【正文】 桿的支承方式有以下四種：（1）雙推自由支承：將兩個方向相反的推力球軸承和兩個深溝球軸承裝在一端，另一端自由特點：適用于短螺桿。一般不會發(fā)生丟步現(xiàn)象。 步進電機啟動有突跳啟動和升速啟動。步進電機所需空載啟動力矩按下式計算： 式中：Mkq為空載啟動力矩；Mka為空載啟動時運動部件由靜止升速到最大快進速度折算到電機軸上的加速力矩；Mkf為空載時折算到電機軸上的摩擦力矩；為由于絲桿預緊折算到電機軸上的附加摩擦力矩。而BF系列步進電動機為反應式步進電動機，具備以上的所有條件，我們選用了型號90BF004的電動機作為主運動的動力源。4．滾珠絲桿的預緊預緊力一般取當量載荷的三分之一或額定動載荷的十分之一。其為外循環(huán)雙管式、雙螺母墊片預緊、導珠管埋入式系列滾珠絲桿。第i個載荷對應的工作時間 (h) 。對于矩形導軌 Fm=KFL+f(FV+FC+G)式中： FL—工作臺進給方向載荷 FV—工作臺垂直載荷 FC—工作臺橫向載荷 G—移動部件的重力 K—考慮顛覆力矩影響的實驗系數(shù) f—考慮顛覆力矩影響的摩擦系數(shù)對于滾動導軌：f=～由于電火花線切割是電極絲放電進行加工，可以認為FL，F(xiàn)V，F(xiàn)C近似為零所以：Fm=fG取f=，G=1000kg（估算）Fm=fG=1000=5（2） 最大動載荷C的計算及主要尺寸初選滾珠絲杠應根據(jù)斷定動載荷Ca選用，最大動載荷計算原理與滾動軸承相同。若為多級傳動，則i為總傳動比。考慮到機械傳動系統(tǒng)的誤差存在，脈沖當量值必須大于定位精度值。步進電機是一種電脈沖控制的特種電機，對于每一個電脈沖步進電機都將產(chǎn)生一個恒定的步進角位移，每一個脈沖或每步的轉(zhuǎn)角稱為步進電機的步距角，可由選用的步進電機型號從技術數(shù)據(jù)表中查出。179。預緊的目的是增加軸承的剛度，提高旋轉(zhuǎn)精度，延長軸承壽命。這種結(jié)構適應高轉(zhuǎn)速，中等負載的數(shù)控機床。（3） 前軸承用單列向心推力球軸承，背靠背安裝，由2～3個軸承組成一套，用以承受徑向和軸向負載；后軸承用雙列短圓柱滾子軸承。由于推力球軸承安裝在主軸前端，當主軸旋轉(zhuǎn)時前軸承和后軸承溫度差較大，熱變形對主軸精度影響也較大。mm總彎矩N并分別作出水平方向和垂直方向的彎矩圖，如圖 (b),(c)，以及扭矩圖如圖 (d)。 Z—計算齒輪的齒數(shù)，一般取傳動中最小的齒輪的齒數(shù)；i大齒輪與小齒輪的齒數(shù)比，i=—壽命系數(shù)，=；n—齒輪的最低轉(zhuǎn)速r/minT—預定的齒輪工作期限，中型機床推薦，T=15000～20000h；k—轉(zhuǎn)速變化系數(shù)；k—材料強化系數(shù)。所以儲絲筒與絲杠見齒輪傳動比為：u=：6；采用二級齒輪傳動，取u1=1/2，u2=1/3。通常是在兩個支撐軸承的外環(huán)間放置一定厚度的定位環(huán)來獲得預負荷。③導輪的材料 為了保證導輪軸徑與導向槽的同軸度，一般采用整體結(jié)構。該結(jié)構易與保證導輪運動組合件的同軸度，導輪軸向竄動和徑向跳動量可以控制在較小的范圍內(nèi)。但是此種結(jié)構的運動穩(wěn)定性較好，剛度較高，不容易發(fā)生變形及跳動。②導輪運動組合件的結(jié)構導輪運動組合件的結(jié)構主要有三種：懸臂支撐結(jié)構、雙支撐結(jié)構和雙軸尖支撐結(jié)構。b. 在滿足一定強度要求下，應盡量減輕導輪質(zhì)量，以減少電極絲換象時的電極絲與導輪間的滑動摩擦。松開固定螺釘時，旋轉(zhuǎn)絲杠帶動固定于上絲臂體的絲母，使上絲臂移動。 為了進一步提高剛度和強度，在上下懸臂間增加加強筋的結(jié)構。