论文 基于异型薄壁零件的三轴联动数控电火花成型加工机设计研究
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3.4主轴组件的结构设计…………………………………………………………………………34
3.4.1滚珠丝杠的支撑型式……………………………………………………………………34
3.4.2轴承的配置形式…………………………………………………………………………35
3.4.3主轴组件的调整和预紧…………………………………………………………………35
本课题根据企业的实际生产需求，将多轴联动控制技术应用于生产实际，通过对数控电火花机床机械系统功能进行分析，完成了电火花成型机床总体结构和进给系统的设计；同时，基于多轴联动控制的要求，在机床主要的加工成形运动基础上引入多种直线运动协调组合的复合运动方式，以满足工件加工要求，并在此基础上完成了控制系统的硬件设计和软件控制。
第二章三轴联动电火花成型机床总体结构设计……………………………………6
2.1电火花成型加工机床的构成及结构形式………………………………………………………6
2.1.1电火花成型机的类型…………………………………………………………………6
2.1.2电火花成型机的结构形式、特点、使用场合电火花成型机的类型…………………7
电火花成形加工要在加工精度、加工效率、加工范围等方面取得重大突破，一个重要的发展方向就是对机床成形运动方式的创新和多样化。本课题的研究，是对电火花成型加工发展方向的一次有益尝试，通过改进电火花加工机床的伺服系统、控制系统、机床结构等，在保证加工精度的前提下提高了加工效率；通过开放式的控制系统，提高了电火花成型加工过程的自动化。
摘要
电火花成形加工技术在制造业领域占有重要地位，是实现难加工材料、复杂零件精密加工的有效手段。近年来，随着模具工业和计算机技术的发展，促进了多轴联动电火花加工技术的进步。采用多轴回转系统与多种直线运动协调组合成多种复合运动方式，以适应不同种类工件的加工要求，扩大了数控电火花加工的加工范围，提高其在精密加工方面的比较优势和技术效益。数控电火花加工机床可利用多轴联动加工，很方便地实现传统电火花机床难以加工的复杂型腔模具或微小零件的加工。
4.3.1下位机程序存储器的扩展………………………………………………………………41
4.3.2下位机数据存储器的扩展………………………………………………………………43
4.4下位机I/O接口的扩展………………………………………………………………………44
4.4.18255A可编程外围并行I/O接口……………………………………………………44
目录
中文摘要
英文摘要
第一章绪论………………………………………………………………………………………1
1.1课题的研究背景………………………………………………………………………………1
1.2电火花加工概述…………………………………………………………………………………1
1.2.1电火花加工基本原理……………………………………………………………………1
4.2.1MCS—51系列单片机的简介…………………………………………………………38
4.2.2下位机的时钟电路设计………………………………………………………………39
4.2.1下位机的复位电路设计………………………………………………………………40
4.3系统扩展………………………………………………………………………………………41
4.4.2 8155可编程外围并行I/O接口………………………………………………………45
4.5步进电机控制电路设计………………………………………………………………………47
4.5.1步进电机开环驱动原理………………………………………………………………49
4.5.2脉冲分配………………………………………………………………………………50
4.5.3驱动电路………………………………………………………………………………50
4.6光电隔离电路设计…………………………………………………………………………51
4.7本章小结………………………………………………………………………………………52
第五章本设计的主要创新点…………………………………………………………………55
3.2.1滚珠丝杠的设计计算……………………………………………………………………12
3.2.2齿轮及转矩的有关计算…………………………………………………………………16
3.3X轴进给传动系统精密部件的设计……………………………………………………………20
3.3.1X轴滚珠丝杠的工作情况分析…………………………………………………………20
经过生产实践表明，该机床具有稳定性好、生产效率高、可维护性好和成本低等优点。
关键词：电火花加工三轴联动结构分析伺服系统控制设计
Abstract
EDM technology in the manufacturing sector occupies an important position, is to achieve difficult to process materials, precision machininge effective means. In recent years, with the mold industry and computer technology, has contributed to multi-axis EDM technology. Use of multi-axis rotary system with a variety of linear motor coordination combined into a variety of complex movement pattern to suit the different types of work pieces, and expand its range of CNC machining EDM to improve its precision processing of the comparative advantages and technical C EDM machine can make use of multi-axis simultaneous machining, it is easy to achieve the traditional EDM hard to process the complex cavity molds or tiny parts processing.
