数控电火花线切割机设计gfhl.docx

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1、装订线毕业设计（论文）报告纸前言1.国内内外发展展状况我国数控控线切割割机床的的拥有量量占世界界首位，技技术水平平与世界界先进水水平差距距也逐渐渐缩小，尤尤其近年年来计算算机技术术的应用用和线电电机电火火花技术术结合实实现了各各种复杂杂复杂形形状的模模具和零零件加工工的自动动化，其其控制精精度可达达1mm实实际加工工精度可可达0.01mmm，表表面粗糙糙度可达达Ra11.2552.5mm.电电火花线线切割加加工技术术作为一一种特种种加工技技术，具具有很强强的使用用价值，其其工艺手手段在许许多情况况下是常常规制造造技术无无法取代代的，其其中主要要的原因因是电火火花线切切割加工工具有任任何硬度度的

2、导电电金属材材料，且且加工过过程中不不受宏观观力的作作用，从从而可保保证较好好的加工工精度与与表面质质量。随随着现代代化技术术的飞速速发展，电电火花线线切割机机床不仅仅产量急急剧增加加，技术术水平也也明显提提高，主主要表现现在加工工指标、加加工工艺艺及其自自动化程程度方面面。（1） 加工指标标大大提提高目前线切切割机床床加工精精度可达达直线度度122，椭圆圆度2，拐拐角处的的塌角近近似0；加工粗粗糙度可可达=223，加加工速度度可达2200，电电火花切切割加工工技术跨跨入精密密、高效效、表面面粗糙度度低的领领域。（2） 加工工艺艺日趋完完善为了追求求加工指指标的进进一步提提高，除除了改进进机床

3、结结构脉冲冲电源以以及控制制系统外外，另一一个重要要的方向向是研究究线切割割加工工工艺。（3） 自动化程程度越来来越高最近几年年问世的的电火花花线切割割机床几几乎全是是控制系系统，除除有程序序自动编编制装置置（包括括编程、打打印程序序清单等等）还有有自动加加工穿丝丝孔装置置、自动动接线装装置以及及自动上上料机构构等。（4） 电火花线线切割机机床的三三化 标准化化 各各个制造造厂都有有企业标标准、行行业标准准，有的的国家还还制定同同类产品品的国家家标准； 通用化化 零零部件的的通用化化对发展展系列产产品十分分重要，因因此一台台基型产产品研制制成功之之后就很很自然的的向两头头系列产产品延伸伸； 系

4、列化化 为为了满足足不同用用户的需需要，必必定要发发展各种种规格、不不同功能能系列产产品2.未来来的发展展方向：为了提高高生产力力和改善善加工质质量，超超高精度度加工是是关键技技术。目目前对数数控机床床的进给给速度要要求已从从688m/mmin提提高到大大于500600m/mmin加加速度要要求达到到（15）gg，这个个指标对对具有中中间传动动和变换换环节的的传动进进给驱动动系统是是无法实实现的。220世纪纪末以来来，从世世界四大大国际机机床展（欧欧洲EMMO、美美国IMMTS、日日本JIIMTOOF、中中国CIIMT）表表明国际际上存着着一种趋趋势，直直线电动动机直接接驱动开开始应用用于数控

5、控机床。电火花线线切割加加工技术术的发展展与其相相关技术术的发展展紧密结结合。而而且，未未来电火火花线切切割加工工技术的的进步，必必须围绕绕着满足足更高的的生产效效率，更更高的加加工精度度及更高高效的生生产组织织形式而而发展。电电火花线线切割加加工技术术作为制制造业中中一种重重要的生生产方式式，必将将在未来来的生产产领域中中发挥更更加重要要的作用用。此外外。电火火花线切切割加工工技术的的应用范范围也将将不断得得到拓展展，在更更多的生生产领域域发挥重重要的作作用。第一章 总体体设计1.1数数控电火火花线切切割加工工原理数控电火火花线切切割加工工，是利利用金属属（紫铜铜、黄铜铜、钨、钼钼和各种种合

6、金）线和各种镀层金属线作为负电极，对导电或半导电材料的工件（作为正电极）进行所要求的尺寸加工，在加工中，线电极一方面相对工件不断的往上（下）移动（慢走丝是单向移动、快走丝是往复移动）；另一方面，安装工件的十字工作台，有数控伺服电机驱动，在X、Y轴方向实现切割进给，使线电极沿加工图形的轨迹，对工件进行加工。这中切割是依靠电火花放电作用来实现的，它是在线电极和工件之间加上脉冲电压，同时在线电极和工件之间浇注矿物油、乳化液或去离子水等工作液，不断地被电蚀，可控制地完成工件的尺寸加工。工件接高频脉冲电源的正极，电极丝接负极，即采用正极性加工，电极丝缠绕在贮丝筒上，电机带动贮丝筒运动，致使电极丝不断地进

