DK7732数控高速走丝电火花线切割机设计
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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。
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。
a、最大切割速度≥160mm2/min (电极丝直径为φ0.18mm时)b、最佳表面粗糙度 Ra≤2.5μmc、加工精度 0.015 mm二、、主机总体结构布局DK7732电火花数控线切割机是我公司的经典产品,质量稳定、性能可靠。
线架跨距在50~600mm内连续可调的功能,以适应不同厚度的切割加工。
1、床身选用了高强度铸件,设计方型箱体结构,床身底部设立了四个可调的底脚螺钉,以利机床调整水平。
2、十字坐标工作台采用拖板结构,分为两层,即上拖板和中拖板。
工作台移动选用了锻打导轨和滚珠丝杠。
整个工作台具有极高的刚性。
传动链采用齿轮减速机构,以减少传动误差,提高精度延长使用寿命3、线架高度可调,更好地保持所加工范围内的工件精度。
4、运丝机构采用尼龙齿轮传动,使用了独特的运丝筒变频器变速换向,使得换向迅速,降低噪音,寿命将延长。
三、控制系统HL系统是目前国内最广受欢迎的线切割机床控制系统之一,它的强大功能、高可靠性和高稳定性已得到行内广泛认同。
HL-PCI版本将原HL卡的ISA接口改进为更先进的PCI接口,因为PCI接口的先进特性,使得HL-PCI卡的总线部分与机床控制部分能更好的分离,从而进一步提高HL系统的抗干扰性能力和稳定性。
而且安装界限更加简单、明了,维修方便。
HL-PCI卡对电脑配置的要求不高,而且兼容性比ISA更好。
不许硬盘、软盘也能启动运行。
主要功能有:1.一控多功能,可在一部电脑上同时控制多达四部机床切割不同的工件,并可一边加工编程。
2.锥度加工采用四轴/五轴联动控制技术。
上下异形和简单输入角度两种锥度加工方式,是锥度加工变得快捷、容易。
可作变锥及等圆弧加工。
3.模拟加工,可快速显示加工轨迹特别是锥度及上下异形工件的上下面加工轨迹,并显示终点坐标结果。
4.实时显示加工图形进程,通过切换画面,可同时监视四台机床的加工状态,并显示相对坐标X、Y、J和绝对坐标X、Y、U、V等数值。
5.断电保护,入加工过程中突然断电,复电后,自动恢复各台机床的加工状态。
数控中走丝线切割机DK7732E一、主要技术规格及参数要求1.机床的主要技术参数1.1工作台行程X×Y:320×400mm1.2最大负荷量:450kg1.3最大切割厚度:300mm(可调升降)1.4最大加工锥度:6°/100mm1.6最大切割效率:100 m㎡/min1.7加工表面粗糙度:Ra≤2.5um1.8电极线(钼丝)直径范围: 0.18-0.25㎜1.9加工精度:≤0.015mm1.10工作电源:AC380V/415V 50HZ三相1.11工作液:专用乳化膏加纯净水2.电控部分2.1控制系统采用电脑工业用机,最新的CNC-16B立式控制柜。
2.2可实现X、Y、U、V四轴联动控制方式。
2.3内置全中文自动绘图编程、控制软件;加工中有轨迹、时间显示,可随时了解加工情况。
2.4编程语言采用G代码,ISO代码,兼容3B代码。
2.5走丝换向方式先进可靠;运丝速度变频可调。
2.6显示器为15″液晶彩显。
2.7通讯接口:采用标准RS-232C接口;USB接口。
(兼容AUTOCAD/CAM的DXF图形文件)2.9主要功能:具有绘图、编程功能;镜像、对称、旋转、平移功能;短路自动处理、加工结束自动停机功能;反向加工、任意段加工功能;比例缩放功能;断电报护功能;自动找中心功能;人机对话功能;系统具有自诊断功能。
.2.10高频采用微电脑控制,数字显示,效率高,丝耗低,稳定性好。
2.11机床运行环境温度:–10~40℃,湿度≤90%,电源380V±15% 频率50Hz3.机械部分3.1采用淬火合金钢导轨,经特殊工艺处理,耐磨性好,寿命长。
3.2采用滚珠丝杠;机械精度高。
二.售后服务1.内容和承诺:安装调试、培训一条龙,售后服务24内小时响应。
2.设备制造质量承诺:产品未达到技术标准,卖方包换,包退。
3.设备包修一年;4.保修期后承诺:永久性提供机床零配件、易损件的供应。
免费提供设备的软件技术升级服务。
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。