線架按功能可分為固定式、升降式和偏移式三種類型；按結(jié)構可分為懸臂式和龍門式兩種類型。但是由于要照顧專業(yè)知識的復習，所以決定選用傳統(tǒng)的金屬材料制造。在本次設計線切割機中，走絲機構常是通過配換齒輪來改變儲絲筒的排絲筒的排絲距離，以適應排繞不同直徑電機絲的要求。 三角、矩形組合式導軌由于儲絲筒走絲機構的上拖板一邊裝有運絲電動機，儲絲筒軸向兩邊負荷差較大。旋轉(zhuǎn)調(diào)整桿帶動塞鐵，可改變導軌副的配合間隙。主動磁極3和從動磁極2均用強的永磁材料制成，例如，鐵氧體、稀土合金等。圓盤式磁力聯(lián)軸器（） 圓盤式磁力聯(lián)軸器此種聯(lián)軸器主動磁極3和從動磁極2均可為圓盤狀或以若干磁鐵排列成圓形射線狀，并用黏結(jié)劑分別將其固定于主動軸套4和從動軸套1的大表面上。主動磁極3和從動磁極2之間有一定間隙，其目的為：兩磁極之間無摩擦，靠磁場聯(lián)接；被聯(lián)接兩軸因受制造及安裝誤差，承載后變形及溫度變化等因素影響，往往不能嚴格對中心。彈力過小，摩擦面打滑，使傳動不穩(wěn)定或摩擦面過熱燒傷；彈力過大，會增大軸向力，影響中心軸的正常轉(zhuǎn)動。摩擦錐式聯(lián)軸器可帶動轉(zhuǎn)動慣量大的大、中型儲絲筒旋轉(zhuǎn)組合件。彈性材料采用橡膠、塑料或者皮革。一般裝配后，以軸的 兩端中心孔定位，沖摸儲絲筒外圓和與軸承配合的軸徑。為了減少轉(zhuǎn)動慣量，筒壁應盡量薄，按機床規(guī)格，本次設計DK7732應選用4mm（—5mm）。儲絲筒本身作高速正反向轉(zhuǎn)動，電機、滾筒及絲杠的軸承應定期拆洗并加潤滑脂，換油期限可根據(jù)使用情況具體決定。螺母具有消除間隙的副螺母和彈簧。⑤傳動齒輪副，絲杠副應該具備潤滑措施 高速走絲機構的結(jié)構及特點高速走絲機構由儲絲筒組合件、上下拖板、齒輪副、換向裝置和絕緣部分組成，儲絲筒由電動機通過聯(lián)軸器帶動正反向轉(zhuǎn)動。 對高速走絲機構的要求①高速走絲機構的儲絲筒轉(zhuǎn)動時，還要進行相應的軸向移動，以保證電極絲在儲絲筒上整齊排繞?！?0176。（7）采用滾動導軌可以減少導軌間的摩擦阻力，便于工作臺實現(xiàn)精確和微量移動，且潤滑方法簡單。此外，系統(tǒng)中還應該包括脈沖發(fā)生電路和其他輔助電路。（3）根據(jù)電火花線切割機床最大的加工尺寸，加工精度，控制速度和經(jīng)濟性要求，一般采用8位微機。更鍛煉了團體協(xié)作精神，獨立作業(yè)能力，專業(yè)設計基礎，對自己將來都是一次具有深遠影響的事件。以及畢業(yè)答辯前的各項具體細節(jié)的準備。五月份到六月份則是第三階段：控制系統(tǒng)設計階段。第二階段是機械部分設計階段。本次設計在顏竟成教授的悉心指導下分四個階段按部就班的有條不紊的進行。畢業(yè)設計是一名在校大學生最后的一次也是最重要的一次設計，說其重要主要是因為它將檢驗你在大學生活中所學知識的扎實程度，其間你必須復習所學過的一些課程，學習一些要用到的新的知識，它還將練習你的動手能力，思考能力，創(chuàng)新能力，是你在大學學習生活的一次升華，是一個提升階段，更是走向工作崗位的一次練兵，因此我們都對此極為重視，更是投入了極大的熱情與努力來更好的完成它。本階段其實從2004年元旦就開始了截止到2004年3月份第一張外觀圖繪制成功為止。本階段主要是從三月份到五月份。六月份開始就是最后一個階段：整理復習階段，主要從事前幾個階段的整理溫習，寫說明書。尤其是在同學的幫助下，特別是在顏教授的指導下，遇到困難不逃避，主動請教，主動學習，獨立思考提出新方案，困難被一個個解決了，有了本次設計的成功。