7、入和离开放电区域，电极丝与工件之间浇注工作液。当高频脉冲电源通电后，随着工作液的电离、击穿，形成放电通道，电子高速奔向正极，正离子奔向负极，于是电能转变为动能，粒子间的相互碰撞以及粒子与电极材料的碰撞，又将动能转变为热能。在放电通道内，正极和负极表面分别成成为瞬时热源，达到很高的温度，使工作液介质汽化、热裂分解、金属材料熔化、沸腾、汽化。在热膨胀、局部微爆炸、电动力、流体动力等综合作用下，蚀除下来的金属微粒随着电极丝的移动和工作液的冲洗而被抛出放电区，于是在金属表面形成凹坑。脉冲间隔时间内工作液介质消电离，放电通道中的带电粒子复合为中性粒子，恢复了工作液的绝缘性。由于加工过程是连续的，电机受控

8、制系统的控制，使工作台在水平面沿两个坐标方向伺服进给运动，于是工件就逐步被切割成各种形状。1.2数数控电火火花线切切割加工工机床的的分类数控电火火花线切切割加工工机床，根根据电极极丝运动动的方式式可以分分成快速速走丝数数控电火火花切割割机和慢慢走丝数数控电火火花线切切割机两两大类别别快走丝丝数控电电火花线线切割机机床这种类型型机床在在60年年代研制制成功，是是我国的的独创，目目前年产产量约为为三千台台，现在在拥有二二万多台台，分布布在我国国的各行行业，并并出口到到东欧和和东南亚亚各国。这这类机床床的线电电极运行行速度快快（30007700mm/miin），而而且是双双向往返返循环的的运行，即即

9、成千上上万次地地反复通通过加工工间隙，一一直使用用到断线线为止。线线电极主主要是钼钼丝（直直径为00.10.22mm）,工作液液采用乳乳化液，也也可采用用矿物油油（切割割速度低低，易产产生火灾灾）、去去离子水水等。由由于电极极线的快快速运动动能将工工作液带带进狭窄窄的加工工缝隙，起起到冷却却作用，同同时还能能将加工工的电蚀蚀物带出出加工缝缝隙，以以保持加加工缝隙隙的“清洁”状态，有有利于切切割速度度的提高高。相对对来说快快速走丝丝电火花花线切割割加工机机床结构构比较简简单，价价格较慢慢速走丝丝机床便便宜。但但是由于于它的运运丝速度度快、机机床的振振动较大大，线电电极的振振动也大大，导丝丝导轮的

10、的损耗也也大，给给提高加加工精度度带来较较大的困困难。另另外线电电极在加加工往返返运行中中的放电电损耗也也是不能能忽视的的，因而而要得到到高精度度的加工工和维持持加工精精度也是是相当困困难的。目目前能达达到的精精度为00.011mm，表表面粗糙糙度Raa0.66311.255m（），但一一般的加加工精度度为0.00150.002mmm，表面面粗糙度度Ra11.2552.5（），可可满足一一般摸具具的要求求。慢速走走丝电火火花线切切割加工工机床这种类型型的电火火花线切切割加工工机床运运丝速度度一般为为3m/mmin左左右，最最高为115m/minn。可用用紫铜、黄黄铜、钨钨、钼和和各种合合金以及

11、及金属涂涂覆线作作为线电电极，其其直径为为0.00300.355mm。这这种机床床线电极极只是单单方向通通过加工工间隙，不不重复使使用，可可避免线线电极损损耗给加加工精度度带来的的影响，工工作液主主要用去去离子水水和煤油油。使用用去离子子水生产产效率高高，没有有引起火火灾的危危险。这这种机床床的切割割速度目目前已达达到3550/mmin，精精度0.0001，粗粗糙度可可达。慢慢速走丝丝电火花花线切割割机床，由由于解决决了能自自动卸除除加工废废料，自自动搬运运工件，自自动穿电电极丝和和自适应应控制技技术的应应用，因因而能实实现无人人操作的的加工。1.3总总体规格格的设计计 电火花花线切割割加工设

