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1、 毕业设计（论文）课 题：线切割机工作台的改进与设计专业: 数控技术 班级: 08数控三班 学号: 30 姓名: 指导老师: 安徽工贸职业技术学院2010年12月论 文 摘 要在我国工业技术飞速发展的新形势下，急需大力发模具加工技术，而数控电火花切割技术正是模具加工工艺领域中的一种关健技术。目前在电机、仪表等行业新产品的研制开发过程中，常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件，大大缩短了研制周期，并降低了成本。因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要，也能为我国的工业的发展起一定的推动作用。以增加电火花线切割机的切割范围、切割工艺为出发点，本设计是对电火花线切割机工作台的改进，使其工作台
2、能在X轴线上偏移015度，从而提高切割范围。目录论文摘要第1章 绪论 11.1 课题来源与意义21.2 设计要求和设计内容2第2章 基础知识22.1 线切割机简介22.1.1 国外线切割机的发展22.1.2 国内线切割机的发展22.2 高速走丝线切割机32.2.1 高速走丝线切割加工技术的现状32.2.2 高速走丝线切割加工技术的发展趋势42.3 电火花线切割机52.3.1 电火花线切割和成型机区别52.3.2 电火花线切割机床组成52.3.3 线切割加工的应用52.3.4 线切割放电加工基本原理52.3.5 电火花加工的物理原理如下62.3.6 结论和展望6第3章 各机构的设计73.1 导轨
3、的设计73.1.1 初步确定导轨方案73.1.2 结构和长度的确定83.1.3 配合度及工差的确定103.2 齿轮的设计103.2.1 优缺点及分类，齿轮的选择103.2.2 此渐开线标准直齿圆柱齿轮机构的设计113.2.3 标准齿轮的几何尺寸133.2.4 齿轮的精度选择143.2.5 齿轮材料的选择143.2.6 齿轮传动的润滑163.2.7 渐开线直齿圆柱齿轮啮合传动设计163.2.8 齿轮机构啮合传动的几何尺寸213.2.9 齿轮传动的失效形式233.3 蜗轮、蜗杆的设计253.3.1 蜗杆传动的特点263.3.2 蜗轮蜗杆的结构特点3.3.3 蜗轮蜗杆几何尺寸的确定263.3.4 蜗
4、杆传动的受力分析283.3.5 蜗轮蜗杆各参数的确定303.3.6 蜗轮传动的润滑及热平衡计算313.3.7 蜗轮轴和轴承的选择与设计323.4 丝杆、螺母的设计36第4章 工作台注意事项39结论41致谢42参考文献42附录143附录244第1章 绪论1.1 课题来源与意义近年来，随着在我国国民经济的飞速发展，特别是工业技术飞速发展的新形势下，急需大力发模具加工技术，而数控电火花切割技术正是模具加工工艺领域中的一种关健技术。目前在电机、仪表等行业新产品的研制开发过程中，常采用数控电火花线切割方法直接切割出零件，大大缩短了研制周期，并降低了成本。在重多工业产品的生产过程中，都用到了数控电火花线切
5、割机床，如飞机制造、汽车模具制造、手机零部件的生产等，因此电火花机床的研究与改进是我国国内市场的需要，也能为我国的工业的发展起一定的推动作用。以增加电火花线切割机的切割范围、切割工艺为出发点，本课题是针对电火花线切割机DK7745工作台的改进，使其工作台能在X轴线上偏移015度，以增加走丝对工件的切削范围，从而提高机床的切肖范围。使电火花线切割机更有效的服务于生产领域，更好的为我国工业产品的生产服务。1.1 设计要求和设计内容第2章 基 础 知 识本章介绍线切割加工机发展史，中国的线切割机床，高速走丝线切割加工技术的现状.2.1 线切割机简介2.1.1 世界线切割机的发展 20世纪中期, 苏联
6、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方法, 线切割放电机也于1960年发明于苏联。当时以投影器观看轮廓面前后左右手动进给工作台面加工，其实认为加工速度虽慢，却可加工传统机械不易加工的微细形状。代表的实用例子是化织喷嘴的异形孔加工。当时使用之加工液用矿物质性油(灯油)。绝缘性高，极间距离小，加工速度低于现在械械，实用性受限。将之NC化，在脱离子水(接近蒸馏水)中加工的机种首先由瑞士放电加工机械制造厂在1969年巴黎工作母机展览会中展出，改进加工速度，确立无人运转状况的安全性。但NC纸带的制成却
