从而使工作表面烧伤;荧光干涉仪放电电压过低,则影响电弧强度,加工效果不佳。
(2)电极丝直径电极丝直径会影响加工的精度和表面质量。
直径过小,精度低,表面粗糙,过大则会导致切割区域变宽。
因此,根据加工零件的要求和材料性质来选择合适的电极直径。
机械类毕业设计题目
139.外行星摆线马达结构设计
140.旋转门的设计
141.液位平衡控制系统实验装置设计
142.J45-6.3型双动拉伸压力机的设计
143.CG2-150型仿型切割机设计
144.CG2-150型仿型切割机设计2
145.X700涡旋式选粉机设计
146.桥式起重机起升机构设计
130.Ф3.2x10m机立窑(总体、窑体、卸料部件)设计
131.面筋成形生产线设计
132.面筋成型机设计
133.φ2600筒辊磨液压系统及料流控制装置设计
134.φ2600筒辊磨压辊及加压、卸料装置设计
135.水泥粉磨选粉系统改造设计
136.马路保洁车设计
137.某大型水压机的驱动系统和控制系统设计
26.插秧机系统设计
27.搅拌器的设计
28.车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计
29.工程钻机 的 设 计
30.新型组合式选粉机总体及分级部分设计
31.ZL15型轮式装载机设计
32.卧式钢筋切断机的设计
33.JLY3809机立窑(加料及窑罩部件)设计
34.JLY3809机立窑(窑体及卸料部件)设计
47.GBW92外圆滚压装置设计
48.NK型凝汽式汽轮机调节系统的设计
49.SPT120推料装置设计
50.T611镗床主轴箱传动设计及尾柱设计
51.XQB小型泥浆泵的结构设计
52.YZJ压装机整机液压系统设计
53.板材送进夹钳装置设计
54.棒料切割机设计
55.铲平机的设计
56.车载装置升降系统的开发设计
10.自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
dk7732线切割数控机床机械结构毕业设计(机械cad图纸)[管理资料]
DK7732线切割数控机床机械结构设计摘要电火花线切割加工(wire-EDM)是一种基于电火花加工技术的适应性流程加工技术,它可以被用在具有二维到三维复杂形状的而且是导电的原材料的加工上。
电火花线切割加工技术是机电一体化技术,是机械、电工、电子、数控、自动控制、计算机应用等多门学科、专业知识的综合运用。
我的设计课题是DK7732数控高速走丝电火花线切割机。
DK为数控电加工机床,77为电火花线切割机床,32为机床工作台宽度。
机床部分是电火花切割加工设备的主要组成部分,其中包括床身、坐标工作台、走丝机构。
此次设计包括机床的总体布局设计,横向进给、纵向进给设计,其中还包括齿轮的强度计算,滚珠丝杆较核,轴承寿命的验算。
关键字:电火花线切割加工,主轴运动,步进电机,走丝机构DK7732 CNC WIRE-CUT MACHINMECHANICALSTRUCTURE DESIGNEABSTRACTWire electrical-discharge machining(wire-EDM) is an adaptation of the basic EDM process, which can be use for cutting complex two-and-three-dimensional shapes through electrically conducting materials. The technology of wire electrical-discharge machining is the technology of mechatronics, and it is the integrate application of many subjects and professional knowledge, for example mechanism, electrician, electron, numerical control, auto control and computer application.My design subject is DK7732 numerical control electrical-discharge perforation molding machining tool. DK means numerical control machining tool. 77 means wire electrical-discharge perforation molding machining tool. 32 means the width of tool’s worktable.The design contains collectivity distribution design, landscape orientation feed design, portrait