12、设备主要要由床身身、坐标标工作台台、工作作液循环环系统、脉脉冲电源源、控制制系统、走走丝系统统、机床床夹具等等部分组组成。近年来，电电火花线线切割加加工机床床的产品品不断增增加，逐逐步向标标准化、系系列化方方向发展展。从加加工范围围来讲，一一般分五五中规格格（如下下表格）。参数规格格工作台台台面长度度（毫米米） 1600 250 4000 800 16000工作台台台面宽度度（毫米米） 1255 200 3200 500 10000工作台纵纵向行程程（毫米米） 80150 250050010000工作台横横向行程程（毫米米） 60100 2000320600考虑到市市场情况况初步选选用规格格，

13、即主主要参数数如下：.工作台台面尺寸寸：工作台台台面长度度 4000工作台台台面宽度度 3200.坐标工工作台：工作台纵纵向行程程 2500 工作台横横向行程程 2000 手轮每格格行程 4/转.最大切切割厚度度 1500 .锥度拖拖板：横向行程程 8 （）纵向向行程 88 手轮每格格行程 00.011 加工锥度度 第二章 坐标标工作台台坐标工作作台主要要由工作作台上拖拖板、中中拖板、下下拖板等等部分组组成，用用来放置置工件，用用来带动动被加工工工件按按照预定定的路线线在X和和Y轴方方向相对对电极丝丝移动，来来完成对对工件的的加工。2.1 拖板拖板主要要由下拖拖板,中中拖板,上拖板板和工作作台

14、四部部分组成成,通常常下拖板板与机床床床身联联接,中中拖板置置于下拖拖板之上上,运行行方向为为坐标YY方向;上拖板板置于中中拖板之之上,运运行方向向为坐标标X方向向,工作作台通过过绝缘体体与上拖拖板相联联接.为在减轻轻自重的的条件下下增加拖拖板的结结合面，提提高工作作台的刚刚度，应应使上拖拖板在全全行程中中不伸出出中拖板板，中拖拖板不伸伸出下拖拖板。2.2导导轨设计计坐标工作作台的纵纵横拖板板是沿着着导轨往往复移动动的。因因此，导导轨的精精度，刚刚度和耐耐磨性有有较高的的要求，导导轨直接接影响XX、Y坐坐标工作作台的运运动精度度。导轨轨与拖板板固定，保保证灵活活、平稳稳。线切割机机床常选选用滚

15、动动导轨。因因为滚动动导轨可可以减少少导轨间间的摩擦擦阻力，便便于工作作台实现现精确和和微量移移动，而而且润滑滑方法也也简单。滚滚动导轨轨有滚珠珠导轨、滚滚针导轨轨和滚柱柱导轨等等几种形形式，为为了保证证导轨精精度，各各滚动体体的直径径误差一一般不应应大于00.0001毫米米。2.2.1导轨轨形式的的选择导轨的组组合形式式在线切切割机床床中常用用的有两两种：1）力封封式滚动动导轨力封式（见见图一）是是借助运运动件的的重力将将导轨副副封闭，而而实现给给定的运运动形式式。承导导件是两两根V形形导轨，运运动件上上两根与与承导件件相对应应的导轨轨中，一一根是VV形导轨轨，另一一根是平平导轨，这这种结构

16、构具有较较好的工工艺性、制制造、装装配、调调整都比比较方便便，同时时导轨与与滚珠的的接触面面也较大大，受力力均匀，润润滑条件件较好（因因V形面面向上易易于贮油油）。缺缺点是拖拖板可能能在外力力作用下下向上抬抬起，并并因此破破坏传动动，当搬搬运具有有这种导导轨形式式的机床床时必须须将移动动件夹紧紧在床身身上。图一 力力封式滚滚动导轨轨2） 自封式滚滚动导轨轨自封式（见见图二）是是指有承承导件保保证运动动件按给给定要求求运动的的结构形形式，其其优点是是运动件件受到外外力作用用时比较较平稳、防防尘条件件好。但但结构复复杂，每每个V形形槽侧面面受力不不均匀，同同时工艺艺性较差差。图二 自封式式滚动导导

17、轨3） 直线滚动动导轨直线滚动动导轨（见见图三）副由滑块、导轨、钢球或滚柱、保持器、自润滑块、返向器及密封装置组成。在导轨与滑块之间装有钢球或滚柱，使滑块与导轨之间的摩檫变成滚动摩檫。当滑块与导轨之间作相对运动时，钢球沿着导轨上经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过返向器进入返向孔后在循环进入导轨滚道，返向器两端装有防尘密封垫，可有效地防止灰尘、消末进入滑块体内。有的滑块装有自润滑装置，不用再加润滑油。直线导轨的特点是能承受垂直方向的上下和水平方向的左右四个方向的额定相等的载荷，额定载荷大，刚性好，抗颠覆力矩大；还可根据使用需要调整预紧力，在数控机床上可方便地实现高定位