7、很费事，若不用大型计算机自动程序设计，对使用者是很大的负担。在廉价的自动程序设计装置(Automatic Programed Tools APT)出现前，普及甚缓。日本制造厂开发用小型计算机自动程序设计的线切割放电加工机廉价，加速普及。线切割放电加工的加工形状为二次元轮廓。自动程序装置广用简易形APT(APT语言比正式机型容易)，简易形APT的出现为线切割放电机发展的重要因素2.1.2 国内线切割机的发展线切割机床起源于20世纪70年代初，在实行市场经济以前线切割机床的发展比较缓慢，主要是因为当时中国的电子工业比较落后，线切割机床的生产厂均为国有企业。 虽然技术能力强，但是由于与市场脱节，加之
8、计划经济的束缚生产出的线切割机床不仅故障率高，而且性能也很有限（只能切割50mm厚，效率为30mm²/min左右）但是无论如何这种线切割机床是中国特有的一种机床，它同国外的线切割机床相比虽然精度低一些，但是它的制造及使用成本是有绝对优势的，对于那些发展中国家是非常适合的，正是由于这种潜在市场的需求。 在中国实行市场经济以后，全国涌现出了很多的线切割机床生产厂，于是线切割市场上出现了无序竞争，无序竞争演变成价格竞争，为了降低成本，一些技术实力差的企业降低生产标准，加之国家有关技术监督机构管理不得力，使市场上的不同厂家的线切割机床质量出现巨大差异，同是线切割机床有的可以使用10年精度不衰
9、减，有的只能使用二年，同一规格的线切割机床价格可以相差10万人民币，这确实给用户的选型造成很大困难（特别是国外用户），稍有不甚就会上当，那幺这些不合格的线切割机床为什幺还能在市场上出现？ 造业对线切割应用的普及，现在的线切割机床的应用已不仅仅局限在模具制造，有大部分机械零件的粗加工也在用线切割机床，所以低档次的线切割机床也有一定市场。另一个原因就是GB792687线切割机床精度标准中明确规定：在达到本标准之前首先要达到JB267082金属切削机床精度检验通则，而一些不具能力的生产厂钻国家标准的空子，他们无视JB267080国家标准，在生产过程中降低加工精度选用劣质材料，于是就出现了如前所述的1
10、2年以后精度完全丧失。 从社会环境来看，中国实行市场经济的时间不长，一些小型的线切割机床生产厂还处在原始资本的积累阶段，这些厂家往往不具备整机制造能力，只能是组装式生产，生产全过程的质量控制根本谈不上，研发、创新就更不可能，这类制造商在中国的东部地区非常之多，再加上目前中国与市场经济相配套的法律还不成熟，以及因利益驱使的地方政府保护，所以这些不具生产能力的企业还会继续生存，从目前的现状看国家对此的态度是通过市场的竞争而自然淘汰。2.2 高速走丝切割机2.2.1 高速走丝线切割加工技术的现状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
11、制造业中不可缺少的加工手段。目前，高速走丝线切割机的切割速度已由过去的2040mm2/min普遍提高到100mm2/min以上，有的可达到260mm2/min，机床的加工精度为0.01mm，工件的表面粗糙度为Ra1.252.5m,因而可满足一般模具加工和其他复杂零件制造的要求。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
12、、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25m；表面粗糙度可达到Ra0.10.2m(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。由于高、低速走丝线切割加工采用不同的技术方案，无论是机床的结构，还是运丝系统或是加工条件都有很大的差异。简单地对比机床的加工性能未必十分恰当，但排除价格因素，与低速走丝线切割加工技术水平相比，高速走丝线切割加工的精度、功能、工艺指标、自动化程度等方面还有明显的差距。随着科技的发展，对制造技术的要求越来越高，高速走丝线切割机面临相当严峻的形势，应加快发展机床新技术，运用新工艺，奋力赶上。本文针对高速走丝线切割加工技术的发展趋势，结合当前数控技术的发展，进行了探讨。2.2.2 高速走丝线切割加工技术的发展趋势高速走丝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