因此，進給伺服系統(tǒng)應采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。（4）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機控制系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴展程序存儲器，擴展數(shù)據(jù)存儲器，I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機床狀態(tài)信息的顯示器；包括光電隔離電路和步進電機驅(qū)動電路。齒輪副也應有消除齒側(cè)間隙的機構。DK7732電火花線切割機床的主要技術參數(shù)如下：工作臺行程/mm 500x320最大切割厚度/mm 30（可調(diào)）加工表面粗糙度Ra/μm 加工精度/mm 切割速度/mm2/min 100切割工件最大厚度 120mm加工錐度 3176。絲桿固定在絲板上，螺母固定上底座上，拖板與底座采用裝有滾珠的V形滾動導軌連接，這樣絲筒每轉(zhuǎn)一周拖板直線移動相應的距離，—。④走絲機構最好與床身相互絕緣。支架及絲杠則安裝在拖板沙鍋內(nèi)，調(diào)整螺母裝在底座上，拖板在底座上來回移動。高頻電源的負端通過碳刷送到儲絲筒軸的尾部，然后傳到鉬絲上，碳刷應保持良好接觸，防止機油或者其他臟物進入。① 儲絲筒 儲絲筒是電極絲穩(wěn)定移動和整齊排繞的關鍵部件之一，一般用45號鋼制造。 運絲系統(tǒng)機構結(jié)構圖a. 彈性聯(lián)軸器， 彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器結(jié)構簡單，慣性力矩小，換向較平穩(wěn)，無金屬撞擊聲，可以減少對儲絲筒中心軸的沖擊。b. 摩擦錐式聯(lián)軸器。此外，還要正確選用彈簧規(guī)格。套筒式磁力聯(lián)軸器（） 套筒式磁力聯(lián)軸器此種聯(lián)軸器主動磁極3和從動磁極2均可為圓筒狀或以若干磁鐵排列成圓筒狀，并用黏結(jié)劑分別將其固定于主動軸套4外表面上和從動軸套1沒表面上， 主動軸6與被動軸7間用鍵8聯(lián)接。其磁場聯(lián)接力可以通過改變主動軸套4和從動軸套1的配合長度來進行調(diào)整。由于磁力聯(lián)軸器軸與軸之間沒有零件直接聯(lián)接，而是靠磁場聯(lián)接來傳遞扭矩，因此電機換向時，轉(zhuǎn)動慣量被磁力線的瞬時扭曲抵消；在超負荷時，鍵5聯(lián)接的主動軸7與從動軸6可以自動打滑脫開，起到安全離合器的作用，不會損壞任何零部件。燕尾型導軌，這種結(jié)構緊湊，調(diào)整方便。導軌的配合間隙由螺釘和墊片組成的調(diào)整環(huán)節(jié)來調(diào)節(jié)。（3） 齒輪副與絲杠副走絲機構上拖板的傳動鏈是由23級減速齒輪副和一組絲杠副組成，它使儲絲筒在轉(zhuǎn)動的同時，作相應的軸向位移，保證電機絲整齊的排繞在儲絲筒上。這不但可以在電機換向裝置失靈時，由于尼龍齒輪先損壞，保護絲杠副與走絲電機，還可以減少振動和噪聲。對線架的要求是：①具有足夠的剛度和強度，在電極絲運動（特別是高速1走絲）時，不應出現(xiàn)振動和變形；②線架的導輪有較高的運動精度，徑向偏擺和軸向竄動不超過5μm；③導輪與線架本體、線架與床身之間有良好的絕緣性能；④導輪運動組合件有密封措施，可防止帶有大量放電產(chǎn)物和雜質(zhì)的工作液進入導輪軸承；⑤線架不但能保證電極絲垂直于工作臺平面，在具有 錐度切割功能的機床上，還具備能使電極絲按給定要求保持與工作臺平面呈一定角度的功能。由于支撐電極絲的導輪位于懸臂的端部，同時電極絲保持一定張力，因此應加強線架本體的剛度和強度，使線架的上下懸臂在電極絲運動時不致振動和變形。