18、精度和重复定位精度，是精密数控机床不可缺少的重要功能部件。图三 直线滚滚动导轨轨综合考虑虑以上的的因素选选用直线线滚动导导轨比较较理想。由于滚动动导轨是是点或线线接触，导导轨单位位面积上上承受压压力很大大，同时时滚子的的硬度高高，为了了保证运运动件的的运动的的灵活性性和准确确性，导导轨的表表面光洁洁度应在在10以以上，工工作面的的不平度度不大于于0.0005毫毫米/4400毫毫米，导导轨的材材料采用用合金工工具钢99Mn22V、HHRC558660。为为了最大大限度地地消除导导轨在使使用中的的变形，导导轨应进进行冰冷冷处理和和低温时时效。2.2.2导轨轨具体设设计：1、 上导轨的的设计：最大加

19、工工工件质质量约为为1500，工作作台约为为1000，上拖拖板约为为1500总质量量约为4400工作台台台面长度度为4000mmm，纵向向行程为为2500mm,根据机机床设计计手册的的三卷图图6.2241aa可得导导轨长度度：=4000+2550=6650(mm)式中工工作台面面长度； S动导轨轨的行程程。两导轨的的上的滚滚动体之之间的距距离：=3600 （机机床设计计手册表表6.228）1.2=1.81.88导轨的选选用：根据以上上计算初初步选用用THKK生产的的SNRR45RR，其参参数如下下图表：滚动体最最大载荷荷及刚度度计算： 计算算简图：外加力力矩：=0 =0 =0 每条条导轨上上的

20、力矩矩：=0 =0 =0 导轨轨反力：=2000 =1411.4 =1411.4 最大大载荷：=12.921 刚度度计算： 绕、轴的转转角：=0 =0 =0 =4211200000 4577708333 2288854117 式式中 滚动导导轨的工工作长度度；两段滚滚动导轨轨之间的的距离；滚动体体间的距距离；动导轨轨面上的的滚动体体的数量量； GG动导轨轨（包括括工件）的的重量；滚动导导轨的柔柔度系数数，见机机床设计计手册图图6.2252。查查得=00.755 见机机床设计计手册表表6.2278，查查得=00.9见机机床设计计手册表表6.2278，查查得=1 此导导轨基本本不受颠颠覆力，可可以

21、不加加压板及及副导轨轨电机的选选择：现选用直直线电机机，因为为直线电电机大推推力、长长行程、高高精度数数控机床床用直线线电机主主要应用用于高速速加工中中心和其其它大行行程数控控机床进进给系统统中。直直线电机机进给系系统的优优势在于于利用电电能直接接产生直直线运动动，无需需任何中中间转换换机构。与与间接产产生直线线运动的的“旋转电电机+滚滚珠丝杠杠”进给系系统相比比，其优优点在于于：11、没有有机械摩摩擦，结结构简单单、体积积小；2、行行程理论论上不受受限制，而而且性能能不会因因为行程程的变化化而受到到影响；3、可可以提供供很宽的的速度范范围，加加速度很很大；4、运运动平稳稳；初次次级之间间只有

22、直直线导轨轨，没有有其它机机械传动动环节，因因此维护护简单，精精度保持持时间长长；55、精度度和重复复精度高高；66、容易易密封，不不怕污染染，适应应性强，推推力大，灵灵敏度高高，随动动性好。采用直线电机，可以获得更高的效率、更高的精度、更强的实用性。其具体参参数如下下图表：2、 下导轨的的设计：最大加工工工件质质量约为为1500，工作作台约为为1000，上拖拖板约为为1500，中拖拖板质量量约为2200 ，总质质量约为为6000 中拖板宽宽度为4430mmm，纵纵向行程程为2000mmm,根据据机床设设计手册册的三卷卷图6.241aa可得导导轨长度度：=4300+2000=6630(mm)式

23、中工工作台面面长度； S动导轨轨的行程程。两导轨的的上的滚滚动体之之间的距距离：=4000 （机机床设计计手册表表6.228）1.2=1.62551.88导轨的选选用：根据以上上计算初初步选用用THKK生产的的SNRR45RR，其参参数如下下图表：滚动体最最大载荷荷及刚度度计算： 计算算简图：外加力力矩：=500000 =0 =0 每条条导轨上上的力矩矩：=0 =0 =0 导轨轨反力：=1755 =3000.5 =3000.5 最大大载荷：=38.4 39 刚度度计算： 绕、轴的转转角：0.004 =0 =0 =555566000 4167745000 2083372550 式式中 滚动导导轨

