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1、20132013 届届毕业设计毕业设计( (论文论文) )电火花线切割机床四轴联动加工的电火花线切割机床四轴联动加工的 实际探讨实际探讨目录目录摘要摘要前言前言第一章第一章 电火花线切割机床简介电火花线切割机床简介1.1 电火花线切割的历史和将来 1.2 电火花线切割机床的种类 1.3 电火花线切割的基本工作原理第二章第二章 电火花线切割机床型号电火花线切割机床型号2.1 数控电火花线切割机床的型号及参数标准 2.2 X、Y 坐标工作台 2.3 储丝走丝部件的结构2.3-1 对高速走丝机构的要求2.3-2 高速走丝机构的结构2.4 进电方式2.4-1 储丝筒进电方式2. 4-2 丝架进电方式2
2、.5 电火花线切割机床电路参数第三章第三章 电火花线切割机床电路详解电火花线切割机床电路详解3.1 运动模块 3.2 高频输出模块 3.3 电源模块第四章第四章 电火花线切割机床故障维修与保养电火花线切割机床故障维修与保养4-1 机床故障维修的由来4.2 常用排除故障的方法 4.3 实际故障排除4.3-1 功能程序检验法4.3-2 通过原理分析法4.3-3 测量比较法4.3-4 用交换诊断法确定驱动器是否损坏4.3-5 联系厂家寻求技术支持4.4 操作安全第五章第五章 调试调试5.1 零件图5.2 上、下异形零件的线切割加工工艺要求5.3 生成加工轨迹5.3-1 编制 28mm 圆的线切割加工
3、程序5.3-2 编制正五角星线切割加工程序5.3-3 程序合成5.4、加工检验5.5、调试总结总结总结 致谢词致谢词 附录参考文献附录参考文献前前 言言毕业设计是学院对我们毕业生在大学中所学知识的一个检验，它几乎包含了我们学习的全部专业知识。通过所学的专业知识，能完成相应的课题设计，毕业设计工作做的好坏，直接体现了个人在大学阶段学习实力的强弱，反应了学生掌握专业知识的扎实性，我们必须拿出百分之百的热情，用心搞好毕业设计。随着生产的发展和技术的进步，高速走丝线切割加工日益普及，其中量大面广者仍为普通机床。而其电气系统，虽然不失一般机床电气的共性，却因为电火花加工的特殊性、加上线切割工作电极的独特
4、性，使得它又表现出了鲜明的个性看起来平淡无奇的一个电路，说不定却隐藏着某种奥妙。本次设计共分为 3 个大部分，第一部分是对电火花机床参数、基本工作原理进行简单的一些介绍，如：机床的结构、机床的进电方式等，第二部分是对电火花机床加工时我们遇到的某些问题和一些维修、处理方法；第三部分是对电火花机床维修好后，并加工一些零件进行调试和检测，我们在本次毕业设计中还穿插一些相应的图，来更形象的说明。本毕业设计说明书的小组成员有胡文武、刘幸、徐雯娜、刘阳征、孙波在编写过程中，湖南化工职业技术学院机械工程系张军讲师给予了具体指导，本设计说明书在编写过程中还参阅了大量的同行的教材、资料和文献。在此一并致谢。限于
5、编者水平，设计中错误和不当之处在所难免，恳请读者批评指正。编者2012 年 12 月摘要摘要电火花线切割加工是利用浸在工作液中的两极间脉冲放电时产生的电蚀作用蚀除导电材料的特种加工方法，又称放电加工或电蚀加工，英文简称 EDM。电火花加工的主要用于加工具有复杂形状的型孔和结构较小零件；加工各种硬、脆材料，如硬质合金和淬火钢等；加工深细孔、异形孔、深槽、窄缝和切割薄片等；加工各种成形刀具、样板和螺纹环规等工具和量具。关关键键词词：电火花线切割、往复走丝机床、故障检修、机床原理。专专业业译译文文：Wire cut EDM machining is the use of working liquid
