【文章內(nèi)容簡介】 測工件十分方便，此結(jié)構(gòu)為設(shè)計、安裝可升降式工作液槽提供方便；當(dāng)可升降工作液槽下降時，工件完全暴露出來，可以方便地對工件進行安裝、檢測，完畢后只需將工作液槽升起即可重新加工，提高了工作效率。缺點是:結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本較高。牛頭滑枕式結(jié)構(gòu)比較適合數(shù)控化程度較高的機床。因為“C”型結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，具有較好的精度和剛性，且造價相對牛頭式機床更加低廉等優(yōu)點，故本設(shè)計采用“C”型結(jié)構(gòu)。 電火花成型機結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)對電火花成型機床功能原理的分析，我們需要實現(xiàn)主軸頭和工件之間通過脈沖電源放電來蝕除材料。這要求主軸個工作臺之間形成隔緣，然后分別接脈沖電源的正、負(fù)極。根據(jù)任務(wù)書要求，設(shè)計總體布局為單柱立式。 首先，我將設(shè)計任務(wù)書所給的條件同時參照電火花成型機床參數(shù)列表如下：1） 機械規(guī)格 設(shè)計參數(shù)名稱 電火花成型機床工作臺550300MM左右行程300MM前后行程200MM:123536215 、870862708 全套圖紙及說明書，英文翻譯可獲取~由于主傳動要保證傳動比，并且同步齒形帶傳動噪音小，故本設(shè)計采用同步齒形帶傳動。（3） 工作臺 工作臺采用手柄直接與滾珠絲桿副相連，滑動導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、剛性好、抗震性高等特點，移動采用精密直線滑動導(dǎo)軌副。（4）（5）（6）（7）（8） （9）（10）（11） :123536215 、870862708 （12） 全套圖紙及說明書，英文翻譯可獲取~（13）（14）（15）（16）（17）（18）（19）（20）（21）（22）（23）（24）（25）（26）（27）（28） 滾珠絲杠的支承配置a)一端固定一端自由 b)兩端固定 c)一端固定一端浮動1)(a)所示是一端固定一端自由的支承形式。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，軸向剛度低，適用于短絲杠及垂直布置絲杠，一般用于數(shù)控機床的調(diào)整環(huán)節(jié)和升降臺式數(shù)控銑床的垂直坐標(biāo)軸。2)(b)所示是一端固定一端浮動的支承形式，絲杠軸向剛度與a)形式相同，絲杠受熱后有膨脹伸長的余地，需保證螺母與兩支承同軸。這種形式的配置結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難，適用于較長絲杠或臥式絲杠。3)(c)所示是兩端固定的支承形式，絲杠的軸向剛度約為一端固定形式的4倍，可預(yù)拉伸，這樣既可對滾珠絲杠施加預(yù)緊力，又可使絲杠受熱變形得到補償，保持恒定預(yù)緊力，但結(jié)構(gòu)工藝都較復(fù)雜，適用于長絲杠。本課題中采用第一種支承配置方式5）工作液槽結(jié)構(gòu) 工作液槽安裝在工作臺上，工作液槽采用單開門的結(jié)構(gòu)形式，門外密封采用O形密封結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)進油開關(guān)及沖吸油壓力調(diào)節(jié)閥來改變油壓壓力。為了保證加工過程安全進行，加工時工作液面必須比工件上表面高出一定高度，因而在工作液槽上裝有液面高度控制器，隨著不同高度的工件調(diào)節(jié)手柄的高度。當(dāng)液面升到一定位置時，液面控制器接通，此時才能進行放電工作狀態(tài)。當(dāng)加工中液面降低時，液面控制器斷開，電柜報警，停止加工。當(dāng)加工中工作油溫超過60176。時，溫度控制器斷開，電柜報警，停止加工。第三章 主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計 主軸傳動系統(tǒng)設(shè)計方案電火花機床主軸系統(tǒng)設(shè)計主要部分是實現(xiàn)電火花主軸自動進給伺服系統(tǒng)的設(shè)計。即是保持電極與工件之間有恒定的放電間隙，而達到穩(wěn)定的加工目的。因而伺服系統(tǒng)的品質(zhì)優(yōu)劣直接影響電火花機床性能的指標(biāo)。根據(jù)電火花機床加工的特點，伺服控制系統(tǒng)應(yīng)該滿足以下要求：響應(yīng)速度快；進給速度調(diào)節(jié)范圍廣；超調(diào)量小，保證在正常放電間隙內(nèi)。