24、的工工作长度度；两段滚滚动导轨轨之间的的距离；滚动体体间的距距离；动导轨轨面上的的滚动体体的数量量； GG动导轨轨（包括括工件）的的重量；滚动导导轨的柔柔度系数数，见机机床设计计手册图图6.2252。查查得=00.755 见机机床设计计手册表表6.2278，查查得=00.9见机机床设计计手册表表6.2278，查查得=11电机的选选择：大推力、长长行程、高高精度数数控机床床用直线线电机主主要应用用于高速速加工中中心和其其它大行行程数控控机床进进给系统统中。直直线电机机进给系系统的优优势在于于利用电电能直接接产生直直线运动动，无需需任何中中间转换换机构。与与间接产产生直线线运动的的“旋转电电机+滚

25、滚珠丝杠杠”进给系系统相比比，其优优点在于于：11、没有有机械摩摩擦，结结构简单单、体积积小；2、行行程理论论上不受受限制，而而且性能能不会因因为行程程的变化化而受到到影响；3、可可以提供供很宽的的速度范范围，加加速度很很大；4、运运动平稳稳；初次次级之间间只有直直线导轨轨，没有有其它机机械传动动环节，因因此维护护简单，精精度保持持时间长长；55、精度度和重复复精度高高；66、容易易密封，不不怕污染染，适应应性强，推推力大，灵灵敏度高高，随动动性好。采用直线电机，可以获得更高的效率、更高的精度、更强的实用性。考虑载荷荷与安装装尺寸以以及推力力现选TTHK生生产的LLMS，由由于安装装原因现现对

26、其动动子的安安装进行行改进，改改进后的的具体安安装尺寸寸见附图图2.2.3导轨轨的装配配：滚动直线线导轨副副属于高高精密机机械部件件，安装装、装配配时应注注意以下下几点：1. 先用油石石打去导导轨道底底座安装装表面上上的毛边边和毛刺刺。2. 导轨在螺螺钉紧固固状态下下，进行行平面及及侧面精精度检测测。3. 先用小虎虎钳夹紧紧底座两两侧的导导轨，使使轨道基基准面和和底座安安装面压压紧（如如下图），先先使基准准侧面贴贴紧，然然后逐个个拧紧螺螺钉，并并应由中中间按交交叉顺序序向两侧侧逐步进进行。4. 一般先固固定基准准导轨副副在以基基准导轨轨校正非非基准导导轨，达达到装配配要求时时在紧固固非基准准导

27、轨。其其校正方方法见下下图5. 在紧固螺螺钉时，按按下图顺顺序进行行，最终终采用扭扭矩扳手手逐个均均匀进行行。2.3手手动调整整机构设设计：手动机构构的传动动示意图图如下：其中离合合器选用用电磁离离合器，圆圆柱齿轮轮与动拖拖板上的的齿条配配合带动动动拖板板移动2.3.1蜗轮传传动的设设计：因为手动动过程动动载荷较较小，导导轨是滚滚动导轨轨摩檫很很小，所所以选用用阿基米米德螺线线圆柱蜗蜗杆，因因为加工工方便，应应用广泛泛。它一一般用于于头数较较少、载载荷较小小，转速速较低或或不重要要的传动动。蜗杆杆材料为为45钢钢，蜗轮轮材料为为HT2200参考机械械设计实实用手册册表844，圆圆柱蜗杆杆、蜗轮

28、轮参数的的匹配如如下表： 项 目目计算公式式及结果果蜗杆轴面面模数(蜗轮端端面模数数)mm =11.255传动比ii=62蜗杆头数数=1蜗轮齿数数=622蜗杆直径径系数=177.922变位系数数=+00.044中心距aa=500mm蜗杆分度度圆圆柱柱上螺旋旋线升角角=0.005588蜗杆节圆圆柱上螺螺旋线升升角=3.444444蜗杆轴面面齿形角角蜗杆法面面齿形角角=0.999999径向间隙隙c=0.225蜗杆、蜗蜗轮齿顶顶高、=1.225mmm；=1.330mmm蜗杆、蜗蜗轮齿根根高、=1.55mm；=1.445mmm蜗杆、蜗蜗轮分度度圆直径径、=22.4mmm；=77.5mmm蜗杆、蜗蜗轮节