feed design, circumgyrate worktable design. It still includes intension calculation of gear wheel, the checking of ball bearing pole and the calculation of axis gearing life-span.Key words: Wire electrical-discharge machining,Principle axis motion,Step-by-step electromotor,Constant tension structure for a compound-speed wire cut electro-discharge machine目录前言 (1)第1章总体方案设计 (3)总体方案的拟定 (3)主要参数的确定 (3)第2章储丝走丝部件结构设计 (4)储丝走丝部件结构设计 (4)对高速走丝机构的要求 (4)高速走丝机构的结构及特点 (4)储丝走丝部件主要零件强度计算 (10)齿轮传动比的确定和齿轮齿数的确定 (10)传动件的估算 (11)齿轮模数估算和齿轮模数的验算 (12)储丝走丝部件主要零件强度验算 (15)齿轮强度的验算 (15)主轴的验算 (17)主轴组件结构设计 (19)轴承的配置形式 (19)主轴组件的调整和预紧 (20)第3章进给传动设计 (21)进给传动运动设计 (21)脉冲当量和传动比的确定 (21)滚珠丝杆螺母副的型号选择和滚珠丝杆的选型和校核 (22)滚珠丝杆螺母副的型号选择 (22)滚珠丝杆的选型和校核 (23)步进电机的选择 (25)根据脉冲当量和最大静转矩初选电机型号 (26)启动矩频特性校核 (27)进给机构支承设计 (28)丝杆的支承形式 (28)螺杆的支承方式 (28)结论 (30)谢辞 (31)参考文献 (32)外文资料翻译 (32)前言随着科学技术的高速发展制造业发生了根本性的变化。
DK7732数控线切割机床工作台及控制系统设计
DK7732数控线切割机床工作台及控制系统设计首先,我们将从机床的工作台设计开始讲解。
DK7732数控线切割机床的工作台是用于放置工件并进行切割加工的部分。
对于线切割加工而言,工作台的设计具有重要的影响,对加工效果和稳定性有着直接的影响。
工作台的设计应考虑以下几个要素:支撑结构、切割油槽、固定夹具和切割台面。
支撑结构是工作台的重要组成部分,其质量和稳定性将直接影响到工件切割的精确度和稳定性。
一般情况下,我们可以采用箱型结构,通过强度和刚性的设计来确保支撑结构的稳定性。
切割油槽用于冷却切割过程中产生的高温,需要设计合理的冷却系统来确保切割过程的稳定性和安全性。
固定夹具的设计主要用于固定工件,以保持加工精度和稳定性。
可以根据工件的形状和尺寸,采用不同的夹具结构,如钳子夹具、磁性夹具等。
切割台面是用于放置工件的平面,对于线切割而言,需要保证台面的平整度和光滑度,以确保加工过程中工件的稳定性和精确度。
接下来,我们将介绍DK7732数控线切割机床的控制系统设计。
控制系统是机床的核心部分,主要由数控系统和动力系统组成,用于控制机床的运动和加工过程。
数控系统是通过计算机对机床进行控制的,它主要包括硬件和软件两个部分。
硬件上,数控系统由主控制器、伺服驱动器、运动控制卡等组成,用于接收指令、处理数据和控制各个运动部件的动作。
软件上,数控系统主要包括系统软件和应用软件两个部分,用于编程和控制机床的功能。
动力系统用于提供机床的运动能量,主要包括伺服电机、传动装置等。
伺服电机通过数控系统接收的指令,控制机床的各个运动轴的运动。
传动装置将伺服电机的运动转化为机床的各个运动轴的运动。
在控制系统的设计中,需要考虑以下几个要素:精确度、速度和稳定性。
精确度是指机床加工的精度,一般通过伺服系统的精度和传动装置的精度来保证。
速度是指机床加工的速度,需要根据工件的要求和机床的性能来选择合适的速度。
稳定性是指机床工作的稳定性,需要通过控制系统的设计和优化来保证。
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引言本次毕业设计从2005年2月28号开始到本年的六月中旬结束,长达四个月。
毕业设计是一名在校大学生最后的一次也是最重要的一次设计,说其重要主要是因为它将检验你在大学生活中所学知识的扎实程度,期间你必须复习所学过的一些课程,学习一些要用到的新的知识,它还将练习你的动手能力,思考能力,创新能力,是你在大学学习生活的一次升华,是一个提升阶段,更是走向工作岗位的一次练兵,因此我们都对此极为重视,更是投入了极大的热情与努力来更好的完成它。
本次设计在颜竞成教授的悉心指导下分四个阶段按部就班的有条不紊的进行。
第一阶段是搜集整理阶段。
在本阶段主要是搜集足够的资料信息并对设计题目进行分析和实地调查,做到心中清楚。
本设计其实从2004年元旦就开始了,截止到2004年3月份第一张外观图绘制成功为止。
