【正文】 了進一步提高剛度和強度，在上下懸臂間增加加強筋的結構。（1） 線架本體結構中、小型線切割機床的線架本體常采用單柱支撐、雙臂懸梁式結構。線架按功能可分為固定式、升降式和偏移式三種類型；按結構可分為懸臂式和龍門式兩種類型。線架的主要功用是在電極絲按給定線速度運動時，對電極絲去支撐作用，并使電極絲工作部分與工作臺平面保持一定的幾何角度。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。為防止走絲電機換向裝置失靈，導致絲杠副和齒輪副損壞，在齒輪副中，可選用尼龍輪代替部分金屬齒輪。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。經(jīng)比較，顯然三角、矩形組合式導軌是比較理想的，因此，決定選用此種導軌作為本次設計之用。 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。三角、矩形組合式導軌。旋轉調(diào)整桿帶動塞鐵，可改變導軌副的配合間隙。（2） 上下拖板走絲機構的上下拖板我們決定采用下面兩種滑動導軌之一。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。其磁場聯(lián)接力可以通過改變主動磁極3和從動磁極2之間的距離來進行調(diào)整。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，并用黏結劑分別將其固定于主動軸套4和從動軸套1的大表面上。該套筒式聯(lián)軸器因磁場面積大，可以傳遞較大扭矩。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。具體有如下幾種。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動。因為錐形摩擦面會對電機和儲絲筒產(chǎn)生軸向力，所以在電機主軸的滾動支撐中，應選用向心止推軸承和單列圓錐滾子軸承。摩擦錐式聯(lián)軸器可帶動轉動慣量大的大、中型儲絲筒旋轉組合件。），缺點是由它聯(lián)接的兩根軸在傳遞扭矩時會有相對轉動。彈性材料采用橡膠、塑料或者皮革。由于儲絲筒運行時頻繁換向，聯(lián)軸器瞬間受到正反剪切力很大，因此多采用彈性聯(lián)軸器和摩擦錐式聯(lián)軸器。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。為保證儲絲筒組合件動態(tài)平衡，應嚴格控制內(nèi)孔、外圓對支撐部分的同軸度。為了減少轉動慣量，筒壁應盡量薄，按機床規(guī)格，本次設計DK7732應選用4mm（—5mm）。（1） 儲絲筒旋轉組合件儲絲筒旋轉組合件主要由儲絲筒、聯(lián)軸器和軸承座組成。儲絲筒本身作高速正反向轉動，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。軸向竄動應完全徹底消除。螺母具有消除間隙的副螺母和彈簧。儲絲筒、電動機、齒輪都安裝在兩個支架上。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)軸器帶動正反向轉動。③儲絲筒要能正反轉，電極絲的走絲速度在7—12m/s范圍內(nèi)無級或有級可調(diào)，或恒速運轉。 對高速走絲機構的要求①高速走絲機構的儲絲筒轉動時，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。電極通過聯(lián)軸節(jié)與絲筒連接，絲筒裝有齒輪，通過過渡齒輪與絲桿上的齒輪嚙合?！?0176。（）（二）主要技術參數(shù)的確定技術參數(shù)主要包括運動參數(shù)，尺寸參數(shù)和動力參數(shù)。（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。（6）為了保證進給伺服系統(tǒng)的傳動精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲杠螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙。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。因此，可選擇MCS51系列單片機擴展系統(tǒng)。（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。（2）電火花線切割機床屬于經(jīng)濟型數(shù)控機床，在保證一定加工精度的前提下，應簡化結構，降低成本。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。可以說這次畢業(yè)設計是個查缺補漏的機會。以及畢業(yè)答辯前的各項具體細節(jié)的準備。本階段也是一個學習的階段，對自己不太熟悉的的的領域的一次學習。五月份到六月份則是第三階段：控制系統(tǒng)設計階段。另外還要進行儲絲筒的三維零件設計。第二階段是機械部分設計階段。在本階段主要是搜集足夠的資料信息并對設計題目進行分析和實地調(diào)查，做到心中有輪廓。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。引 言本次畢業(yè)設計從2004年2月份開始到本年的六月中下旬結束，長達半年。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。第一階段是搜集整理階段。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。本階段主要應用大學里面所學的專業(yè)知識來進行運絲系統(tǒng)機構設計和坐標工作臺的縱向和橫向進給機構設計。本階段主要是從三月份到五月份。主要進行電器電路設計，包括步進電機驅(qū)動設計和脈沖功率放大電路設計。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。可以說每個階段都是十分緊張而有難度的，有些問題是由于設計的難度，有些還是因為自己知識上的欠缺和不扎實造成的。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。