29、圆圆直径=22.5mmm；=77.5mmm蜗杆、蜗蜗轮齿顶顶圆直径径=24.9mmm；=80.1mmm蜗杆、蜗蜗轮齿根根圆直径径=19.4mm；=74.6mmm蜗杆轴向向齿距=3.992700mm蜗杆沿分分度圆柱柱上的轴轴向齿厚厚=1.996355mm蜗杆沿分分度圆柱柱上的法法向齿厚厚=1.996333mm蜗杆分度度圆法向向弦齿高高=1.225mmm蜗杆螺纹纹部分长长度 L=221.55mm蜗轮最大大外圆直直径=82.6mmm蜗轮轮缘缘宽度19mmm蜗轮齿顶顶圆弧半半径=9.995mmm蜗轮齿根根圆弧半半径=12.7mmm蜗轮传动动的轴的的设计：（1） 蜗杆轴的的设计：由于蜗轮轮的齿根根圆直径

30、径比较小小，将其其制成齿齿轮轴材材料为HHT2000，其其机构设设计示意意图如下下 第段为与与手轮联联接段，其其长度与与端盖的的长度和和手轮的的联接方方法有关关，第段为为支撑段段其尺寸寸与轴承承宽度有有关，此此处的轴轴承为深深沟球轴轴承60003，其其内径为为17mmm，宽度度为100mm，所所以第的直径径为177mm，长长度为99mm。第段的的长度与与拖板长长度有关关，长度度为8442.44mm,其直径径取窝杆杆的齿根根圆直径径，即其其直径为为19.4mmm.第段也也为支撑撑段，其其尺寸与与第段相同同。具体结构构见附图图（2）蜗蜗轮轴设设计：蜗轮轴上上装有离离合器，离离合器的的选择如如下：D

31、LMOO系列湿湿式多片片电磁离离合器型号含义义：规格型号号额定动力力矩(NN.m)额定静力力矩(NN.m)空载力矩矩(NN.m)接通时间间(ss)断开时间间(ss)额定电压压(DCC V)线圈消耗耗功率(20)(WW)允许最高高转速(R/MMin)供油流量量(L/Minn)DLMOO-2.512250.40.2880.1002413350000.255外形及安安装尺寸寸：规格型号号径向尺寸寸轴向尺寸寸D1D2D3D4DdbLL1L2L3衔铁行程程DLMOO-2.5949245423030+0.023026+0.02806+0.085+0.03530253102.2蜗轮轴设设计的示示意图如如下：

32、因为此轴轴与所选选的离合合器的安安装尺寸寸有关，所所以从第第段开始始设计第段为为花键轴轴，长度度大于330mm其其具体尺尺寸为上上图中的的花键尺尺寸；第段的的尺寸与与支撑轴轴承有关关，支撑撑轴承为为618805，其其宽度为为7mmm，考虑虑到支撑撑的安装装和蜗轮轮的安装装，取起起长度为为13mmm，直直径为225mmm。第段的的尺寸与与齿轮上上装的轴轴承有关关，考虑虑到齿轮轮的尺寸寸现选用用618805深深沟球轴轴承，其其内径为为25mmm，考考虑到轴轴承的宽宽度现由由两个轴轴承同时时承载,再考虑虑到弹性性挡圈的的安装取取齿轮宽宽度为118mmm，轴两两端的支支撑轴承承的安装装，两端端支撑轴轴

33、承选用用618805，其其宽度为为7mm，取取第段长度度为177mm，直直径为225mmm.第段的的尺寸与与蜗轮的的安装有有关，现现取蜗轮轮的轴的的直径为为26mmm长度为为22mmm第段，整根根轴的长长度为998mmm,第段的长长度为mmm.2.3.2齿轮轮与齿条条传动的的设计：通过计算算可得齿齿轮的分分度圆直直径为880mmm,由于于此机构构所受的的力较小小，可以以直接选选用m=4得zz=200,齿轮轮齿条传传动计算算过程和和结果如如下表：内容代号公式及计计算结果果分度圆直直径=80mmm齿顶高=5.772mmm,=4mmm齿根高=3.008mmm,=4.88mm全齿高=8.88mm,=8

34、.88mm齿顶圆直直径=91.44mmm齿根圆直直径=73.84mmm基圆直径径=75.18mmm齿顶圆压压力角=38.99端面重合合度=2.0024纵向重合合度=0总重合度度=2.0024齿轮中心心到齿条条基准线线距离 H=41.72mmm 由于此此机构所所受力较较小，基基本上可可以看为为零，所所以此机机构不用用校核。 此手动动机构同同时用于于中拖板板和下拖拖板第三章 走丝丝机构走丝机构构主要用用来带动动电极丝丝按一定定线速移移动，并并将电极极丝整齐齐地排绕绕在贮丝丝筒或线线盘上。走丝机构主要由电极丝，贮丝筒，导轮及电机等组成。3.1对对走丝机机构的要要求快速走走丝机构构的贮丝丝筒或线线盘转