第二阶段是机械部分设计阶段,本阶段主要应用大学里面所学到的饿专业知识来进行运丝机构设计和坐标工作台的横向和纵向进给机构设计。
另外还要进行储丝筒的三维零件设计。
本阶段主要是从三月份到五月份。
五月份到六月份则是第三阶段:控制系统设计阶段。
主要进行电器电路设计,包括步进电机驱动设计和脉冲功率放大电路设计。
本阶段也是一个学习的阶段,对自己不太熟悉的领域的一次学习。
六月份开始就是最后一个阶段:整理复习阶段,主要从事前几个阶段的整理温习,写说明书。
以及毕业答辩前的各项具体细节的准备。
所以说每个阶段都是十分紧张而有难度的,有些问题是由于设计的难度,有些还是因为自己知识上的欠缺和基础不扎实造成的。
可以说这次毕业设计是个查缺补漏的机会。
尤其是在同学的协助下,特别是在颜教授的指导下,遇到困难不逃避,主动请教,主动学习,独立思考提出新方案,困难一个个的解决,才有了本次设计的成功。
这次毕业设计锻炼了我团体协作精神和独立作业的能力。
专业设计基础,对自己将来都是一次具有深远影响的事情。
一、总体方案设计(一)总体方案的拟定1.电火花线切割机床具有定位、纵向和横向的直线插补功能;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。
2.电火花线切割机床属于经济型数控机床,在保证一定的加工精度的前提下,应简化结构,降低成本。
因此,进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。
3.根据电火花线切割机床最大的加工尺寸,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。
4.根据系统的功能要求,微机控制系统中除了CPU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它辅助电路。
5.纵向和横向进给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,起传动比应满足机床所要求的。
6.为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杆螺母副,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饿机构。
7.采用滚动道轨可以减少道轨见的摩擦阻力,便于工作台实现精确和微量移动,且润滑方法简单。
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。
(二)主要技术参数的确定技术参数主要包括运动参数,尺寸参数和动力参数。
DK7732电火花线切割机床的主要技术参数如下:工作台行程/mm 500*320最小切削厚度/mm 30(可调)加工表面粗糙度Ra/μm 2.5切割速度/mm2/min 100加工精度/mm 0.015切割工件最大厚度/mm 300电极丝移动速度 1.1m/s电极丝直径φ0.1~φ0.2mm二、储丝走丝部件结构设计(一)储丝走丝部件运动设计运丝机构的运动是由丝筒电机正反转得到的饿。
电极通过联轴节与丝筒连接,丝筒装有齿轮,通过过度齿轮与丝杆上的齿轮齿合。
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形滚动导轨连接,这样丝筒每转一周拖板直线移动相应的距离,因此机床工作前应根据零件厚薄和精度要求可在0.12mm到0.25mm之间调节。
1.对高速走丝机构的要求(1)高速走丝机构的储丝筒转动时,还要进行相应的轴向移动,以保证极丝在储丝筒上整齐排绕。
(2)储丝筒的径向和轴向窜动量要小。
(3)储丝筒要能够正反向旋转,电极丝的走丝速度在7~12m/s范围内无级或有级可调,或恒速转动。
(4)走丝机构最好与床身相互绝缘。
(5)传动齿轮副、丝杆副应具备润滑措施。
2、高速走丝机构的结构及特点高速走丝机构由储丝筒组合件、上下拖板、丝杆副、齿轮副、换向装置和绝缘件等部分组成,如下图2.1所示图2.1DK7732机床的储丝走丝系统机构结构图储丝筒由电动机通过联轴器带动实现正反向转动。
储丝筒另外一端通过二对齿轮减速后带动丝杆。
储丝筒、电动机、齿轮都安装在两个支架上。
支架及丝杆则安装在拖板上,调整螺母安装在底座上,拖板在底座上来回运动。
螺母具有消除间隙的副螺母和弹簧,齿轮及丝杆螺距的搭配为设旋转一圈拖板移动0.25mm,所以该储丝筒适用于φ0.25mm 以下的钼丝。
储丝筒运转时应平稳,无不正常振动。
滚筒外圆振摆应小于0.03mm,反向间隙应小于0.05mm,轴向窜动应完全彻底消除。
高频电源的负端通过碳刷送到储丝筒的尾部,然后传到钼丝上,碳刷应保持良好接触,防止机油或其它赃物进入。
储丝筒本身作为高速正反向转动,电机、滚筒及丝杆的轴承应定期拆洗并加润滑脂,换油期限可根据使用情况具体决定。
其余中间轴、齿轮、三角导轨及丝杆、螺母等每班应注油一次。