数控线切割DK7732机床设计说明书杨加俊刘贺贺祁繁徐州工程学院要图纸的请加QQ:287579959,附加说明要图纸,有全部的零件图,用solidworks打开。
目录一、简介 (1)二、线切割机床的加工原理 (1)三、主要技术参数 (1)四、机床传动系统 (2)五、创新设计 (4)六、机床电气系统 (4)七、设计过程分析与计算 (6)1.最大动载荷 (6)2.丝杠的选择 (6)3.滚珠丝杠副 (6)(1)特点 (6)(2)滚珠丝杠副的载荷计算 (7)a.工作载荷F (7)b、滚珠丝杠副主要技术参数的确定 (8)①导程Ph (8)②螺母选择 (8)Ⅰ滚珠的工作圈数i和列数j (8)Ⅱ法兰形状 (8)Ⅲ丝杠螺纹长度l (9)Ⅳ校核计算 (9)Ⅴ导轨的选择 (10)八、补充知识 (10)<1>导轨主要性能指标 (10)<2>直线导轨的选择 (11)九、数控系统的选择 (12)十、机床操作步骤和规程 (13)步骤 (13)规程 (13)十一、主要外购件 (13)十二、参考文献 (14)一、简介数控电火花线切割机床,简称线切割机床,是以运动的金属丝为工具电极,在控制系统的控制下,按预先设定的轨迹对工件进行加工。
线切割机床适合加工各种模具,切割微细精密及形状复杂的零件、样板,切割钨片、硅片等。
广泛应用在机械、电子电气等领域。
二、线切割机床的加工原理(1)线切割——数控电火花线切割加工的简称。
(2)工作原理:利用移动的金属丝作工具电极,并在金属丝和工件间通以脉冲电流,利用脉冲放电的腐蚀作用对工件进行切割加工的。
(3)由于它利用的是丝电极,因此,只能作轮廓切割加工。
(4)工作原理如图所示。
图1.线切割机床的加工原理1--数控装置 2--储丝简 3--导轮 4--电极丝 5--工件 6--喷嘴 7--绝缘板 8--脉冲发生器 9--液压泵 10--水箱 11--控制步进电动机(5)当工件与线电极间的间隙足以被脉冲电压击穿时,两者之间即产生火花放电而切割工件。
1.床身是采用高强度铸铁(HT250)成型的基座,为机床的承重部件。
一体式结构,铸件体都采用树脂砂铸造技术铸造(慢走丝铸件就采用此技术),两次高温退火处理,在同类型机床中自重也大,确保机械精度的恒久不变。
2.线架为二悬臂对称结构,钼丝张力均匀。
3.采用BMXP智能型中走丝线切割编控一体化软件,操作平台windowsxp,这是目前行业中唯一一款真正WindowsXP下开发的线切割专业软件。
4. 采用PCI总线,配备高端工业控制计算机。
5.强大的网络功能,实现远程控制。
6.可嵌入式的控制系统,实现与多种设计软件无缝连接。
7.具有机械原点找寻功能从而实现了对各段螺距误差进行补偿,伺服控制下效果尤为显著8.高频电源控制卡和软件控制卡合二为一,避免多卡控制的准确性差异和故障点多的弊端;9.高效细分的数字化专业脉冲电源,具有单方向放电功能,具有分组脉冲辅助功能,有效控制工件表面切割线纹,进一步满足高端客户的精细要求。
10.具有智能化数据库,通过大量试验和优化组合,供用户针对不同工件切割需求进行选择,也可由客户自行编辑加工参数加以存盘,并且查询调用简便。
11.特别选用新式三层过滤式水箱,延长了工作液的使用寿命,提高了工作液的洁净度,排渣性能增强,最终促使加工工件光洁度的提高,配合采用宝玛最新型的冷却液—BM系列水基工作液,对操作工及环境无害,符合环保要求。
12.可配备闭环伺服控制系统,采用日本安川伺服系统或日本三菱伺服系统。
1、BMXP智能编控系统软件的基本功能: (1)坐标系:绝对坐标、增量坐标(相对坐标); (2)图形坐标变换、缩放、旋转功能,图形跟踪显示功能; (3)直线、圆弧插补功能; (4)斜度加工功能; (5)上下异面加工功能; (6)短路、断丝处理功能; (7)停电记忆功能,加工结束自动停机功能; (8)自动对端面、对中心功能; (9)具有丰富的拐角功能,自动加过渡圆弧功能(任意拐角); (10)反向加工功能; (11)菜单技术、自动编程功能; (12)与ATUOCAD等多种设计软件无缝连接。
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。
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………………………………………………………………………………()前言毕业设计可谓是大学四年对所学知识综合的一次大的考验也是在走向工作岗位的一次练兵,更进一步锻炼了自己的动手能力和团队的合作能力,真正做到了理论联系实际教与学的一次有理结合。
数控电火花线切割机的设计具体的说来应该包括走丝设计,X、Y坐标工作台设计,脉冲电源的设计,控制部分的设计等。