35、动动时，还还要进行行相应的的轴向移移动，以以保证电电极丝在在贮丝筒筒或线盘盘上整齐齐排绕。贮丝筒筒或线盘盘的径向向跳动和和轴向窜窜动量要要小。贮丝筒筒或线盘盘能正反反向旋转转，电极极丝的走走丝速度度在010米米/秒范范围内无无级或有有级可调调，或恒恒速运转转。走丝机机构与床床身相互互绝缘。传动齿齿轮副、丝丝杠副应应具备润润滑措施施。3.2走走丝机构构的结构构及特点点在快速走走丝机构构中，有有单机单单丝筒结结构和双双机双丝丝轮结构构。单机机单丝筒筒机构应应用较多多。它由由上下拖拖板、齿齿轮副、丝丝杠副、贮贮丝筒组组合件、换换向装置置和绝缘缘件等部部分组成成。3.2.1上下下拖板走丝机构构的上下下

36、拖板多多采用下下面两种种滑动导导轨：(一) 燕尾型导导轨 这种机机构紧凑凑，调整整方便。旋旋转调整整杆。旋旋转调整整杆带动动塞铁，可可改变导导轨副的的配合间间隙。但但该结构构制造和和检验比比较复杂杂，刚性性较差，传传动中摩摩擦损失失也较大大。(二) 三角、矩矩形组合合式导轨轨 导导轨的配配合间隙隙由螺钉钉和垫片片组成的的调整环环节来调调整。由于单丝丝走丝机机构的上上拖板一一边装有有运丝电电机，贮贮丝筒轴轴向两边边负荷相相差较大大。为保保证上拖拖板的平平稳往复复移动，应应把下拖拖板设计计得较长长。这样样走丝机机构工作作时，上上拖板部部分可始始终不滑滑出下拖拖板，以以保证拖拖板的刚刚度、机机构的稳

37、稳定性及及运动精精度。3.2.2齿轮轮副与丝丝杠副走丝机构构上拖板板的传动动链是由由233级减速速齿轮副副和一级级丝杠副副组成的的。它使使贮丝筒筒在转动动的同时时，做相相应的轴轴向位移移，保证证电机丝丝整齐的的排饶在在贮丝筒筒上。在大、中中型线切切割机中中，走丝丝机构常常常通过过配换齿齿轮改变变贮丝的的排丝距距离，以以适应排排绕不同同直径的的电机丝丝的要求求。丝杠副一一般采用用轴向调调节法消消除配合合失灵，造造成丝杠杠副和齿齿轮副损损坏，丝丝杠副两两端直径径应稍小小于螺母母的内经经。这样样，当螺螺母越程程时，丝丝杠副便便自然脱脱开。在在齿轮副副中，可可选用尼尼龙齿轮轮代替部部分金属属齿轮。这这

38、不但可可以在电电机换向向装置失失灵时，由由于尼龙龙齿轮先先损坏，保保护丝杠杠副与走走丝电机机，还可可以减少少振动和和噪声。3.2.3贮丝丝筒旋转转组合件件贮丝筒旋旋转组合合件主要要由贮丝丝筒、联联轴节、轴轴承座组组成。（1）贮贮丝筒 贮丝丝筒是电电级丝稳稳定移动动和整齐齐排绕的的关键部部件之一一，一般般用455钢制成成。为减减小转动动惯量，筒筒壁应尽尽量薄，按按机床规规格不同同，应选选用范围围为1.555毫米，为为进一步步降低转转动惯量量，也可可以选用用铝镁合合金材料料制造。 贮丝筒筒壁厚度度要均匀匀，工作作表面要要有较高高的光洁洁度，一一般应在在7以上上。为保保证贮丝丝筒组合合件动态态平衡，

39、应应严格控控制内孔孔、外圆圆对支承承部分的的不同轴轴度。贮丝筒与与主轴装装配后的的经向跳跳动量应应不大于于0.001毫米米。一般般装配后后，以轴轴的两端端中心孔孔定位，重重磨贮丝丝筒外圆圆和与轴轴承配合合的轴经经。（2）联联轴节 走丝丝机构中中运动组组合件的的电机轴轴与贮丝丝筒中心心轴，一一般不采采用整体体的长轴轴，而是是利用联联轴节将将二者联联在一起起。由于于贮丝筒筒运行是是频繁换换向，联联轴节瞬瞬间受到到正反剪剪切力很很大，因因此多采采用弹性性联轴节节和摩檫檫锥式联联轴节。 1）弹弹性联轴轴节结构构简单，惯惯性力矩矩小，换换向较平平稳，无无金属撞撞击声，可可减小对对贮丝筒筒中心轴轴的冲击击