第六章影响电火花加工精度的主要因素………………………………………………57
第七章总结………………………………………………………………………………59
3.3.2X轴滚珠丝杠的设计计算………………………………………………………………20
3.3.3传动系统的刚度计算……………………………………………………………………25
3.3.4传动系统的刚度验算……………………………………………………………………30
3.3.5X轴进给机构转动惯量的计算及电机的选择………………………………………31
2.2三轴联动电火花数控成型机总体结构设计…………………………………………………9
2.2.1机床机械系统的功能分析………………………………………………………………9
2.2.2机床总体方案的拟定……………………………………………………………………10
2.2.3机床主要技术参数及精度指标…………………………………………………………10
This topic needs of the enterprise's actual production would be multi-axis control technology applied to production practice, through the mechanical system features CNC EDM analysis of the EDM machine to complete the overall structure and feed system design; the same time, based onmulti-axis control requirements, in the machine processing of forming the main campaign to introduce a variety of linear motion on the basis of the coordination of complex movement pattern combinations to meet the work piece machining requirements, and on this basis, the completion of the control system hardware design and software control.
After production practice shows that the machine has a good stability, high production efficiency, maintainability, good and low cost.
Keywords: EDMThree-axis linkageStructural AnalysisServoControl Design
1.2.2电火花加工分类、特点和适用范围………………………………………………………2
1.3电火花加工技术发展现状…………………………………………………………………3
1.4本课题的研究意义及主要任务…………………………………………………………………5
1.5本章小结…………………………………………………………………………………………5
2.3本章小结………………………………………………………………………………………11
3.4.1滚珠丝杠的支撑型式……………………………………………………………………34
3.4.2轴承的配置形式…………………………………………………………………………35
3.4.3主轴组件的调整和预紧…………………………………………………………………35
本课题根据企业的实际生产需求，将多轴联动控制技术应用于生产实际，通过对数控电火花机床机械系统功能进行分析，完成了电火花成型机床总体结构和进给系统的设计；同时，基于多轴联动控制的要求，在机床主要的加工成形运动基础上引入多种直线运动协调组合的复合运动方式，以满足工件加工要求，并在此基础上完成了控制系统的硬件设计和软件控制。
第二章三轴联动电火花成型机床总体结构设计……………………………………6
2.1电火花成型加工机床的构成及结构形式………………………………………………………6
2.1.1电火花成型机的类型…………………………………………………………………6
2.1.2电火花成型机的结构形式、特点、使用场合电火花成型机的类型…………………7
电火花成形加工要在加工精度、加工效率、加工范围等方面取得重大突破，一个重要的发展方向就是对机床成形运动方式的创新和多样化。本课题的研究，是对电火花成型加工发展方向的一次有益尝试，通过改进电火花加工机床的伺服系统、控制系统、机床结构等，在保证加工精度的前提下提高了加工效率；通过开放式的控制系统，提高了电火花成型加工过程的自动化。
摘要
电火花成形加工技术在制造业领域占有重要地位，是实现难加工材料、复杂零件精密加工的有效手段。近年来，随着模具工业和计算机技术的发展，促进了多轴联动电火花加工技术的进步。采用多轴回转系统与多种直线运动协调组合成多种复合运动方式，以适应不同种类工件的加工要求，扩大了数控电火花加工的加工范围，提高其在精密加工方面的比较优势和技术效益。数控电火花加工机床可利用多轴联动加工，很方便地实现传统电火花机床难以加工的复杂型腔模具或微小零件的加工。
4.3.1下位机程序存储器的扩展………………………………………………………………41
4.3.2下位机数据存储器的扩展………………………………………………………………43
4.4下位机I/O接口的扩展………………………………………………………………………44
4.4.18255A可编程外围并行I/O接口……………………………………………………44
目录
中文摘要
英文摘要
第一章绪论………………………………………………………………………………………1
1.1课题的研究背景………………………………………………………………………………1
1.2电火花加工概述…………………………………………………………………………………1
1.2.1电火花加工基本原理……………………………………………………………………1
4.2.1MCS—51系列单片机的简介…………………………………………………………38
4.2.2下位机的时钟电路设计………………………………………………………………39
4.2.1下位机的复位电路设计………………………………………………………………40
4.3系统扩展………………………………………………………………………………………41