一、 總體方案設計（一） 總體方案的擬定（1）電火花線切割機床具有定位，縱向和橫向的直線插補功能；還能要求暫停，進行循環(huán)加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選取連續(xù)控制系統(tǒng)。因此，進給伺服系統(tǒng)應采用步進電機開環(huán)控制系統(tǒng)。在8位微機中，MCS51系列單片機具有集成度高，可靠性好，功能強，速度快，抗干擾能力強，具有很高的性能價格比。（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。（5）縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，起傳動比應滿足機床所要求的。齒輪副也應有消除齒側間隙的機構。在上述方案的基礎上，有條件的還可以進一步實現(xiàn)鉬絲的角度調(diào)節(jié)，使加工過程更加細致。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。電極絲移動速度 11m/s電極絲最大直徑 ～ 伺服系統(tǒng)總體方案框圖二、 儲絲走絲部件結構設計（一）儲絲走絲部件運動設計運絲機構的運動是由絲筒電機正反轉得到的。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，這樣絲筒每轉一周拖板直線移動相應的距離，—。②儲絲筒的徑向跳動和軸向竄動量要小。④走絲機構最好與床身相互絕緣。儲絲筒另外一端通過三對齒輪減速后帶動絲杠。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。儲絲筒運轉時應平穩(wěn)，無不正常振動。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。其余中間軸、齒輪、導軌及絲杠、螺母等每班應注油一次。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。為了進一步減少轉動慣量，也可以選用鋁鎂合金材料制造儲絲筒壁厚要均勻，工作表面要有較好的表面粗糙度。② 聯(lián)軸器 走絲機構中運動組合件的電機軸與儲絲筒中心軸，一般不采用整體的長軸，而是利用聯(lián)軸器將二者聯(lián)在一起。 運絲系統(tǒng)機構結構圖a. 彈性聯(lián)軸器， 彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器結構簡單，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。這種聯(lián)軸器的優(yōu)點是，允許電動機軸與儲絲筒軸稍有不同心和不平行（—，最大不平行為1176。b. 摩擦錐式聯(lián)軸器。此種聯(lián)軸器可傳遞較大的扭矩，同時在傳動符合超載時，摩擦面之間的華東還可以起到過載保護作用。此外，還要正確選用彈簧規(guī)格。 摩擦錐式聯(lián)軸器，保留了傳統(tǒng)聯(lián)軸器的優(yōu)點。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。留有一定間隙，可補償這一不足，還可適當降低加工及裝配要求。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。由于圓盤式聯(lián)軸器磁場面積小，所以傳遞扭矩小，并且體積相應的也小。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。綜合上述幾種類型，參照本次設計要求，選擇性價比最高的，顯然a類型既是彈性聯(lián)軸器已經(jīng)滿足條件，因此本次設計選用彈性聯(lián)軸器。燕尾型導軌，這種結構緊湊，調(diào)整方便。但該結構制造和檢驗比較復雜，剛性較差，傳動中摩擦損失也較大。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)。為保證上拖板能平穩(wěn)的往復移動，應把下拖板設計的較長以使走絲機構工作時，上拖板部分可始終不滑出下拖板，從而保持拖板的剛度、機構的穩(wěn)定性及運動精度。（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。絲杠副一般采用軸向調(diào)節(jié)法來消除螺紋配合間隙。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。（4） 線架、導輪部件結構線架與走絲機構組成了電極絲的運動系統(tǒng)。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。懸臂式固定線架主要由線架本體、導輪運動組合件及保持器等組成。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。有的機床的線架本體有的采用龍門結構。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)。調(diào)整完畢后擰緊固定螺釘，上絲臂位置便固定下來。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。導輪槽工作面應有足夠的硬度，以提高其耐磨性。d. 進行有效的密封，以保證軸承的正常工作條件。懸臂支撐結構如圖 ，結構簡單，上絲方便。 雙支撐結構為導輪居中，兩端用軸承支撐，結構復雜，上絲麻紡。雙軸尖支撐結構。軸承由紅寶石或者錫磷青銅制成。缺點是軸尖運動副摩擦力大，易于發(fā)熱和磨損。比較以上三種結構特點，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。導輪要求用硬度高、耐磨性好的材料制成（如GCr1W18Cr4V），也可以選用硬質(zhì)合金或陶瓷材料制造導輪的鑲件來增強導輪V形工作面的耐磨性和耐蝕性。因此，常用對軸承施加預負荷的方法來解決。預加負荷必須適當選擇，若軸承承受預加負荷過大，在運轉時會產(chǎn)生急劇磨損。儲絲筒每轉一周。2. 齒輪齒數(shù)的確定取Z=23；由于齒輪齒根與軸上鍵距離不能為零。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=(