40、。弹性性材料采采用橡胶胶、塑料料或皮革革。这种种联轴节节允许电电机轴与与贮丝筒筒轴稍有有不同度度和不平平行度（如如最大不不同心度度允许为为0.220.5毫米米，最大大不平行行度为）。这这种联轴轴节的缺缺点是它它联接的的两根轴轴在传递递扭矩时时，会有有相对转转动。 2）摩摩檫锥式式可带动动转动惯惯量较大大的大、中中型机床床贮丝筒筒旋转组组合件。该该型联轴轴节可以以传动较较大的扭扭矩，同同时在传传动负荷荷超载时时，摩檫檫面之间间的滑动动还可起起到过载载保护作作用。因因为锥形形摩檫面面会对电电机和贮贮丝筒产产生轴向向力，所所以在电电机主轴轴的滚动动支承中中，应选选用向心心止推轴轴承和单单列圆锥锥磙子

41、轴轴承。另另外，要要正确选选用弹簧簧规格。弹弹力过小小，摩檫檫面打滑滑，使传传动不稳稳定或摩摩檫面过过热烧伤伤；弹力力过大，会会增大轴轴向力，影影响中心心轴的正正常转动动。3.3走走丝机构构的电机机的选择择步进电机机是一种种将电脉脉冲转化化为角位位移的执执行机构构。通俗俗一点讲讲：当步步进驱动动器接收收到一个个脉冲信信号，它它就驱动动步进电电机按设设定的方方向转动动一个固固定的角角度（及及步进角角）。您您可以通通过控制制脉冲个个数来控控制角位位移量，从从而达到到准确定定位的目目的；同同时您可可以通过过控制脉脉冲频率率来控制制电机转转动的速速度和加加速度，从从而达到到调速的的目的。步进电机的一些

42、特点：1一般般步进电电机的精精度为步步进角的的3-55%，且且不累积积。2步进进电机外外表允许许的最高高温度。步步进电机机温度过过高首先先会使电电机的磁磁性材料料退磁，从从而导致致力矩下下降乃至至于失步步，因此此电机外外表允许许的最高高温度应应取决于于不同电电机磁性性材料的的退磁点点；一般般来讲，磁磁性材料料的退磁磁点都在在摄氏1130度度以上，有有的甚至至高达摄摄氏2000度以以上，所所以步进进电机外外表温度度在摄氏氏80-90度度完全正正常。3步进进电机的的力矩会会随转速速的升高高而下降降。当步步进电机机转动时时，电机机各相绕绕组的电电感将形形成一个个反向电电动势；频率越越高，反反向电动动

43、势越大大。在它它的作用用下，电电机随频频率（或或速度）的的增大而而相电流流减小，从从而导致致力矩下下降。4步进进电机低低速时可可以正常常运转,但若高高于一定定速度就就无法启启动,并并伴有啸啸叫声。步步进电机机有一个个技术参参数：空空载启动动频率，即即步进电电机在空空载情况况下能够够正常启启动的脉脉冲频率率，如果果脉冲频频率高于于该值，电电机不能能正常启启动，可可能发生生丢步或或堵转。在在有负载载的情况况下，启启动频率率应更低低。如果果要使电电机达到到高速转转动，脉脉冲频率率应该有有加速过过程，即即启动频频率较低低，然后后按一定定加速度度升到所所希望的的高频（电电机转速速从低速速升到高高速）。步

44、进电机机的动态态力矩一一下子很很难确定定，我们们往往先先确定电电机的静静力矩。静静力矩选选择的依依据是电电机工作作的负载载，而负负载可分分为惯性性负载和和摩擦负负载二种种。单一一的惯性性负载和和单一的的摩擦负负载是不不存在的的。直接接起动时时（一般般由低速速）时二二种负载载均要考考虑，加加速起动动时主要要考虑惯惯性负载载，恒速速运行进进只要考考虑摩擦擦负载。一一般情况况下，静静力矩应应为摩擦擦负载的的2-33倍内好好，静力力矩一旦旦选定，电电机的机机座及长长度便能能确定下下来（几几何尺寸寸）现选用的的电机如如下：步进电机机的细分分控制是是由驱动动器精确确控制步步进电机机的相电电流来实实现的，以以二相电电机为例例，假如如电机的的额定相相电流为为3A，如如果使用用常规驱驱动器（如如常用的的恒流斩斩波方式式）驱动动该电机机，电机机每运行行一步，其其绕组内内的电流流将从00突变为为3A或从从3A突变变到0，相