三轴数控电火花机床设计

沈阳工程学院毕业论文题目：三轴数控电火花机床设计专业：机械设计制造及其自动化学号：姓名：指导教师：完成日期：2016年6月沈阳工程学院本科毕业设计I目录摘要...........................................................................................................................IIAbstract........................................................................................................................III第一章引言..................................................................................................................11.1题研究的目的和意义......................................................错误!未定义书签。1.2国内外研究历史与现状...................................................................................21.3拟解决的关键问题和研究方法......................................错误!未定义书签。1.4电火花加工特点和适用范围..........................................错误!未定义书签。第二章电火花成型机床总体结构设计......................................................................72.1电火花成型机的结构形式..............................................................................72.2电火花成型机结构设计..................................................................................8第三章主轴传动系统设计........................................................................................123.1主轴传动系统设计方案..............................................................................123.2电机的选择..................................................................................................133.3同步齿形带设计............................................................错误!未定义书签。3.4滚珠丝杆副设计..........................................................................................193.5直线导轨设计................................................................错误!未定义书签。第四章工作台设计....................................................................................................25第五章十字滑座设计................................................................................................30第六章电极夹头的设计............................................................................................33第七章机床润滑系统................................................................................................36第八章工作液循环装置结构....................................................................................38第九章结论..............................................................................................................39参考文献......................................................................................................................40致谢..............................................................................................错误!未定义书签。沈阳工程学院本科毕业设计II摘要介绍了电火花成型机床的加工原理、特点及其发展历程：它是通过脉冲直流电源不断产生火花放电来去除工件材料，且在工件与工具之间有绝缘液体介质。分析并设计了电火花成型机床结构系统。机床总体布局为单柱立式，主轴采用步进电机拖动滚珠丝杆完成升降，利用步进电机多级可变细分技术，实现伺服系统的变频、变步距双重伺服调节，提高系统的跟踪能力和稳定性。进给系统采用滚珠丝杆和十字滑座实现工作台的横向、纵向移动，运动平稳。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。关键词：电火花；主轴；滚珠丝杆；十字滑座；V型导轨沈阳工程学院本科毕业设计IIIAbstractTheprocessingprinciples,characteristicsanddevelopmentprocessoftheEDMmachinebyauthorisintroduncedinthispaper.ItremovesmaterialwithrepetitivesparkdischargesfromapulsatingDCpowersupply,withadielectricflowingbetweentheworkpieceandthetool.AnalysisanddesignthesystemofstructureforEDMmachine.Machineoveralllayoutasasingleverticalcolumn,3-axis;Steppermotorisusedinthemachinetooltodrivetheballscreewupanddowndirectly,thecontrolsystemofthemachinetoolacaptdivideddrevingtechniqueofstepmotor,andrealizesdualregulationswithchangingfeedstepandchangingfeedfrequency,thisimprovesitstrackingablityandstability.FeedsystemusesBallScrewandthecrossslidetakethetablemoveonthehorizontalandvertical,smoothmotion.EDMshouldbeintheprocessingaccuracy,processingefficiency,processingandotheraspectsofthescopeofamajorbreakthrough,animportantdirectionofdevelopmentistherighttoolformingmovementpatternofinnovationanddiversification.ThestudyofthistopicisadirectionofdevelopmentofEDMmachiningausefulattempt,byimprovingEDMservosystems,controlsystems,machinetoolstructure,guaranteetheprocessingprecisionunderthepremiseofimprovingtheprocessingefficiency;throughopenthecontrolsystemtoimprovetheEDMprocessautomation.Keywords:EDM；mainspindle；ballscrew；Crossslide；V-shapedguideways第一章引言1第一章引言QQ:123536215、870862708全套图纸及说明书，英文翻译可获取~的局限。本课题以北京迪蒙卡特机床有限公司现有的CTS400三轴数控电火花成形机第一章引言2床为研究对象，对机床的X、Y、Z轴的相关运动部分进行变型设计与分析，使机床机构达到优化，功能趋于完善。通过对CTS400主要部件的设计与建模、虚拟装配的研究和动画仿真，初步地探讨了机床设计的思路和虚拟装配这种比较新的工具在产品开发中的应用。本课题的主要目的：本课题在对电火花成型机原理分析研究基础上，研究设计机床的结构系统、驱动控制、结构的动态分析与优化等。其主要内容如下：1、了解电火花成型机的机械结构系统，根据零件加工要求，设计机床整体结构；2、设计机床的进给系统，优化系统结构；3、对机床运动进行运动学分析和参数优化。4、对进给系统进行控制部分设计。1.2国内外研究历史与现状电火花成型机在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产，最初出现的只可单轴进给的单立柱机床。随后出现了多轴联动，多立柱的电火花成型机。异形小孔的加工机床的出现也是电火花成型机发展史上的一大进步，例如D703型高速电火花夹攻小孔机床。SP1-30镜面电火花机采用的松下伺服系统，表面粗糙度可达Ra0.1um,HE350-CNC双头机电火花成型机为我国自主研发，加工效率成倍提高。但就总体而言，我国在电火花加工领域同日本等国际先进水平还有一定差距。当前，电火花加工技术正向着高效化、精密化、智能化、微细化、复合化等方向发展，一些新技术、新思想不断被运用到电火花加工中去，同时，许多新的工艺手段也不断涌现，主要包括以下几个方面:(1)微细电火花加工技术微细加工是应产品微型化要求而出现的，是加工技术向加工尺寸微小化方向的发展，一般是指被加工零件直径或宽度小于200µm以下的加工手段。微细电火花加工技术是电火花加工技术在微细加工领域的一个重要分支，从文献检索的情况来看，国内外关于微细电火花加工方面的论文非常多，足以说明此研究方向受关注的程度。（2)超声电火花复