车刀线切割刃磨实验研究
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题目车刀线切割刃磨实验研究学生姓名ee学号ee所在学院机械工程学院专业班级ee指导教师ee __ ____ __ 完成地点ee ___2002年 6 月 7 日车刀线切割刃磨实验研究eeee指导教师：ee摘要：电火花线切割技术是先进制造技术之一，具有加工余量小、加工精度高、生产周期短、制造成本低等突出优点，已在生产中获得广泛的应用，所以研究电火花线切割实现车刀刃磨具有重大意义。
通过对车刀刃磨的控制研究，实现对车刀的位置几何角度自动调整。
本文主要论述了对线切割技术的全面了解，建立车刀各刀面快走丝线切割成形数学模型，提出快走丝线切割成形新方法和实验方案，对建立好的车刀pro E的模型进行仿真，分析。
关键词：车刀；线切割；建模；仿真Experimental Study of Lathe Cutting GrindingeeeeTutor:eeAbstract：EDM wire cutting technology is one of the advanced manufacturing technology, mechanical production and wide application. So it is of great significance to study the wire cutting implement tool sharpening . Through the tool grinding control research,it can realize the automatically adjusts the position of the tool geometry Angle, improve the quality of grinding efficiency,reduce labor intensity of workers and timely to meet production requirement. The overall understanding of the wire cutting technology can be introduced.The paper also discusses establishing a knife tool surface fast walking thread cutting forming mathematical model, the fast walking thread cutting new forming method , the experimental scheme and establishing good tool pro E model simulation with analysis.Key words:tool ；wire cutting ；model ；simulation目录论述 (1)1 本课题的研究现状及发展趋势 (1)2 毕设的研究内容和意义 (2)第一章线切割技术 (3)1 线切割原理 (3)2 程序编制 (3)3 电参数选择 (4)4 加工方法 (4)第二章车刀分析 (6)1车刀构成 (6)2 车刀标注角度 (7)2.1 正交平面参考系 (7)2.2 正交平面参考系标注角度 (8)3车刀角度影响 (8)3.2 前角的合理选择 (9)3.3 后角的功用 (9)3.4 后角的合理选择 (9)3.5 主偏角对切削过程的影响有以下几个方面: (10)3.6 主偏角选择的主要原则是： (10)3.7 副偏角的作用 (10)3.8刃倾角的功用 (10)3.9 刃倾角的选择 (11)第三章车刀建模 (12)1 坐标设定 (12)2 刀面方程 (12)2.1 主后刀面方程 (13)2.2 副后刀面方程 (14)2.3 前刀面方程 (14)3 基于Pro/Engineer的车刀三维建模 (14)3.1 车刀的建模分析 (15)3.2 车刀建模过程 (16)第四章车刀刃磨 (22)1 方案 (22)1.1 方案一 (22)1.2 方案二 (24)1.4 方案四 (26)2 车刀刃磨 (27)3 车刀刃磨仿真 (27)致谢 (29)参考文献 (30)绪言1 本课题的研究现状及发展趋势车刀是一种应用非常普遍的金属切削刀具，用它可以在车床上加工外圆、车断面和镗孔等。
在大多数机加工厂中，车床数控车床得到广泛的应用，车刀应用的频率更高。
车刀和其它刀具一样，切削一段时间后就会变钝，此时必须对其重磨方可使用。
否则，该车刀报废，所以车刀的重磨工作量非常大。
各种柔性制造生产对切削刀具提出了更高的要求，要求使用的刀具具有可靠性高，使用寿命长，一致性好的特点。
要求刀具的基本耐用度一致。
这就要求刀具刃磨实现机械化，自动化。
传统的手工刃磨，和刃磨机无法达到这些要求。
而本课题研究的车刀线切割加工具有调整参数方便，加工精度高的特点。
用普通刀具切削加工一些材料时,刀具磨损快,寿命短,只能采用很低的切削速度和使用切削液的湿式切削加工方法,不仅制约这些材料的广泛应用,也不符合绿色制造工艺的要求，也不能更高精度上满足工件的要求。
通过对车刀线切割刃磨的研究，能够实现走丝自动完成车刀的刃磨，以提高刃磨精度和刃磨效率，减少工人工作强度，满足现代生产对车刀刃磨的要求，使工人师傅简单，快捷的完成工作任务。
