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I摘要本文结合往复走丝线切割机床的开发而进行的研究，往复走丝线切割机床是我国独有的机种。相对于低速走丝它具有结构简单，制造成本低，操作方便，可维护性好等优点。对于线切割而言，走丝系统是目前主要研究课题，走丝系统的各个环节的优劣都体现了机床整体水平的高低。走丝系统的稳定性直接影响加工工件的表面质量。近年来快速走丝因其高精度，高效率等技术优势而日渐占领国内市场。由于PLC控制正反转和限位开关的使用，因此研制更加稳定的走丝系统意义重大。本文是针对线切割机床快走丝机构进行的分析和设计。走丝机构是线切割组成部分，它的性能好坏直接影响线切割机床的加工精度。快走丝线切割机床主要用于加工各种形状复杂精密细小的工件，具有加工余量小，加工精度高，生产周期短，制造成本低等突出优点。关键词：线切割；快走丝机构；plc控制IIABSTRACTResearchanddevelopmentbasedonWEDM-HSof,theWEDM-HSisChina'suniquemodels.Relativetothelowspeedwirehastheadvantagesofsimplestructure,lowmanufacturingcost,convenientoperation,hasgoodmaintainabilityetc..Forwirecutting,wiresystemiscurrentlythemainresearchtopic,takeeachlinkwiresystemqualityreflectstheoveralllevelthemachine.Walkingstabilityofthescrewsystemdirectlyaffectsthesurfacequalityoftheworkpiece.Inrecentyears,becauseofitshighaccuracyandfastwire,highefficiencyadvantagesandgraduallyoccupiedthedomesticmarket.BecausethePLCpositivecontrolandlimitswitchesareused,sothedevelopmentofamorestablewirefeedingsystemisofgreatsignificance.ThispaperistheanalysisanddesignforWEDMwiresystem.Wirewalkingmechanismispartofwirecutting,machiningprecision,whichdirectlyaffectstheperformanceofthelinearcuttingmachine.MainlyusedforprocessingvariouscomplexshapeworkpieceprecisionfineWEDM,withsmallmachiningallowance,highmachiningprecision,shortproductioncycle,lowmanufacturingcostadvantages.Keywords:wirecutting;wirespeedmechanism;PLCcontrolIII目录摘要.................................................IABSTRACT..................................................................................II1绪论..................................................11.1课题研究的目的和意义...........................11.2国内外数控线切割机的发展.........................11.2.1国外电火花线切割加工技术的发展及现状..............11.2.2我国电火花线切割技术的发展及现状......................31.3本论文的主要内容.................................52线切割的快走丝系统...................................72.1总体方案设计.....................................72.1.1储丝走丝部件运动设计...........................................72.1.2对快走丝机构的要求...............................................72.1.3储丝筒旋转组合件..................................................72.1.4上下拖板................................................................82.1.5齿轮副和丝杆副......................................................92.1.6线架、导轮部件结构...............................................93储丝走丝部件主要零件强度计算........................133.1齿轮传动比的确定................................133.1.1齿轮齿数的确定...................................................133.1.2传动件的估算......................................................