(1)储丝筒旋转组合件储丝筒旋转组合件主要由储丝筒、联轴器和轴承组成。
①储丝筒 储丝筒是电极丝稳定移动和整齐排绕的关键部件之一,一般用45号钢制造。
为了减少转动惯量,筒壁应尽量薄,按机床规格的不同,选用的范围一般为1.5~5mm 。
为进一步降低转动惯量,也可选用铝镁合金材料制造。
储丝筒壁厚要均匀,工作表面要有较好的表面粗糙度,一般R а为0.8μm 。
为保证丝筒组合件动态平衡,应严格控制内孔、外圆对支撑部分的同轴度。
储丝筒与主轴装配后的径向跳动量应不大于0.01mm 。
一般装配后,以轴的两端中心孔定位,重磨储丝筒外圆和与轴承配合的轴径。
②联轴器 走丝机构中运动组合件的电极轴与储丝筒中心轴,一般不采用整体的长轴,而是利用联轴器将二者联在一起。
由于储丝筒运转时频繁换向,联轴器瞬间会受到正反向的剪切力,但由于这个力不大,且储丝筒中心轴与电极轴有较高的同轴度要求。
所以本设计采用YLD6刚性联轴器382442241⨯⨯J J 。
(2)上下拖板走丝机构的上下拖板一般有下面二种滑动导轨。
①燕尾型导轨,这种结构紧凑,调整方便。
旋转调整杆带动塞铁,可改变导轨副的配合间隙。
但该结构制造和检验比较复杂,刚性较差,传动中摩擦损失也较大。
②三角、矩形组合式导轨,如下图所示。
导轨的配合间隙由螺钉和垫片组成的调整环节来调整。
本设计采用三角、矩形组合式导轨。
如下图2.2图2.2 三角矩形组合式导轨由于储丝筒走丝机构的上拖板一边装有运丝电动机,储丝筒轴向两边负荷差较大。
为保证上拖板能平稳的往复移动,应把下拖板设计的较长以使走丝机构工作时,上拖板部分可始终不滑出下拖板,从而保证拖板的刚度、机构的稳定性及运动精度。
(3)齿轮副和丝杆副走丝机构上拖板的传动链是由2级减速齿轮副和一组丝杆副组成,它使储丝筒在转动的同时,作相应的轴向位移,保证电极丝整齐的排绕在储丝筒上。
在本次设计线切割机中,走丝机构是常是通过配换齿轮来改变储丝筒的排丝筒的排丝距离,以适应徘绕不同直径的电机丝的要求。
丝杆副一般采用轴向调节法来消除螺纹配合间隙。
为防止走丝电机换向装置的失灵,导致丝杆副和齿轮副的损坏,在齿轮副中,可选用尼龙代替部分金属齿轮。
这不但可以在电机换向装置失灵时,由于尼龙齿轮先损坏,保护丝杆副与走丝电机,还可以减少噪声。
但是由于要照顾专业知识的复习,所以决定选用传统的金属材料制造。
(4)线架、导轮部件结构线架与走丝机构组成了电极丝的运动系统。
线架的主要功能是在电极丝按给定线速度运动时,对电极丝起支撑作用,并使电极丝工作部分与工作台平面保持一定的几何角度。
对线架的要求是:①具有足够的刚度和强度,在电极丝运动(特别是高速走丝)时,不应出现震动和变形;②线架的导轮有较高的运动精度,径向偏摆和轴向窜动不超过0.005mm;③导轮与线架本体、线架与床身之间有良好的绝缘性能;④导轮运动组合件有密封措施,可防止带有大量放电产物和杂质的工作液进入导轮轴承;⑤线架不但能保证电极丝垂直于工作台面,在具有锥度切割功能的机床上,还具有能使电极丝按给定要求保持与工作台平面呈一定角度的功能。
线架按功能可以分为固定式、升降式和偏移式三种类型:按结构可分为悬臂式和龙门式两种类型。
悬臂式固定线架主要由线架本体、导轮运动组合件及保持器等组成。
(1)线架本体结构中、小型线切割机床的线架本体常采用单拄支撑、双臂悬梁式结构。
由于支撑电极丝的导轮位于悬臂的端部,同时电极丝保持一定张力,因此应加强线架本体的刚度和强度,使线架的上下悬臂在电极丝运动时不致振动和变形。
为了进一步提高刚度和强度,在上下悬臂间增加加强筋结构。
有的机床的线架本体有的采用龙门结构。
这时,工作台拖板只沿一个坐标方向运动,另一个坐标方向的运动通过架在横梁上的线架拖板来实现。
此外,针对不同厚度的工件,还有采用丝臂张开高度可调的分离式结构,如下图2.3所示。
活动丝臂在导轨上滑动,上下移动的距离由丝杆副调节。
松开固定螺钉时,旋转丝杆带动固定于上丝臂体的丝母,使上丝臂移动。
调整完毕后拧紧固定螺钉,上丝臂位置固定下来。
为了适用线架丝臂张开高度的变化,在线架上下部分应增设副导轮,如下图2.4所示:图2.3 可调式线架本体结构图2.4 可移动丝臂(2)导轮部件结构1)导轮是本机床关键零件,关系到切割质量,对导轮运动组合件的要求如下。
①导轮V形槽面应有较高的精度,V形槽底的圆弧半径必须小于选用的电极丝半径,保证电极丝在导轮槽内运动时不产生轴向移动。
②在满足一定强度要求下,应尽量减轻导轮的质量,以减少电极丝换向时的电极丝与导轮间的摩擦。
导轮槽工作面应有足够的硬度,以提高其耐磨性。
③导轮装配后转动应轻便灵活,应尽量减少轴向窜动和径向跳动。
④进行有效的密封,以保证轴承的正常工作条件。
2)导轮运动组合件的结构导轮运动组合件的结构主要有三种;悬臂支撑结构、双支撑结构和双轴尖支撑结构。
悬臂支撑结构简单,上丝方便。
但是因为悬臂支撑,张紧的电极丝运动的稳定性较差,难于维持较高的运动精度,同时也影响导轮和轴承的使用寿命。