随着科学技术的发展，对各类产品的制造要求越来越高，对线切割加工技术也提出了更高的要求。
国外(欧美、日本等)研究发展的数控低速走丝电火花线切割机为适应对制造加工技术的要求，采用闭环数字交(直)流伺服控制系统，确保优良的动态性能和高定位精度，加工精度可控制在若干微米以内。
同时机床具有数字自适应控制电源、自动穿丝、自动卸除废料、短路自动回退等自动化技术，此外对电极丝张力和工作液压力也可进行控制。
由于使用了新技术并注重计算机软件技术的更新和发展，低速走丝线切割机的工艺指标已达到了相当高的水平。
即使对形状复杂零件的加工，最高切割速度也可超过300mm2/min；尺寸精度可达到±2～5μm；表面粗糙度可达到Ra0.1～0.2μm(多次切割)。
机床的自动化程度高，加工稳定性好，已向无人化加工发展。
在国外，对立车刀及其他复杂刀具磨削工艺和数控工具磨床的研究开发早，己经发展到了很高的水平。
对于车刀刀刃的磨削90%以上是在数控工具磨上进行的，基本上实现了一次装件自动完成刀刃的全部磨削。
有的数控工具磨还实现了自动上工件(被磨刀具)、自动磨削、自动修整砂轮、自动补偿、自动工件的全过程自动化。
电火花线切割机由于受到电极丝损耗、机械部分的结构与精度、进给系统的开环控制、加工中工作液导电率的变化、加工环境的温度变化及本身加工的特点(如运丝速度快、振源比较多、导轮磨损大)等因素影响，机床的加工精度有限。
以目前机床的现状，要在较短的时间内与低速走丝线切割机在加工精度方面进行竞争，困难是相当大的，而且研究开发的代价也会很高，机床的制造成本将大幅度提高，从现实和市场的角度来考虑都是不太适宜的。
因此，电火花线切割机的发展策略是扬长避短，以发展中低档机床为主，使机床向适当加工精度、良好的加工稳定性和容易操作的方向发展，来满足不断发展的生产需要。
目前市场上高速走丝线切割机最大的优势在于拥有良好的性能价格比，机床的进一步发展必须以此为基本出发点，不能过分强调机床加工精度，而忽视机床性能价格比的因素。
如违背这一原则，机床制造商和用户都难以接受。
为在较短的时间内，使电火花线切割机的加工性能有较大的提高。
电火花线切割机要进一步发展，必须摆脱单板机作为数控系统，采用新的数控系统。
目前国内已有基于PC的高速走丝线切割机数控系统，但其主要功能是加工轨迹编程，机床加工控制功能还很不完善，没有充分利用PC的资源。
在运用新技术、新工艺的同时，还必须重视对电火花线切割加工工艺规律进行深入细致的基础理论和实验研究，这也是一个非常重要的环节。
2 毕设的研究内容和意义本次毕设主要内容是对线切割技术的全面了解，建立车刀各刀面快走丝线切割成形数学模型，提出快走丝线切割成形新方法，和实验方案，对建立好的车刀pro E的模型进行仿真，分析。
车刀线切割刃磨技术及控制研究的意义在于提车刀的刃磨质量，降低制造成本提高生产率;通过对车刀刃磨的控制研究，实现对车刀的自动刃磨和重磨，减轻工人的劳动强度，及时满足生产的需求。
第一章线切割技术电火花线割加工在对一些难切削的材料、特殊及复杂形状的零件的加工上较传统的切削加工方法具有明显的优势，因此被广泛应用于模具、工具、航空航天等制造加工领域。
根据电极丝运动的方式将电火花线切割机床分为快走丝电火花线切割机床和慢走丝电火花线切割机床，二者具有不同的特点和应用场合。
快走丝电火花线切割机床因其操作简单、成本低等优点而被普遍采用。
在线切割加工过程中，影响加工质量和效率的因素较多，本文结合相关资料，对数控快走丝电火花线切割加工的工艺方法进行研究。
1 线切割原理电火花线切割加工,其基本工作原理是利用连续移动的细金属丝（称为电极丝）作电极，对工件进行脉冲火花放电蚀除金属、切割成型。
它主要用于加工各种形状复杂和精密细小的工件。
高速走丝电火花线切割机床，其电极丝作高速往复运动，一般走丝速度为8～10m/s，电极丝可重复使用，加工速度较高。
2 程序编制（1）软件系统中，对于圆线段存在一个默认点(往往是最右端的1/4点)为圆的起点和终点，而采用直线切入方式时默认的导入线是从入丝点到选中的线段起点。
如果导入线不符合要求，可以将圆打断，并定义符合要求的打断点，重新生成加工轨迹即可。
（2）绘制图形后，生成加工轨迹时选择加工轮廓并指定搜索路径后无法搜索到所有的加工轮廓的情形。
造成该问题的原因有以下四种：（a）在某个交点处(交点位于搜索到的加工轮廓与未搜索到的加工轮廓交界处)存在两条以上的线段。
解决办法是将图形局部放大，找出这样的点并将多余的线段剪裁或删除掉；（b）存在多余线段，即在同一处(搜索到的加工轮廓与未搜索到的加工轮廓交界处)存在两条或两条以上的线段。
解决办法是删除可能具有多余线段的线段，然后重画图形，看是否存在多余线段，如此检验各处，直到能正常生成加工轨迹为止；（c）存在电极丝会同时接触多处加工轮廓的地方，比如直线段长度小于电极丝直径或者内圆弧半径小于电极丝半径等。
解决方法是将这些位置的尺寸增大，利用尖角或圆角过渡避免问题；（d）加工轮廓不封闭，即某两条线没有相交。
解决办法是将图形局部放大，找出不相交的线段并将它们连接。
（3）选择合适的偏移量。
根据电火花线切割加工原理，在电极丝与工件金属表面之间存在一个放电间隙，该间隙根据不同机床的要求不同，一般为0.01 mm。