此外，針對不同厚度的工件，還有采用絲臂張開高度可調(diào)的分離式結(jié)構，活動絲臂在導軌上滑動，上下移動的距離由絲杠副調(diào)節(jié)。a. 導輪V形槽面應有較高的精度，V形槽底的圓弧半徑必須小于選用的電極絲半徑，保證電極絲在導輪槽內(nèi)運動時不產(chǎn)生軸向移動。d. 進行有效的密封，以保證軸承的正常工作條件。 雙支撐結(jié)構為導輪居中，兩端用軸承支撐，結(jié)構復雜，上絲麻紡。軸承由紅寶石或者錫磷青銅制成。比較以上三種結(jié)構特點，可以看出DK7732高速走絲電火花線切割機床的導輪選擇第二種比較適宜。因此，常用對軸承施加預負荷的方法來解決。儲絲筒每轉(zhuǎn)一周。2m m取m=2則Z2=2Z1=46d1=mZ1=223=46mmd2=mZ2=246=92mm取Z3=23Z4=3Z3=323=69d3=mZ3=223=46mmd4=mZ4=269=138mm齒輪1，2中心距 a1=(d1+d2)/2=(46+92)/2=69mm齒輪3，4中心距 a2=(d3+d4)/2=(46+132)/2=92mm參考書《機械設計》取b==46=23mm其他數(shù)據(jù)如下da1=(Z1+2ha*)m=(23+21) 2=50mmda2=(Z2+2ha*)m=(46+21) 2=96mmdf1=(Z1－2ha*－2c*)m=(23－21－2) 2=41mmdf2=(Z2－2ha*－2c*)m=(46－21－2)2=87mm同樣可以計算得: da3=50mm da4=142mm df3=41mm df4=133mm3. 傳動件的估算根據(jù)公式 d=91mm其中 N—該傳動軸的輸入功率 N=N其中N－電機額定功率η－從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積 n－該傳動軸的計算轉(zhuǎn)速r/min 計算轉(zhuǎn)速n是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速［φ］－每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（deg/m） 取η=，N=N= Nη==n=1390r/mind=91=4. 齒輪模數(shù)估算齒輪彎曲疲勞估算：m=32=齒面點蝕估算：A=370=其中n為大齒輪的計算轉(zhuǎn)速，A為齒輪中心距中心距A及齒數(shù)Z、Z求出模數(shù)===取mm中較大者 m=，現(xiàn)取m=2（2） 齒輪模數(shù)的驗算： 根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式為m=16300mm式中： N—計算齒輪傳遞的額定功率 N= n—計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速 r/min —齒寬系數(shù)=b/m，常取6～10。按彎扭合成應力校核軸的強度：根據(jù)軸的結(jié)構圖作出軸的計算簡圖， (a)。mmMV= N這種結(jié)構能承受較大的負載(特別是軸向負載），可適應強力切削，但主軸轉(zhuǎn)速不能太高，軸承在高轉(zhuǎn)速時容易發(fā)熱。這種結(jié)構剛性較好。（4） 前后支承均采用成組單列向心推力球軸承，用以承受徑向和軸向負載。`2. 主軸組件的調(diào)整和預緊滾動軸承的預緊是采用適當?shù)姆椒ㄊ菨L動體和內(nèi)外套圈之間產(chǎn)生一定的預變形而帶伏負游隙運行。如下圖為單個角接觸球軸承的載荷—變形曲線，其彈性變形量δa與軸向外載荷Fa的關系為δa∝Fa