按照设计的任务书,首先要了解该机床调查研究电火花线切割机的加工特点,确定DK7732线切割机床的具体技术参数,从而在第一阶段我们在衡冶进行了实地的参观测绘,初步确定参数,对照已有的院数控中心DK7725型线切割机更进一步确定具体的设计参数,根据已有的参数再对机床总体方案及控制系统总体方案进行确定。
具体到设计时对各个方案再进行点对点的修改。
接下来就是进行必要的设计与计算选型工作,就是将整体机床的设计又分为几个部分各个去突破大体就是机械部分和电气部分。
再具体到各个组件或零件。
虽说设计是个人的行为,但由于自己的知识欠缺且设计的内容跨越比较大包括电子技术、计算机技术、机械设计,很多地方肯定是难以具到,当然有在颜竟成教授的悉心指导下,很多不懂的地方这正是我们要学的地方,同时在多方面有同学们的提示才得将设计顺利进行。
这毕竟是一个学习阶段的毕业设计很多方面都是在边学边用中进行的,或者说很多方面的设计还是停留在模仿的阶段比如电气部分,控制部分都不是很成熟的设计。
第一章总体方案设计一、线切割机床的现状简介我国数控线切割机床的拥有量占世界首位,技术水平与世界先进水平差距也逐渐缩小。
尤其近年来,计算机技术的应用和线电极电火花加工技术的结合。
实现了各种复杂形状的模具和零件加工的自动化,其控制精度可达1μm,实际加工精度可达±0.01mm。
表面粗糙度可达1.25~2.5μm。
数控线切割机床是精密金加工线切割加工技术是线电极电火花加工技术,是电火花加工技术中的一种类型,简称线切割加工。
图 1.1中是线切割机床加工的工作原理示意图图1.1 线切割机工作原理示意图线切割机床采用钼丝作为电极丝。
被切割的工件为工件电极,电极丝为工具电极。
脉冲电源发出连续的高频脉冲电压,加到工件电极和工具电极上(电极丝)。
在电极丝与工件之间加有足够的、具有一定绝缘性能的工作液。
当电极丝与工件间的距离小到一定的程度时,工作液介质被击穿,电极丝与工件之间形成瞬时火花放电,产生瞬时间高温,生成大量的热,使工件表面的金属局部熔化,甚至汽化;再加上工作液体介质的冲洗作用,是得金属被蚀除下来。
这就是线切割机床的加工原理。
工件在机床坐标工作台上,按数控装置或微机程序控制下的预定轨迹进行加工最后得到所需要的形状的工件。
1.数控线切割加工的主要特点如下:1);线切割加工可以用于一般切削方法难以加工或者无法加工的形状复杂的工件加工,如冲模、凸轮、样板、外形复杂的精密零件及狭窄的缝隙。
尺寸精度可以达到0.01-0.02mm,表面粗糙度值Ra可达到1.25μm。
2);先切割加工可以用于对一般切削方法难以加工或者无法加工的金属材料和半导体材料的工件进行加工,如淬火钢、硬质合金钢、高硬度金属等,但无法实现对非金属导电材料的加工。
3);线切割加工直接利用线电极电火花进行加工,可以方便的调整加参数,如调节脉冲宽度、脉冲间隔、加工电流等,提高线切割加工精度,也可通过调节实现加工过程的自动化控制。
4);线切割加工的效率低,成本较高,不适合于加工形状简单的批量零件。
二、线切割机床的总体方案的拟定线切割机床具体加工过程为:加工者根据图纸中的工件尺寸,编制成一定的程序,并且通过键盘或光电机等输入设备将程序输入到控制器中去。
在控制系统接受到输入的程序后,将其存入存储器中。
点火花先切割机在收到命令后,就开始运行程序,通过微机控制系统进行插补运算。
每运算一次,发出一个进给脉冲,然后经过功放驱动步进电机,使机床工作台按预定的轨迹进行加工。
运丝系统由运丝电机传动给储丝筒,通过行程开关使储丝筒作往复运动,从而使得钼丝运动。
钼丝经过机架上的导轮与工件相接近,小到一定的距离。
乳化液泵即工作液将线切割机专用乳化液通过喷嘴喷入工作切口上,高频脉冲电源产生的连续高频脉冲被分别加到钼丝与工件之间的间隙进行检测,检测信号的大小送入变频电路,再由变频电路产生的频率大小来控制微机的进给速度。
当间隔增大时就加快进给速度,当间隙减小时,就减慢进给速度,以保持均衡的放电间隙,从而也维持了一定的加工电流。
1);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。
2);为了保证进给伺服系精度和平稳性,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机构统的传动。
3);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4);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。