4.4.2 8155可编程外围并行I/O接口………………………………………………………45
4.5步进电机控制电路设计………………………………………………………………………47
4.5.1步进电机开环驱动原理………………………………………………………………49
4.5.2脉冲分配………………………………………………………………………………50
4.5.3驱动电路………………………………………………………………………………50
4.6光电隔离电路设计…………………………………………………………………………51
4.7本章小结………………………………………………………………………………………52
第五章本设计的主要创新点…………………………………………………………………55
3.2.1滚珠丝杠的设计计算……………………………………………………………………12
3.2.2齿轮及转矩的有关计算…………………………………………………………………16
3.3X轴进给传动系统精密部件的设计……………………………………………………………20
3.3.1X轴滚珠丝杠的工作情况分析…………………………………………………………20
经过生产实践表明，该机床具有稳定性好、生产效率高、可维护性好和成本低等优点。
关键词：电火花加工三轴联动结构分析伺服系统控制设计
Abstract
EDM technology in the manufacturing sector occupies an important position, is to achieve difficult to process materials, precision machininge effective means. In recent years, with the mold industry and computer technology, has contributed to multi-axis EDM technology. Use of multi-axis rotary system with a variety of linear motor coordination combined into a variety of complex movement pattern to suit the different types of work pieces, and expand its range of CNC machining EDM to improve its precision processing of the comparative advantages and technical C EDM machine can make use of multi-axis simultaneous machining, it is easy to achieve the traditional EDM hard to process the complex cavity molds or tiny parts processing.
第六章影响电火花加工精度的主要因素………………………………………………57
第七章总结………………………………………………………………………………59
3.3.2X轴滚珠丝杠的设计计算………………………………………………………………20
3.3.3传动系统的刚度计算……………………………………………………………………25
3.3.4传动系统的刚度验算……………………………………………………………………30
3.3.5X轴进给机构转动惯量的计算及电机的选择………………………………………31
2.2三轴联动电火花数控成型机总体结构设计…………………………………………………9
2.2.1机床机械系统的功能分析………………………………………………………………9
2.2.2机床总体方案的拟定……………………………………………………………………10
2.2.3机床主要技术参数及精度指标…………………………………………………………10
This topic needs of the enterprise's actual production would be multi-axis control technology applied to production practice, through the mechanical system features CNC EDM analysis of the EDM machine to complete the overall structure and feed system design; the same time, based onmulti-axis control requirements, in the machine processing of forming the main campaign to introduce a variety of linear motion on the basis of the coordination of complex movement pattern combinations to meet the work piece machining requirements, and on this basis, the completion of the control system hardware design and software control.
After production practice shows that the machine has a good stability, high production efficiency, maintainability, good and low cost.
Keywords: EDMThree-axis linkageStructural AnalysisServoControl Design
1.2.2电火花加工分类、特点和适用范围………………………………………………………2
1.3电火花加工技术发展现状…………………………………………………………………3
1.4本课题的研究意义及主要任务…………………………………………………………………5
1.5本章小结…………………………………………………………………………………………5
2.3本章小结………………………………………………………………………………………11