153.2齿轮模数估算....................................153.3齿轮模数的验算..................................164储丝走丝部件主要零件强度验算........................204.1齿轮强度的验算..................................205轴的设计计算及校核..................................23IV5.1第Ⅰ轴的设计及校核..............................236轴承寿命校核........................................276.1第Ⅰ轴上轴承的校荷..............................276.2第Ⅲ轴轴上轴承的校荷............................287键的强度校核........................................297.1联轴器处键的强度校荷............................307.2储丝筒端盖与轴联接处键的校荷...................317.3第Ⅰ轴与小齿轮联接处键的校核...................327.4第Ⅲ根轴上键的校核..............................327.5丝杆的选型和校核................................338步进电机的选用......................................36总结....................................................37致谢................................................38参考文献................................................39兰州工业学院毕业设计（论文）11绪论1.1课题研究的目的和意义在快走丝线切割加工中来说，保持电极丝状态的相对稳定，就好像保持金属切削机床刀具状态稳定一样，这将直接决定加工质量的好坏。从目前的状况来看，电极丝在加工区的张力变化很大，高速运行的电极丝使导轮磨损很快，丝的振动也随之加剧，直接影响了加工品质和加工的稳定性。因此应加强对快走丝系统的深入研究，保证加工区电极丝运行状态的稳定，进一步提高线切割机加工精度和解决储丝筒的径向跳动和轴向窜动。从而提高加工精度，提高生产效率，改善产品质量，增加企业的经济效益。同时使我们在快走丝机构的设计中，得到设计构思、方案的分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养基本的设计方法，并培养了自己具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。1.2国内外数控线切割机的发展1.2.1国外电火花线切割加工技术的发展及现状1943年，原苏联学者拉扎连科夫妇研究电火花放电时开关触点受腐蚀损坏的现象和原因，发现电火花的瞬时高温可使局部的金属熔化、气化而被蚀除掉，从而开创和发明了电火花加工方法。电火花线切割加工(WEDM)是在电火花加工的基础上于50年代末最早在原苏联发展起来的一种新的工艺形式，是用线状电极靠火花放电对工件进行切割，故称为电火花线切割。电火花线切割加工以获得广泛的应用。目前国内外的线切割机床约占电加工机床的60%以上。与电火花成型加工方法相比，线切割加工方法具有设备成本低、生产效率高以及工具电极的设计和制造兰州工业学院毕业设计（论文）2大大简化等特点，同时还可节约一部分材料。因此，线切割加工方法自问世于前苏联以来，得到了迅速的发展。近20年来，电火花线切割机床的价格下降了六倍多，加工速度提高了十几倍，工件的最大尺寸增加了十四倍，可加工的工件锥度达到80º。目前慢走丝线切割机床最小驱动单位达0.lum，加工精度已接近或达到精密磨削的精度，最大切削速度超过3O0mm2/min，标志着WEDM总的加工速度有了明显的提高，微精加工脉冲电源的开发，使精加工表面粗糙度可达到Ra0.l～0.2μm(多次切割)。线切割加工水平的提高使它从“特种加工”进入到常规加工的行列。线切割加工水平的提高不仅归功于机械结构和工艺方法的改善，更得力于先进技术的应用和计算机软件的发展。欧美和日本等国研究的数控低速走丝电火花线切割机床，采用闭环数字交(直)流伺服控制系统，动态性能好、定位精度高。同时机床具有数字自适应控制电源，并具有自动走丝、自动卸除废料、短路自动回退等自动化技术，对电极丝张力和工作液压力也可进行控制。同时，集以D、以PP、CAM及仿真于一体的自动编程系统不断发展和成熟，目前基于PC的图形交互式自动编程系统成为线切割自动编程系统的主流。从2002年美国芝加哥国际机床展展出的线切割机床可以看出当前国外WEDM的技术特点与发展动向：(l)提供不同档次的系列产品，供用户选择(2)改进了走丝系统，使运丝更平稳，张力更稳定(3)自动穿丝与自动重穿丝技术该功能虽然是国外WEDM普遍配备的，但近年来的改进重点在提高可靠性和穿丝速度上。(4)减少机床的热变形，提高热稳定性(5)高精度的锥度切割(6)直线电机的应用(7)联网兰州工业学院毕业设计（论文）3这是一个在适应网络时代的到来而开拓的新功能。虽然与外部计算机的通信并不是新鲜事，按任务的要求可以把外部计算机看成是机床数控系统的外围设备，也可以把机床看成是外部计算机的一个终端。这一功能尽管目前的实用性还不够明显，但无疑是今后的一个发展方向。(8)拓展在零件加工中的应用(9)高速度加工高速度化一直是国外厂商追求的目标。在这方面，日本厂商一直走在世界的前列。例如，三菱电机公司的标准型DWCH系列机床，由于采用G25电源，最高生产率达250mm2/min，其经济型DWCC2系列机床也是250mm