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,传动比应满足机床所要求的。
6);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。
7);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。
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。
三、具体各部件的组成介绍线切割机床主要由机械系统、传动系统、润滑系统、电气系统和微机控制系统组成。
其主体结构由床身、坐标工作台、线架、运丝装置、工作液箱、机床电器、夹具、保护罩及机床附件等部分组成。
1);机械系统机械系统主要由床身。
坐标工作台、线架及运丝装置等组成。
机床床身是箱形结构的铸件,是安装坐标工作台、线架及运丝装置的基础,要有较好的刚性,以保证机床的加工精度。
床身既能起支撑和连接坐标工作台、运丝机构和线架等部件的作用,又起安装机床电器、存放工作液的作用。
坐标工作台主要由工作台上拖板、中拖板、下拖板、丝赶和齿轮变速箱等部件组成。
拖板的纵向和横向运动是采用“一V一平”滚动导轨结构。
如下图所第二章机械系统设计一.同步带传动的设计计算同步带传动设计计算的主要内容是根据传递的名义功率、转速、速度笔及工况来正确选择同步带的型号、带长、带宽及带轮的齿数和直径。
计算步骤如下。
1.计算设计功率pd=(k+k1+k2)pm(kw)式中:pm为同步带传递的名义功率(kw)由电机的选择名义功率为1.1kw,以知设计参数;k0为载荷修正系数参考机电综合设计表2-14为轻负荷传递功率且工作时间为普通使用每日8h-10h所以k0取1.5。
k1为使用张紧轮修正系数见表1,由表可取k1=0.1;k2为增速传动修正系数见表2,此处为减速传动所以k2=0。
表2.1 使用张紧轮修正系数k1 表2.2 增速传动修正系数k2压紧轮的位置系数增速比系数松边内侧0 1.00-1.24 0松边外侧0.1 1.25-1.74 0.1紧边内侧0.1 1.75-2.49 0.2紧边外侧0.2 2.50-3.49 0.3所以 pd=(k0+k1+k2)pm=(1.5+0.1+0)pm=1.6×1.1kw=1.76kw2.选择带的型号由Z2=192查手册GB11361-89易知无可选用的带轮且选用的话直径将超过400mm故不易装配从而应选择另一方按。
为了将同步带轮的直径减小可采用二级传动由传动比的计算:表2.3 带轮最少许用齿数小带轮转速带型号n1/(r/min)MXL XXL XL L H XH X带轮最少许用齿数<900 -- -- 10 12 14 22900-<1200 12 12 10 12 16 241200-<1800 14 14 12 14 18 261800-<3600 16 16 12 16 20 303600-<4800 18 18 15 18 22 --可采用Z1=16 Z2=48 Z3=18 Z4=72即Z1/Z2×Z3/Z4=0.0833从所查小带轮与基准宽度:小带轮直径d1=P b Z1/π=9.525×16/3.14=48.53mm第二带轮直经d2=P b Z2/π=9.525×48/3.14=145.60mm第三带轮直经d3=P b Z3/π=9.525×18/3.14=54.60mm第四带轮直径d4=P b Z4/π=9.525×72/3.14=218.40mm4.选择带长Lp根据以知中心距A(mm)的要求或初选中心距A,计算带长Lp 以知中心距A1=182mmA2=193mmLp1=2Acosφ1+π(d1+d2)/2+πφ(d2-d1)/180(mm)=2×182×cos30.9 +π(218.4+48.53)/2+π30.9 (218.4-48.53)/180 =321.9+304.78+91.54=718.22mm其中φ1=arcsin(d2-d1)/2A1=arcsin(218.40-48.53)/182=30Lp2 =2Acosφ2+π(d3+d4)/2+πφ(d4-d3)/180(mm)=2×193×cos15.5 +π(145.6+54.6)/2+π15.15 (145.6-48.53)/180=375.12+314.31+15.23=704.66其中φ2=arcsin(d4-d3)/2A2=arcsin(145.6-48.3)/2×193=15.15按手册查选择最接近计算带长值的标准带长(节线长)及相应长度代号,并查出该带的齿数zb。