國內(nèi)電火花機床較普遍采用噴嘴擋板式液壓主軸頭，這里我們參考電火花機床，采用電動機絲桿式主軸頭，主要由旋轉(zhuǎn)電動機（直流電動機、步進電動機），絲桿和滑枕組成，其工作原理：立柱上方裝有伺服電機，通過同步齒形皮帶和減速齒輪傳遞給滾珠絲桿，再通過絲桿螺母把絲桿的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成滑枕的上下直線移動，主軸下端裝有電極夾具，從而實現(xiàn)伺服加工。主軸剖面示意圖如下： 主軸剖面示意圖 電機的選擇電機的選擇：由于伺服驅(qū)動部件是數(shù)控系統(tǒng)中與機械直接有關(guān)的部分，它們的性能決定了機床各進給軸、主軸和其他伺服軸的基本控制特性，它們的價格也占整個數(shù)控系統(tǒng)的大部分，所以正確、合理地選擇可靠(因為從目前情況來看，伺服故障占電氣故障的比例較大)的伺服驅(qū)動部件對提高產(chǎn)品的功能/價格比起著決定性的作用。這里我們選擇步進電動機作為主軸的伺服電機。脈沖當(dāng)量的選擇目前，常用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。步進電機每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出一定數(shù)量的脈沖每個脈沖代表電機一定數(shù)量的脈沖，每個脈沖代表電機一定的轉(zhuǎn)角。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(shù)數(shù)據(jù)表中查出。因此，每脈沖代表電機一定的轉(zhuǎn)角，這個轉(zhuǎn)角經(jīng)齒輪副和滾珠絲桿使工作臺移動一定的距離。每個脈沖所對應(yīng)的執(zhí)行件（如工作臺）的移距，稱為脈沖當(dāng)量或分辨率，記為，單位為mm/脈沖。應(yīng)根據(jù)機床或工作臺進給系統(tǒng)所要求的定位精度來選定脈沖當(dāng)量?？紤]到機械傳動系統(tǒng)的誤差存在，脈沖當(dāng)量值必須小于定位精度值。此次設(shè)計的電火花成型機對機床定位精度的設(shè)計要求是177。，根據(jù)該精度要求可確定脈沖當(dāng)量為=傳動比的選定因為采用同步齒形帶傳動，故能精確的保證傳動比為1:1。步進電機的選用 轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算：本課題中的已知條件：根據(jù)機床設(shè)計要求,電極最大重量為70Kg，根據(jù)估計有關(guān)的工件重量為：主軸35Kg, 直線導(dǎo)軌6Kg， Kg,主軸下端板8Kg， Kg，滾珠絲桿預(yù)壓力N=400N 直線導(dǎo)軌摩擦力不計，電機需要拖動重量共計G=125Kg，電機需要拖動力F=1250N。:123536215 、870862708 全套圖紙及說明書，英文翻譯可獲取~ 當(dāng)時 所以快速空載啟動所需力矩所需最大力矩發(fā)生在快速啟動時 == 步進電機具有以下四個特點：①轉(zhuǎn)速（或線速度）與脈沖頻率成正比；②在負(fù)載能力允許的范圍內(nèi)，不因電源電壓、負(fù)載、環(huán)境條件的波動而變化；③速度可調(diào)，能夠快速起動、制動和反轉(zhuǎn)；④定位精度高、同步運行特性好。數(shù)控電火花成型機的動力系統(tǒng)要求電動機電位精度高，速度調(diào)節(jié)方便快速，受環(huán)境影響小，且額定功率小，并且可用于開環(huán)系統(tǒng)。而BF系列步進電動機為反應(yīng)式步進電動機，具備以上的所有條件，根據(jù)求出的最大轉(zhuǎn)矩==。我們選用了型號90BF004的電動機作為主運動的動力源。校核時主要有以下幾個步驟：(1)步距角初選步進電機型號，并從手冊中查到步距角,由于 綜合考慮，我初選了，即 可滿足以上公式。(2)距頻特性步進電機最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax是指電機的定位轉(zhuǎn)矩。步進電機的名義啟動轉(zhuǎn)矩Mmq與最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax的關(guān)系是：Mmq=步進電機空載啟動是指電機在沒有外加工作負(fù)載下的啟動。步進電機所需空載啟動力矩按下式計算：:123536215 、870862708 全套圖紙及說明書，英文翻譯可獲取~查得Ka=根據(jù)Pd和n1，由機械設(shè)計手冊選取帶型為XL型，節(jié)距Pb=。小帶輪齒數(shù)Z1