DK7725线切割机线架结构设计
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DK7725线切割机XY向装配图.dwg
DK7725线切割机丝架装配图.dwg
DK7725线切割机可调线架总装图.dwg
DK7725线切割机机床工作台.dwg
DK7725线切割机线架结构设计说明书.doc
DK7725线切割机走丝机构装配图.dwg
DK7725线切割机走丝部件装配图.dwg
丝杆零件图.dwg
导轮部件.dwg
DK7725线切割机线架结构设计
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）
(五)线架结构设计………………………………………………………………（31）
1． 弯曲强度校核………………………………………………………………（32）
2． 剪切力计算……………………………………………………………………（32）
3． 强度验算 …………………………………………………………………（33）
四 数控系统设计……………………………………………………………（33）
（一）高频脉冲电源………………………………………………………………（34）
（二）数字控制系统设计………………………………………………………（34）
(三)控系统硬件的电路设计……………………………………………………（35）
1． 单片机设计……………………………………………………………………（36）
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。
参考文献
1. 清华大学曹金榜、张玉逢、陈养田、张春 编。机床主轴变速箱设计指导。北京：机械工业出版社，1987
2. 吴振彪主编。机电综合设计指导。北京：中国人民大学出版社，2000
3. 顾熙常、迟建山、胡宝珍主编。金属切削机床（下册）。上海：上海科学技术出版社，2000
4. 张学仁主编。数控电火花线切割加工技术。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000
5. 李忠文编著。电火花机和线切割机编程与机电控制。北京：化学工业出版社工业装备与信息工程出版中心，2004
6. 邓星钟主编。机电传动控制（第三版）。武汉：华中科技大学出版社，2003
7. 秦曾煌主编。电工学下册电子技术（第五版）。北京：高等教育出版社，1999
8. 蘖栋梁主编。MCS-51单片机原理与应用。北京：中国纺织出版社，1998年
9. 何永然、唐增宝、刘安竣主编。机械设计课程设计（第二版）。武汉：华中科技大学出版社，2002
10. 周良德、朱泗芳等编。互换性与技术测量。长沙：湖南科学技术出版社，2000
11. 楼然苗 、李光飞编。51系列单片机设计实例。北京：北京航空航天大学出版社。2002
谢 辞
本次毕业设计对大学四年的学习来说是一个最好的检测，因为在设计的过程当中一切你知道的你不知道的都将会从新浮现在你的眼前。一些新的知识点的理解和接受和对以前的所学的回顾的过程毕竟是一个漫长的过程，正因为这样在这半年的设计过程中离不开老师和同学们的指导在此真心的表示感谢！
本次设计也暴露了我们不少的缺点和问题：对于所学知识还没有做到仔细、认真消化，许多方面还是只有一个大概的认计经验不足，思维不够开拓，不够灵活。从而是我得出一个结论：无论是现在还是以后走上工作岗位，还是再深造，都应该虚心向老师和前辈们学习，从而不断完善自我，提高自我水平。
进入毕业设计过程以来颜老师虽说已年纪大了腿脚不方便但是他还带着我们进入冶金工厂搞实地的测绘，在我所设计的这一课题来说这里很多方面都是薄弱的环节或者是没有接触过的新事物。比如在单片机方面存储器的扩展芯片的选择各引脚的具体功能等等。只好在五月初颜老师又给我们补这方面的课，对于我们一再不了解的地方只要你问老师都细心为你解答。另外也要值得感谢的是数控室的何老师在我们去参观数控线切割机床时只要是你对所见不懂的地方你主动去问他都为你热心指导。