6、 submerged in the poles caused between pulse discharge of electrical erosion corrosion in addition to conducting material special processing method, also called electro discharge machining or electric erosion processing, English referred to as EDM. Edm is mainly used for processing with complex shap
7、e and small type hole structure parts; Processing of hard and brittle materials, such as cemented carbide and hardened steel, etc.; Processing deep pore, shaped hole, deep groove, narrow seam and cutting chip, etc.; Processing various forming tools, sample and thread ring gauge, etc tools and measur
8、ing tools.Keywords: wire cutting, reciprocating silking machines, trouble, machine tool principle.第一章第一章 电火花线切割机床简介电火花线切割机床简介1.11.1 电火花线切割的历史和将来电火花线切割的历史和将来电火花线切割机（Wire cut Electrical Discharge Machining 简称 WEDM） ，属电加 工范畴，是由前苏联拉扎林科夫妇研究开关触点受火花放电腐蚀损坏的现象和原因时， 发现电火花的瞬时高温可以使局部的金属熔化、氧化而被腐蚀掉，从而开创和发明了 电火花加工
9、方法。线切割机也于 1960 年发明于前苏联，我国是第一个用于工业生产的国家。自 1970 年 9 月由第三机械工业部所属国营长风机械总厂研制成功“数字程序自动 控制线切割机床”，为该类机床国内首创。1972 年第三机械工业部对工厂生产的 CKX 数控线切割机床进行技术鉴定，认为已经达到当时国内先进水平。1973 年按照 第三机械工业部的决定，编号为 CKX 1 的数控线切割机床开始投入批量生产。1981 年 9 月成功研制出具有锥度切割功能的 DK3220 型的坐标数控机，产品的最大 特点是具有 1.5 度锥度切割功能。完成了线切割机床的重大技术改进。随着大锥度切 割技术逐步完善，变锥度、上
10、下异形的切割加工也取得了很大的进步。大厚度切割技 术的突破，横剖面及纵剖面精度有了较大提高，加工厚度可超过 1000mm 以上。使 往复走丝线切割机床更具有一定的优势。同时满足了国内外客户的需求。由于技术的突破和电火花线切割机床加工精度高等各方面的优势，使得这类机床 的数量正以较快的速度增长，由原来年产量 23 千台上升到年产量数万台，据几年 前的报告称全国往复走丝线切割机床的存量已达 20 余万台，应用于各类中低档模具 制造和特殊零件加工，成为我国数控机床中应用最广泛的机种之一。正是因为电火花 线切割在工业加工中表现出的优势。让电火花线切割机床在加工制造业中成为了必不 可少的机种。1.21.
11、2 电火花线切割机床的种类电火花线切割机床的种类低速走丝线切割机电极丝以铜线作为工具电极，一般以低于 0.2m/s 的速度作单 向运动，在铜线与铜、钢或超硬合金等被加工物材料之间施加 60300V 的脉冲电压， 并保持 550um 间隙，目前精度可达 0.001mm 级，表面质量也接近磨削水平。电极 丝放电后不再使用，而且采用无电阻防电解电源，一般均带有自动穿丝和恒张力装置。 工作平稳、均匀、抖动小、加工精度高、表面质量好，但不宜加工大厚度工件。由于 机床结构精密，技术含量高，机床价格高，因此使用成本也高。往复走丝电火花线切割机床的走丝速度为 612 m/s，是我国独创的机种。但由 于往复走丝
12、线切割机床不能对电极丝实施恒张力控制，故电极丝抖动大，在加工过程 中易断丝。由于电级丝是往复使用，所以会造成电极丝损耗，加工精度和表面质量降 低。立式自旋转电火花线切割机（卧式自旋转电火花线切割机）。立式回转电火花线 切割机的特点与传统的高速走丝和低速走丝电火花线切割加工均有不同，首先是电极 丝的运动方式比传统两种的电火花线切割加工多了一个电极丝的回转运动；其次，电 极丝走丝速度介于高速走丝和低速走丝直接，速度为 12m/s。由于加工过程中电极丝增加了旋转运动，所以立式回旋电火花线切割机与其他类型线切割机相比，最大的 区别在于走丝系统。立式回转电火花线切割机的走丝系统由走丝端和放丝端两套结构
13、完全相同的两端作为走丝结构，实现了电极丝的高速旋转运动和低速走丝的复合运动。 两套主轴头之间的区域为有效加工区域。除走丝系统外，机床其他组成部分与高速走 丝线切割机相同。与单向低速走丝电火花线切割机床相比，往复高速走丝电火花线切 割机床在平均生产率、切割精度及表面粗糙度等关键技术指标上还存在较大差距。中走丝:中走丝”并非指走丝速度介于高速与低速之间，而是复合走丝线切割机床， 其走丝原理是在粗加工时采用 8-12m/s 高速走丝，精加工时采用 1-3m/s 低速走丝， 这样工作相对平稳、抖动小，并通过多次切割减少材料变形及钼丝损耗带来的误差， 使加工质量也相对提高，加工质量可介于高速走丝机与低速
14、走丝机之间。1.31.3 电火花线切割机电火花线切割机基基本本物物理理原原理理自由正离子和电子在场中积累，很快形成一个被电离的导电通道。在这 个阶段，两板间形成电流。导致粒子间发生无数次碰撞，形成一个等离子区，并很快升高到 8000 到 12000 度的高温，在两导体表面瞬间熔化一些材料，同时， 由于电极和电解液的汽化，形成一个气泡，并且它的压力规则上升直到非常高。 然后电流中断，温度突然降低，引起气泡内向爆炸，产生的动力把溶化的物质抛 出弹坑，然后被腐蚀的材料在电解液中重新凝结成小的球体，并被电解液排走。 然后通过 NC 控制的监测和管控，伺服机构执行，使这种放电现象均匀一致，从而 达到加工
15、物被加工，使之成为合乎要求之尺寸大小及形状精度的产品。第二章第二章 电火花线切割机床型号介绍电火花线切割机床型号介绍2.12.1 数控电火花线切割机床的型号及参数标准数控电火花线切割机床的型号及参数标准我国机床型号的编制是根据 JB183876（金属切削机床型号编制方法）之规定 进行的，机床型号由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，它表示机床的类别、特性和基 本参数。 我们研究的数控电火花线切割机型号 DK7725 的含义如下：2.22.2 X X、Y Y 坐标工作台坐标工作台机床主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架和床身四个部分。 X、Y 坐标工作台是用来装夹被加工的工件，X 轴和 Y 轴由控制台发
16、出进给信号， 分别控制两个步进电动机，进行预定的加工。工作台工作台一、拖板 拖板主要由下拖板 1、中拖板 2、上拖板 3（工作台）组成。通常下拖板与床身 固定联系；中拖板置于下拖板之上，运动方向为坐标 y 方向；上拖板置于中拖板之 上，运动方向为坐标 x 方向。其中上、中拖板一端呈悬臂形式，以放置步进电机。为在减轻质量的条件下，增加拖板的结合面，提高工作台的刚度和强度，应使 上拖板在全行程中不伸出中拖板，中拖板不伸出下拖板。这种结构使坐标工作台所 占面积较大，通常电机置于拖板下面，增加了维修的难度。二、导轨坐标工作台的纵、横拖板是沿着导轨往复移动的。因此，对导轨的精度、刚度 和耐磨性有较高的要求。此外，导轨应使拖板运动灵活、平稳。线切割机床常选用滚动导轨。因为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。缺点是接触面之间不易保持油膜， 抗振能力较差。滚动导轨有滚珠导轨、滚柱导轨和滚针
